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- 가장 최근 시험은 극한 기후 시뮬레이션 센터의 라지 큐브에서 고도 9천 미터에서 진행
- 상공에서 자연 재해 모니터링, 향후 산사태 모니터링 등 산악 지역에서도 활용될 예정
- 비콘은 매우 적은 에너지 소비로 특정 거리 지나가는 광학 장치에 송신하는 소형 장치
- 광학 판독기가 드론에 부착 산사태 위를 비행하는 동안 비콘을 "읽고" GPS 추적 시스템을 사용해 정확한 위치를 파악

연구 보조자로서의 드론

드론은 오랫동안 단순한 기술 도구 이상의 역할을 해왔다. 접근하기 어려운 지역으로 비행하고, 이전에는 상상할 수 없었던 정밀함으로 데이터를 수집해 연구자들에게 완전히 새로운 통찰력을 제공한다. 이러한 비행 보조 드론은 머지않아 과학 연구를 근본적으로 바꿀 수 있다. 드론의 잠재력은 그 어느 때보다 빠르게 펼쳐지고 있다. 

▲ 드론은 이제 많은 분야에서 도우미로 활용되고 있다.

극한의 시험 비행

비행 보조 드론의 한계
연구, 농업, 재난 구호 등 어떤 분야에서든 드론은 불과 몇 년 전만 해도 상상조차 할 수 없었던 가능성을 열어주고 있다. 드론은 위성의 한계에 도달하는 지점과 사람이 접근하기 어렵거나 위험한 곳까지 정확한 데이터를 제공한다. 드론의 활용도를 더욱 높이기 위해 최근 몇 년 동안 원격 조종 항공기는 다양한 환경에서 시험되었다.

고도 9천 미터에서의 시험

가장 최근 시험은 극한 기후 시뮬레이션 센터(Center for Extreme Climate Simulation)의 가장 큰 시험 구역인 테라엑스큐브(terraXcube)의 라지 큐브(Large Cube)에서 고도 9천 미터에서 진행되었다. 중장비를 탑재한 두 대의 대형 드론이 시뮬레이션 챔버 내부로 날아들었다. 이 챔버는 지구상 최고봉인 해발 약 9천m 고도까지 인공적으로 상승했다.

이 시뮬레이션 고도에서 드론의 자유 비행을 TerraXcube에서 처음으로 테스트했다. 고도가 높아질수록 공기 밀도가 낮아지고 드론의 ​​추진력이 약해진다. 따라서 특히 드론에 최대 4kg에 달하는 장비를 탑재한 경우 엔진 성능 테스트가 필수적이다.

terraXcube에서 진행된 이 테스트는 볼차노 NOI 테크파크에 위치한 드론 제조업체 Mavtech에서 산악 환경에서 사용할 두 가지 신형 모델의 성능을 조사하기 위해 수행했다. 

▲ 자유 비행 드론의 첫 번째 테스트는 terraXcube에서 진행되었다. © MAVTech/BF Visuals

상공에서 자연 재해 모니터링

고산 환경은 희박한 공기뿐만 아니라 극한의 기후와 잦은 폭풍 때문에 매우 복잡하다. terraXcube에서 테스트된 드론은 향후 산사태 모니터링 등 산악 지역에서도 활용될 예정이다.

예를 들어 남티롤 코르바라 지역에서는 이러한 드론이 필수적이다. 지구관측연구소(IEO) 연구팀은 10년 넘게 느리지만 꾸준히 진행되는 산사태의 발생 과정을 조사해 왔다. 연구팀은 세 곳의 고정밀 관측소, 지상 관측소, 그리고 위성을 활용한다. 수년간 다양한 모니터링 시스템을 동시에 적용하여 산사태에 대한 풍부한 정보를 확보했다. 무엇보다도 다양한 모니터링 및 데이터 수집 방법을 비교하고 각 방법의 장단점을 파악했다.

▲ 코르바라와 사송거 산의 풍경. © Tiia Monto/CC-by-sa 3.0

비콘(Beacon 탐색 드론
이러한 이유로 블루슬레몬(Blueslemon) 프로젝트의 일환으로 코르바라에서 드론을 이용한 산사태 데이터 수집을 위한 새로운 방법을 테스트하고 있다. 향후 이 방법은 불안정한 지형을 모니터링하는 데 더 큰 규모로 활용될 수 있다. 이 아이디어는 드론이 산사태 위를 비행해 지상의 특정 지점이 이동했는지를 "확인"하는 것이다.

▲ 테스트 중인 또 다른 드론. © Schirra/Giraldi

이를 위해 비콘(Beacon)이 사용된다. 비콘은 매우 적은 에너지 소비로 특정 거리를 지나가는 광학 장치에 신호를 보낼 수 있는 소형 장치다. 이 경우, 광학 판독기가 드론에 부착되어 산사태 위를 비행하는 동안 비콘을 "읽고" GPS 추적 시스템을 사용하여 정확한 위치를 파악한다.
드론은 며칠, 몇 주 또는 몇 달 간격으로 후속 비행을 통해 모든 비콘의 위치를 ​​다시 추적하고 이동 여부와 이동량을 계산한다. 이러한 방식으로 연구팀은 산사태의 움직임을 관찰한다.

[더사이언스플러스=문광주 기자]

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