드론은 무엇이며 어느분야에 사용될까?

드론의 정의 및 사용분야

기술적인 측면에서 드론은 무인항공기라고 볼 수 있습니다. 드론은 공식적으로 무인 항공기 또는 무인 항공기 시스템으로 알려져 있습니다. 본질적으로 드론은 내장형 시스템의 소프트웨어 제어 비행계획을 통해 원격으로 제어하거나 자율적으로 비행할 수 있으며 온보드 센서 및 GPS와 함께 작동하는 비행 로봇입니다. 최근에 UAV는 군대와 가장 자주 연관되어 처음에는 대공 표적 연습, 정보 수집 및 무기 플랫폼으로 사용되었습니다. 드론은 이제 수색 및 구조, 감시 , 교통 모니터링, 날씨 모니터링 및 소방, 개인용 드론 및 비즈니스 드론 기반 사진 , 비디오 촬영, 농업 및 배달 서비스에 이르기까지 광범위한 민간 역할에도 사용됩니다. 많은 사람들이 드론의 역사의 시작은 베네치아가 오스트리아로부터 독립을 위해 싸우던 1849 년 이탈리아일 것이라고 추정합니다. 오스트리아 군인들은 폭탄이 장착된 열기구, 수소 또는 헬륨으로 가득 찬 풍선으로 베니스를 공격했습니다. 최초의 무인 무선 조종 항공기는 제1 차 세계 대전에 사용되었습니다. 1918년 미 육군은 전투에 사용되지 않은 무인 비행 폭탄 항공기인 실험용 Kettering Bug를 개발했습니다. 일반적으로 사용되는 최초의 드론은 1935년에 "Queen Bee" 복엽기의 풀 사이즈를 개조한 버전으로 등장했습니다. 이것은 뒷좌석에 라디오와 서브로 작동하는 컨트롤이 장착되어 있습니다. 비행기는 일반적으로 앞 좌석에서 조종사가 조종할 수 있었지만 훈련 중 포병 사수에 의해 총에 맞아 죽곤했습니다. 드론이라는 용어는 "Queen Bee" 명명법을 사용하는 초기로 거슬러 올라갑니다. UAV 기술은 계속해서 군대의 관심을 끌었지만 사용하기에는 너무 불안정하고 비용이 많이 들었습니다. 스파이 비행기 격추에 대한 우려가 제기된 후, 군은 무인 항공기에 대한 주제를 전면 재검토했습니다. 드론의 군사적 사용은 곧 전단지를 살포하고 스파이 미끼 역할을 하도록 확대되었습니다. 1982년 이스라엘 공군이 UAV를 사용하여 이스라엘 군의 손실을 최소화하고 시리아 함대를 무너뜨리면서 군용 드론 사용이 일반화되기 시작했습니다. 이스라엘 UAV는 미끼 역할을 하고 통신을 방해하고 실시간 비디오 정찰을 제공했습니다. 드론은 군대에서 계속해서 중요한 역할을 하여 정보, 감시 및 군대 보호, 포병 탐지, 표적 추적 및 획득, 전투 피해 평가 및 정찰, 무기류에 중요한 역할을 해왔습니다. 월스트리트 저널 보고서는 미국 관세 국경 보호청이 미국과 멕시코 국경을 감시하기 위해 UAV를 도입한 2006 년에 드론이 널리 사용되기 시작했다고 주장합니다. 2012년 말 Wired 잡지 편집장인 Chris Anderson은 자신의 드론 회사인 3DR에 집중하기 위해 은퇴했습니다. 취미 생활을 하는 개인용 드론 전문으로 시작한 이 회사는 현재 항공사진 및 영화 회사, 건설, 유틸리티 및 통신 사업, 공공 안전 회사 등에 UAV를 판매하고 있습니다. 2013 년 후반 Amazon CEO Jeff Bezos는 배송 활동에 상업용 드론을 사용할 계획을 발표했습니다. 