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미국 정부가 군사적 목적으로 사용하던 무인항공기(드론)를 일부 민간에서 사용하도록 허가하면서, 향후 본격적인 상업용 무인항공기 시대가 열릴 것이라는 기대감도 고조되고 있다.
아직까진 농작물 작황조사 및 기상관측, 밀입국 감시, 방송 통신 중계기용 등 제한적인 분야에서주로 활용되고 있으나, 최근 아마존 등 여러 유통업체들이 물품 배송에도 무인기를 적극 활용하겠다는 계획을 발표하는 등 상업적 측면에서 무인기의 활용 가능성과 범위는 매우 빠르고, 광범위하게 확대되어 갈 것으로 전망된다.
이미 무인항공기 시장은 항공 업계의 신시장 중 가장 빠른 성장세를 보이고 있다. 미국의 틸그룹에 따르면 2003년~2012년 10년 동안 무인기는 연간 21.8% 의 성장을 보였다. 같은 기간 전통 헬기 시장의 성장은 연간 10.9%로 나타났다. 무인항공기 시장은 2013년 31억 3,300만 달러 규모에서 오는 2022년에는 지금의 두 배 이상인 80억 7,600만 달러로 성장할 것으로 전망되고 있다.
무인항공기 시장은 현재 90% 이상이 군사용이지만, 점차 민간/상업용으로 보급이 확산될 것으로 보이며, 그 기술도 계속해서 빠르게 발전되고 있는 추세를 보이고 있다.
민간용 무인기 실용화에 가장 앞선 나라는 일본이다. 이미 1982년 부터 농업용 무인기 시장을 겨냥해 무인 회전익기를 생산한 일본은 최근엔 해안 경비와 남극 연구 등으로 활용 영역을 넓혀가고 있다. 또한, 美 국토안보부는 남부 국경의 밀입국 감시를 위해 무인기를 운용 중이며, 벨기에 정부도 북해의 불법 기름 유출 감시에 무인기를 투입하고 있다.
국내에서도 한국항공우주연구원을 선두로 정부출연 연구소 및 관련 업체들이 꾸준히 개발해 왔으나, 민간 분야 연구는 선진국 대비 미비한 상황이다. 이에, 최근 우리 정부도 ‘민간 무인항공기 실용화 기술 개발 추진 계획’을 발표하는 등 향후 확대될 시장에 대응하기 위하여 전력을 다하는 양상이다.
한편, 당분간 민간용 무인기 시장은 공역허가와 무관한 소형 위주로 형성될 것으로 예상되며, 2015년 국가 공역 진입을 위한 미국의 제도와 절차가 확립되면, 세계적으로 영향을 주면서 이후의 시장 성장을 빠르게 견인할 것으로 전망된다.
이에, IRS글로벌은 무인항공기(드론) 및 관련 산업에 관심이 있는 기관 ․ 업체의 실무담당자에게 연구개발, 사업전략 수립의 기초자료를 제공하기 위하여 본서를 기획하였다.
본 보고서는 무인항공기의 활용 분야별 주요 사례를 면밀히 정리하고, 국내외 주요 사업 참여업체들의 제품 개발동향, 제품 활성화 전략을 종합적으로 분석, 관련 핵심기술의 개발동향, 특허 동향을 소개하여 이해를 돕고자 하였다.
