[첨단 헬로티]

정부, 2023년까지 2,600억 원 투입해 드론 강국으로 도약 계획

Ⅰ. 개요

항공기술과 ICT 기술력이 융합된 드론(drone)을 중심으로 UAV(Unmanned Aerial Vehicle : 무인항공기) 산업이 급속히 발전하고 있다. 이 분야는 전 세계적으로 아직 초기시장이 열리고 있는 단계이기에 세계최고 수준의 국내 ICT 인프라를 적극 활용한다면 글로벌 기술시장을 주도할 수 있을 것이다. 무인항공기뿐만 아니라 무인 이동체 분야와 연계한 요소부품 핵심기술을 개발하여 기술경쟁력을 강화시켜 선진국과의 기술격차를 극복할 수 있도록 산/학/련/관/민 공동노력이 필요하다.

이에 총체적인 시각에서의 드론 산업생태계를 조성할 수 있는 통합적인 인프라 구축이 시급한 상황이다. 아울러 글로벌 동향에 부합하는 시험평가 인프라와 드론 운용을 위한 법적, 제도적 장치를 정비할 필요가 있다. 드론산업 관련 글로벌 전후방 기술시장이 빠르게 활성화되고 있다. 이에 드론 선진국(미국/유럽/이스라엘 등)과 협력하여 드론 플랫폼 기술, 고기능 탑재장비･센서 기술, 고성능･고효율 추진동력 기술, 항법 및 통신장비 기술 등 핵심기술을 확보할 수 있는 대응전략이 필요하다.

이 연구에서는 드론산업 분야의 글로벌 기술시장을 주도하고 있는 선도국 대비 기술경쟁력 및 SWOT 분석 결과를 토대로 기술개발 로드맵(TRM)을 제시한다. 아울러 드론의 구성요소 및 응용분야별/기술특성별 용도와 응용분야에 따른 국내외 드론산업 시장전망 자료를 제시한다. 이를 토대로 드론 산업 비즈니스 모델(수요분석/비용분석)을 제시함으로써 국내 드론 산업의 사업화방향을 제시한다.

Ⅱ. 국내 산업분석

1. 기술경쟁력 및 SWOT 분석
드론산업 분야의 글로벌 기술시장을 주도하고 있는 국가는 미국 및 유럽(영국/프랑스/독일 등)이 선두권에 있으며, 동북아시아 3개국(중국/한국/일본)이 선두권을 추격하고 있는 상황이다. 한국의 기술경쟁력은 최고 기술을 보유한 미국과 약 3∼5년 정도의 기술격차가 있는 것으로 나타났다. 특히 동북아시아 3개국 중 중국은 고성능 군수용 드론과 우수한 품질의 민수용 드론을 개발하여 세계시장에 진출하고 있다. 일본은 항공기 및 로봇, 소재 분야의 원천기술을 확보하고 있어 기술 잠재력이 큰 것으로 나타났다[1][2].

한국은 세계최고 수준의 ICT 인프라와 우수한 드론 제조기술을 융합하여 상업용 드론 시장을 선점하는 데 주력할 필요가 있다. 취미용 드른 시장은 이미 중국 기업들이 장악하고 있는 상황이므로, 고기능이 요구되는 상업용 드론을 개발하여 사업화에 주력할 필요가 있다. 이를 위해 비행제어 시스템, 탑재장비 및 센서 등 드론 관련 기술개발 역량이 있는 기업을 적극 육성할 필요가 있다. 아울러 드론의 안전성과 신뢰성을 보장할 수 있는 제도적 인프라를 구축하고, 비즈니스 모델을 발굴하는 데 주력할 필요가 있다[3]. 국내 드론산업 SWOT 분석결과를 표 1에 나타낸다.