그러나 2016 년 7월 Reno에 기반을 둔 스타트 업 Flirtey는 Amazon을 압도적으로 이겼고 상업용 드론을 통해 네바다 거주자에게 패키지를 성공적으로 전달했습니다. 다른 회사들도 그 뒤를 따랐습니다. 예를 들어 2016년 9 월 Virginia Polytechnic Institute와 State University는 Google 소유주인 Alphabet, Inc. 의 단위 인 Project Wing과 테스트를 시작했습니다. 현지 Chipotle 레스토랑에서 생산된 부리 토부터 시작해 배송을 시작했습니다. 그런 다음 2016년 12월 아마존은 영국 케임브리지에서 첫 번째 프라임 에어 패키지를 배송했습니다. 2017 년 3 월 캘리포니아에서 Prime Air 드론 배송을 시연했습니다. 드론 교육도 확대되고 있습니다. 오랫동안 항공 산업의 훈련장 인 Embry-Riddle Aeronautical University는 이제 무인 시스템 응용 분야의 이학사, 무인 시스템의 이학 석사, 무인 항공 시스템의 학부 부전공을 제공합니다. 드론은 레크리에이션, 사진, 상업 및 군사와 같은 다양한 용도로 사용되지만 두 가지 기본 기능은 비행과 내비게이션입니다. 비행을 달성하기 위해 드론은 배터리 또는 연료, 로터, 프로펠러 및 프레임과 같은 전원으로 구성됩니다. 드론의 프레임은 일반적으로 경량 복합 재료로 만들어져 비행 중 무게를 줄이고 기동성을 높입니다. 드론에는 조종사가 원격으로 발사, 탐색 및 착륙하는 데 사용하는 컨트롤러가 필요합니다. 컨트롤러는 Wi-Fi를 포함한 전파를 사용하여 드론과 통신합니다. GPS와 같은 내비게이션 시스템은 일반적으로 드론의 코에 있습니다. 드론의 GPS는 정확한 위치를 컨트롤러와 통신합니다. 있는 경우 온보드 고도계가 고도 정보를 전달할 수 있습니다. 고도계는 또한 컨트롤러의 명령에 따라 드론을 특정 고도로 유지하는 데 도움이 됩니다. 드론에는 거리 센서 (초음파, 레이저, 라이더 ), 비행시간 센서, 화학 센서, 안정화 및 방향 센서 등 다양한 센서가 장착될 수 있습니다. 시각 센서는 표준 시각 적색, 녹색 및 청색 파장을 수집하는 RGB 센서와 적외선 및 자외선과 같은 가시광 및 비가시 파장을 수집하는 다중 스펙트럼 센서와 함께 스틸 또는 비디오 데이터를 제공합니다. 가속도계, 자이로 스코프, 자력계, 기압계 및 GPS도 일반적인 드론 기능입니다. 예를 들어, 열 센서는 가축 모니터링 또는 열 신호 감지와 같은 감시 또는 보안 애플리케이션에 통합될 수 있습니다. 초 분광 센서는 미네랄과 초목을 식별하는 데 도움이 될 수 있으며 작물 건강, 수질 및 표면 구성에 사용하기에 이상적입니다. 일부 드론은 장애물 감지 및 충돌 방지 센서를 사용합니다. 처음에 센서는 차량 앞의 물체를 감지하도록 설계되었습니다. 일부 드론은 이제 앞, 뒤, 아래, 위, 좌우의 6 개 방향 모두에서 장애물 감지 기능을 제공합니다. 착륙을 위해 드론은 아래쪽을 향한 카메라와 초음파 센서가 있는 시각적 위치 확인 시스템을 사용합니다. 초음파 센서는 드론이 지면에 얼마나 가까운지를 결정합니다. 드론 플랫폼에는 두 가지 주요 유형이 있습니다. 