표 1. 국내 드론산업 SWOT 분석 <자료 : 관련 산업분야 전문가인터뷰 등 자료종합(2019) / 재구성>

2. 기술개발 로드맵(TRM)
드론 분야 정부예산지원 방향이 기초/원천 기술개발에서 실수요 기반 미래 신산업/신시장 창출형 선도 기술개발로 전환되고 있다. 이에 따라 국내개발 드론의 국산화율 95% 이상, 참여업체 중 88% 이상이 중소/중견기업을 지향한 높은 국산화율을 바탕으로 중소기업 육성정책에 주력하고 있다. 미국/유럽/한국 등 국가주도로 민간용 드론 실용화 및 활용촉진을 위한 주파수, 인증, 공역운항기준, 운용시설/운용방안 등에 대한 제도를 수립 중에 있다.

이를 기반으로 정부에서는 드론산업 발전 기본계획(2010~2019)에 부합하는 기술개발 로드맵(TRM : Technical Road Map)을 제시하여 글로벌 기술시장을 주도할 수 있는 핵심(원천)기술 후보군으로 드론제어기술, 비행제어 컴퓨팅 기술 등 개발에 주력하고자 한다[4][5]. 한국의 드론산업 발전을 위한 기술개발 로드맵(TRM)을 그림 1에 나타낸다.

그림 1. 드론산업 TRM <자료 : 중소벤처기업부(2019)>

Ⅲ. 드론의 구성요소 및 응용분야

1. 드론의 구성요소
Multi-copter1)와 같은 소형 드론은 비행제어장치를 탑재한 비행체, 제어 및 임무 데이터 송수신을 위한 무선통신장치, 카메라 등의 임무장비, 지상에서 비행과 임무를 통제하기 위한 조종기와 통제장비, 배터리 충전기 등으로 구성된다. 범용(주로 상업용) 드론은 ⅰ)컴퓨터/항법장비/추진동력/연료장치/통신장치 등으로 구성된 비행체, ⅱ)이착륙/비행/임무수행 등 비행 전반을 제어하는 지상통제장비, ⅲ)비행체와 지상통제장비 간 통신을 위한 데이터링크, ⅳ)사용목적에 따라 비행체에 탑재되는 카메라 등 임무장비, ⅴ)드론의 운용에 필요한 정비 설비/조종교육 체계 등 지원체계 등으로 구성된다[6].

2. 드론의 용도 및 응용분야
(1) 드론의 용도
드론은 항공 산업의 발전 기반인 PAV(Personal Aerial Vehicle : 개인용 비행체) 등 미래 항공 산업 발전의 핵심기술로 자리잡아가고 있다. 이에 민간투자/혁신경쟁/독과점방지/생태계육성을 견인할 정부의 정책적 리더십이 필요하다. 아울러 시장수요 및 정책적 수요(공공 등)와 연계된 선택과 집중/클러스터 효과를 파급시킬 수 있는 국가통합 로드맵의 선제적 제시가 시급한 상황이다[7]. 드론의 기술특성별 차별적 용도를 표 2에 나타낸다.

표 2. 드론 기술특성별 용도 <자료 : 김상현 외(2017.06)>

(2) 드론의 응용분야
초창기 드론은 군사용(공군의 미사일 폭격 연습 대상 등)으로 주로 이용되었으며, 점차 정찰기와 공격기로 용도가 확장되었다. 최근에는 글로벌 기업들(DHL/아마존/구글 등)의 상업적 활용이 늘어나면서 다양한 분야로 활용가치가 증대되고 있다[1][8][9]. 국내외적으로 드론의 활용분야 및 활용사례를 표 3에 나타낸다.

표 3. 드론의 응용분야 <자료 : 이성엽(2016.12), Zheng Wang et al.(2019.04), EuroConsult(2016) / 재구성>

Ⅳ. 드론산업 시장동향

1. 국내 시장전망
국내 드론산업 총 시장규모(군수용+민수용)는 2015년 9,400만 달러에서 연평균 34.5%의 높은 성장을 지속하여 2020년에는 4억1,300만 달러를 형성할 것으로 예상된다. 군수용 중심에서 점차 영상촬영용, 농업방제용 등 민수용으로 활용분야가 확대되고 있다[10]. 2015~2020년 동안 국내 드론산업 매출액추이를 표 4에 나타낸다.