단일 로터 또는 멀티 로터 (예 : 트라이 콥터, 쿼드 콥터, 헥사 콥터 및 옥토 콥터)를 포함한 로터 또는 그렇지 않은 하이브리드 VTOL (수직 이착륙) 드론을 포함하는 고정 날개 활주로가 필요합니다. 드론은 개인 / 애호가 또는 상업 / 기업으로 분류할 수 있습니다. 이제 많은 개인용 드론이 소비자 용으로 제공되며 HD 비디오 또는 스틸 카메라 기능을 제공하거나 단순히 날아다닐 수 있습니다. 이 드론의 무게는 1 파운드 미만에서 10 파운드까지입니다. 상업용 설정에서 사용할 수 있는 더 강력하고 성능이 더 좋은 드론도 있습니다. 예를 들어, Boeing 회사 인 Insitu는 날개 길이가 10 피트이고 무게가 35 파운드 인 ScanEagle을 제공합니다. 이 회사는 또한 날개 길이가 16 피트 인 80 파운드 항공기 인 Integrator를 제작합니다. Insitu 드론은 비행기처럼 활주로에서 이륙하지 않습니다. 오히려 그들은 이륙하고 회사의 SkyHook 발사기에서 복구되는 VTOL입니다. 사용 가능한 센서에는 전기 광학 이미 저, 중파 적외선 이미 저, 적외선 마커 및 레이저 거리계가 포함됩니다. 2018 년 보잉은 최대 500 파운드의 탑재량을 운반할 수 있는 무인 전기 VTOL화물 항공기의 프로토 타입을 제작했다고 발표했습니다. 테 더드 드론은 또 다른 옵션이지만, 물리적으로 기지국에 테 더링된다는 분명한 제한이 있습니다. 특정 테 더드 드론은 테더가 직접 전원 공급 장치를 제공하는 경우 전원 공급과 관련하여 많은 드론이 직면하는 문제를 해결할 수 있습니다. 예를 들어 Elistair의 드론 용 Safe-T 테 더링 스테이션은 2.5kW의 전력을 제공하며 최대 200Mb / s의 데이터 전송 속도로 200 피트 이상의 높이로 날아갈 수 있습니다. 군대 밖에서 드론의 사용은 지난 10 년 동안 엄청나게 증가했습니다. 감시 및 전달 애플리케이션 외에도 UAV는 드론 저널리즘 , 수색 및 구조, 재난 대응, 자산 보호, 야생 동물 모니터링, 소방, 통신 중계, 의료 및 농업에 사용됩니다. 드론과 사물 인터넷 기술의 통합으로 수많은 엔터프라이즈 사용 사례가 만들어졌습니다. 지상 IoT 센서 네트워크와 함께 작동하는 드론은 농업 회사가 토지와 작물을 모니터링하는 데 도움이 될 수 있습니다. 에너지 회사는 전력선 및 운영 장비를 조사합니다. 및 보험 회사는 청구 및 정책에 대한 재산을 모니터링합니다. 텍사스 오스틴에서 열린 2015 년 실험에서는 드론이 IoT를 사용하여 잠재적으로 "점을 연결"할 수 있는 방법을 보여주었습니다. 한 보안 기술 회사가 드론 스타트 업과 팀을 이루어 지그비 비콘을 찾아 도시의 주거 및 비즈니스 영역에 존재하는 IoT 네트워크에 대한 개요를 제공하려고 했습니다. 회사는 결과가 빠르고 유익하다고 보고 했습니다. 물류에서 농업, 보안에 이르기까지 무인 항공기와 IoT는 종종 동일한 논의의 일부입니다. 유비쿼터스 연결 및 상호 작용의 구성 요소를 제공합니다. 드론 애플리케이션 및 기능의 다른 예는 다음과 같습니다. 드론은 작물의 높이를 측정하고 기록함으로써 농부들을 도울 수 있습니다. 