표 4. 국내 드론산업 매출액추이 <자료 : 한상철 외(2015.07) / 재구성>

2. 세계 시장전망
(1) 글로벌 서비스 시장성 분석
드론 서비스분야 글로벌 시장규모는 2016년 7억530만 달러에서 연평균 71.62%의 고성장을 지속하여 2022년에는 180억2,270만 달러의 거대시장을 형성할 것으로 예상된다[11]. 특히 상업부분에서의 성장과 각국의 규제개선에 힘입어 빠르게 성장하고 있다. 2016~2022년 동안 글로벌 드론 서비스 시장규모추이를 표 5에 나타낸다.

표 5. 드론 서비스 글로벌 시장동향_2016~2022 <자료 : Marketsandmarkets(2017) / 재구성>

(2) 국가별 세계시장 점유율
드론산업의 국가별 글로벌 시장점유율은 2012년 기준 미국 71%, 유럽 13%, 중동 7%, 아시아 · 태평양 8%에서 2021년에는 미국 49%, 유럽 17%, 아시아 · 태평양 22%, 중동 9% 등으로 경쟁시장이 변화될 것으로 예상된다. 특히 아시아 · 태평양 지역의 시장점유율 증가원인은 세계9위(2012년 기준)의 기술수준과, 세계3위(2013년 기준)의 시장규모를 기록한마 있는 중국시장의 급성장을 들 수 있다. 특히 중국의 DJI(Dà-Jiang Innovations Science and Technology Co.)는 2014년 약 5,000억 원의 매출액을 기록하면서 세계시장의 70%를 차지하였으며, 2015년에는 약 1조1,500억 원의 매출액을 기록한바 있다[8][9][12]. 2012년과 2021년 전 세계 지역별 드론산업 시장점유율을 표 6에 나타낸다.

표 6. 전 세계 지역별 드론산업 시장점유율[%]_2012, 2021 <자료 : Zheng Wang et al.(April 2019), Special Committee for Future Growth Power(2016.03), Teal Group(2015) / 재구성>

Ⅴ. 드론 산업 비즈니스 모델

1. 수요 분석
국토부를 중심으로 시행되고 있는 「국민안전 감시 및 대응 무인항공기 융합시스템 구축 및 운용」 사례분석 결과를 기반으로 국내 공공부문에서의 잠재적 수요를 예측한 결과 4대 공공부문2)에서 약 2,900여대의 잠재수요가 있는 것으로 나타났다[7]. 4대 공공부문에서 드론의 임무를 표 7에 나타낸다.

표 7. 4대 공공부문에서 드론의 임무 <자료 : 김상현 외(2017.06)>

2. 비용 분석
4대 공공부문(해양경찰청/소방방재청/경찰청/산림청)과, 8대 공공사업분야를 포함한 국내 공공부문에서 활용 가능한 드론 유형별(MC-0/MC-1/MC-2/MC-3) 임무 및 특성을 표 8에 나타낸다[7][8]. 임무하중은 최대 임무하중 조건이다.

표 8. 공공부문 드론유형별 임무 및 특성 <자료 : 김상현 외(2017.06)>

8대 공공사업분야3)에서 소형 드론을 활용하여 비즈니스 모델을 창출할 수 있을 것으로 전망된다. 이를 위해서는 우선적으로 소형 드론의 활용 업무 및 도입 수요조사가 필수적이다. 전 세계적으로 기 개발된 주요 상업용 드론 후보군에 대한 분석 자료를 근거로 공공분야 드론 소요 유형별 평균가액 산출결과는 ⅰ)A형(국내 개발 기준) 2,000만 원, ⅱ)B형(극한환경 운용 기준) 6,000만 원, ⅲ)C형(고 신뢰도/고 기동성/경량 기준) 1억2,000만 원(대표 기준모델 : SkyRange), ⅳ)D형(대형 회전익 기준) 7,500만 원(대표 기준모델 : MD4-3000)으로 나타났다[7].

3. 사업화방향
8대 공공사업분야에서 소형 드론을 활용한 비즈니스 모델을 창출하기 위해서는 전술한 비용분석에 따른 평균 산정가액을 토대로 국내 4대 공공부문(해양경찰청/소방방재청/경찰청/산림청)의 2,900여대 잠재수요를 충족할 수 있는 예산이 필요하다. ⅰ)A형의 경우 약 580억 원, ⅱ)B형(극한환경 운용 기준)은 약 1,740억 원, ⅲ)C형(고 신뢰도/고 기동성/경량 기준)은 약 3,480억 원, ⅳ)D형(대형 회전익 기준)은 약 2,175억 원이 소요된다. 이러한 비용분석 결과를 기반으로 드론 활용가능 업무 및 도입 수요를 정확히 예측하고, 개선 필요사항 등을 도출하여 사업화방향을 설정해야 할 것이다.

Ⅵ. 맺음말

드론은 입력 프로그램에 따라 무선전파 유도에 의해 비행이나 조정이 가능한 무인항공기(UAV)를 총칭한다. 초기에는 군사용으로 개발되었으나, 근래 들어 기상관측, 인명구조 및 원격지 영상촬영 등 다양한 분야에 활용되면서 산업 및 민간용 시장으로 빠르게 확산되고 있다. 아울러 취미 및 레저용으로 점차 대중화되면서 세계 각국은 글로벌 드론 기술시장을 선점하기 위해 치열하게 경쟁하고 있다.

차세대 드론 산업은 제조 · 서비스 융합모델로 주목받고 있으며, 특히 인터넷 통신, 농업, 환경 감시 등의 서비스 및 콘텐츠와 융합되면서 다양한 비즈니스 모델을 창출하고 있다. 향후에는 드론이 자율제어 센서, 로봇, 인공지능(AI) 등 다양한 첨단기술과의 융합을 통해 미래 생활환경을 크게 변화시킬 것으로 예상된다. 한국 정부는 2023년까지 2,600억 원을 투자하여 드론 강국으로 도약할 것을 계획하고 있다. 이를 위해 2020년까지 드론 활용 유망산업영역(물품수송/산림보호/해안 감시/국토조사/시설물 안전/진단/통신망 활용 등)을 활성화할 계획이다. 아울러 시범사업 추진·운영제도 발전, 기술개발·인프라 확대, 안전문화 정착 및 저변확대 등 드론산업의 성장기반을 마련해가고 있다[7].

한국의 기술경쟁력은 최고 기술을 보유한 미국과 약 3∼5년 정도의 기술격차가 있다. 이에 드론산업 분야의 글로벌 기술시장을 주도하고 있는 글로벌 메이저 드론 제조기업과 함께 글로벌 시장을 대상으로 한 제품개발 및 공동 마케팅 추진 등을 통해 부족한 국내 수요를 보완할 필요가 있다.

주석
1) 프로펠러가 2개 이상인 비행체로 Twin-copter, Tri-copter, Quad-copter, Hexa-copter 및 Octo-copter 등이 있음
2) 국민안전처(해양경찰청 및 소방방재청), 경찰청(치안/경호/대테러/인질), 산림청(산불대응/산사태 관측/산림 병해충 관측)
3) 드론을 활용하여 시너지효과를 창출할 수 있는 8대 공공사업분야(건설 및 시설물안전 분야/도로 분야/측량 분야/지적재조사 분야/토지보상 현장조사 분야/수자원 분야/철도보안정보 분야/철도시설 유지보수 분야)

박세환 전문위원 (주)기술법인 엔펌(ENF : Engineering Firm)
              한국산업기술진흥협회 ReSEAT프로그램_전문위원
              한국CCTV연구소(KCI)_영상보안CCTV산업발전연구회장