그들은 레이저로 작물을 비추고 반사되는 것을 측정하여 거리를 계산하는 Lidar라는 원격 감지 기술을 사용합니다. 생물학적 센서가 장착된 드론은 안전하지 않은 지역으로 날아가 공기질을 측정하고 특정 미생물 또는 대기 요소가 있는지 확인할 수 있습니다 산불이 발생하는 동안 드론은 영향을 받는 지역의 범위를 조사하고 화재가 얼마나 빨리 확산되는지 확인할 수 있습니다. 촬영 한 이미지는 특정 영역의 손상에 대한 세부 정보를 제공할 수 있습니다 드론은 텔레비전 스포츠 네트워크에서 녹화 및 실시간 비행 영상과 같은 스포츠 이벤트 영상을 캡처하는 데 사용됩니다. 드론의 사용은 FAA, 스포츠 리그, 경기장 및 현지 법 집행 기관의 규정을 준수해야 합니다. 지난 10 년 동안 드론의 급속한 채택은 많은 개인 정보 보호, 보안 및 안전 불만과 우려를 불러일으켰습니다. 프라이버시 관점에서, 관음증과 파파라치는 드론을 사용하여 집이나 다른 장소에 있는 개인의 이미지를 한때 사적인 것으로 간주했습니다. 드론은 도시 지역과 공항 근처와 같이 잠재적으로 안전하지 않은 것으로 간주되는 지역에도 배치되었습니다. 상업용 및 개인용 드론의 성장은 또한 공중 충돌 및 드론 제어 상실과 같은 안전 문제를 야기했습니다. 상업용 항공기에 너무 가깝게 비행하는 드론에 대한 특정 우려로 인해 규제가 요구되었습니다. 많은 국가에서 UAV 규정을 설정했지만 다른 국가에서는 그렇지 않습니다. 드론 사용이 대중화됨에 따라 법률이 지속적으로 변화하고 있습니다. 드론을 상업적으로 또는 개인적으로 사용하기 전에 해당 드론이 운영되는 국가의 법률을 확인하는 것이 중요합니다. 예를 들어, 중국에서 400 피트 이상 비행하는 드론은 중국 민간 항공국의 면허가 필요합니다. 무게가 15 파운드 이상인 드론도 면허가 필요하며 비행 금지 구역을 준수해야 합니다. 영국의 민간 항공국은 무인 항공기가 500 피트 이상 비행하는 것을 제한합니다. 또한 0.5 파운드가 넘는 드론은 CAA에 등록해야 합니다. 2006 년까지 상업용 드론의 사용은 미국 연방 항공국 규정에 따라 불법이었습니다. 이 규정에 따르면 400 피트 미만의 비상업적 인 비행은 운영자가 1981 년에 발표된 모델 항공기 운영 표준 인 권고 안내문 91-57을 따르는 경우에만 허용됩니다. 2005 년에 FAA는 UAV에 대한 첫 번째 지침을 발표한 후 2006 년에 첫 번째 상업용 드론 허가를 발행했습니다. 드론 운영 정책은 2007 년에 발표되었습니다. 나중에 2012 년 FAA 현대화 및 개혁법 (섹션 333)이 발표되었습니다. 미국 교통부 장관은 사례별로 상업용 드론 사용을 승인할 수 있습니다. 2014 년까지 미국에서 상업용 드론을 운영할 수 있는 회사는 2 개뿐이었습니다. 2015 년에는 200 피트 미만의 특정 상업적 용도로 소형 드론을 사용하는 것을 규제하는 임시 FAA 정책이 발표되었으며, FAA는 상업용 드론에 대해 1,000 개 이상의 응용 프로그램을 승인했으며 매주 약 50 개의 응용 프로그램을 계속 승인한다고 발표했습니다. 내년에 FAA는 제한을 더욱 완화했으며 소형 무인 항공기 규정 Part 107에 따라 2016 년에만 3,100 개의 무인 항공기 허가를 발급했습니다.