1. 무인기 관련 기술 개황
1-1. 개념 및 이해
1-2. 구성
1) 구성 분류
2) 주요 구성 요소(장비)
(1) 비행체
(2) 탑재장비
(3) 자료 송수신 장비
(4) 임무계획 및 통제 장비(Mission Planning and Control)
(5) 발사 및 회수 장비(Launcher and Recovery System)
1-3. 무인항공기 운용 체계
1) 운용 체계
(1) 군사용 무인항공기
(2) 민간용 무인항공기
2) 운영 요원
(1) 무인항공기 조종사(UAS Pilot)
(2) 육안 감시자(Visual Observer)
(3) 기타 임무요원
1-4. 무인항공기 분류
1) 비행체 형태
2) 크기
3) 무게
4) 운용 고도
5) 운용 거리
6) 임무
7) 성능 기준
8) 익면하중(Wing Loading)
9) 군사적 운용 용도
(1) 정찰용
(2) 특수 목적용
(3) 표적용
(4) 전자전용
(5) 공격용
(6) 기만용
(7) 무인전투기(Unmanned Combat Aerial Vehicle)
2. 활성화되는 상업/민간용 무인항공기
3. 최근의 성능별 무인기 개발 동향
3-1. NAV(Nano Air Vehicle)
1) BLACK HORNET PD-100 (Prox Dynamics)
2) ‘hummingbird’ (AeroVironment)
3) RoboBees
3-2. MAV(Micro Air Vehicle)
1) 와스프(Wasp)Ⅲ (AeroVironment)
2) T-Hawk (Honeywell)
3-3. SUAS (Small Unmanned Aerial Systems)
1) RQ-11B Raven
2) Shrike
3-4. STUAS (Small Tactical Unmanned Aerial Systems)
1) RQ-RQ-21A Integrator (Boeing)
3-5. TUAS (Tactical Unmanned Aerial Systems)
1) RQ-7 Shadow
3-6. MALE (Medium Altitude Long Endurance)
1) MQ-1 Predator
3-7. HALE
1) RQ-4B Global Hawk (Northrop Grumman)
3-8. ULE (Ultra Long Endurance)
1) Global Observer (AeroVironment)
2) Zephyr (QinetiQ)
3-9. UCAV(Unmanned Combat Aerial Vehicle)
1) X-47B (Northrop Grumman)
3-10. OPV(Optional Piloted Vehicle)
1) OPV (한국항공우주산업(주))
4. 무인기 활용 주요 분야별 사례 분석
4-1. 군사용(정찰/전투)
1) 잠수함용 무인기
2) 헬기와 트럭 합체형 무인기(드론)
3) 육·해·공 자유로운 무인기(드론)
4) 미니 헬리콥터형 무인기(드론)
4-2. 물류(택배)
1) 물품 배송(미국)
2) 정부문서 배송(UAE)
3) 약 배송(미국)
4) 교과서 배송(호주)
4-3. 정보통신(인터넷, 영화 및 방송)
1) 무선인터넷 중계
2) 미지지역 탐사용
4-4. 교통상황
1) 드론 장착한 컨셉트카
4-5. 재해 예방
1) 스모그 제거용 드론(중국)
2) 화산 근접 촬영
3) 홍수 감지용(브라질)
4) 방사선 모니터링(일본)
4-6. 치안 및 보안
1) 도시 치안 강화용
2) (개인)무인경비
3) 시험 부정행위 감시
4-7. 기타
1) 치아 뽑는 드론
2) 불꽃놀이
3) 음식 서빙
4-8. 악용 사례
1) 마약 밀반입
1. 국내외 시장동향 및 전망
1-1. 글로벌 항공기 산업 및 시장 동향
1) 산업 동향
2) 국내외 시장 동향
(1) 해외
(2) 국내
1-2. 분야별 무인기 시장규모 및 전망
1) 군사용 시장
(1) 종합
(2) 성능 분야별 무인기 시장 전망
(3) 지역별ㆍ연도별 무인기 생산 전망
2) 민간용 시장
(1) 시장 전망
(2) 민간용 응용분야 전망
(3) 아시아 시장 주목
(4) 일본의 연구개발 동향
1-3. 주요국 군사용 무인항공기 동향
1) 미국
2) 이스라엘
3) 유럽
4) 중국
5) 일본
6) 북한
7) 한국
1-4. 주요 업체별 시장점유 동향
1-5. 무인항공기 발전 방향
1) 군사용
(1) 대형 고성능화
(2) 소형 단순화
(3) 자동화
2) 민간용
1-6. 국내외 시장 이슈
1) 군사용 무인기(드론) 개발 경쟁
2) 무인기(드론) 농업 혁명 주도
3) 무인기에 인공지능 장착
4) 선박 무인기(드론)
2. 주요 국가별 무인기 관련 정책 및 규제 동향
2-1. 주요 지역별 무인기 관련 정책 및 규제 동향
1) UN
2) 미국
3) EU
4) 일본
5) 브라질
6) UAE
7) 국내
(1) 무인비행장치 안전관리 제도 강화
(2) 민간 무인항공기 실용화 기술 개발 추진
(3) 고속-수직이착륙(틸트로터) 무인기 개발 계획
(4) 재난 발생지역에 무인항공기 활용
(5) 이스라엘과 무인항공기 공동 개발
2-2. 무인(전투)기에 대한 합법성
1) 무기에 관한 국제법
2) 무인전투기에 관한 법적 견해
(1) NGO의 Human Rights Watch
(2) 미국 안전 보장 외교 소위원회
(3) 유엔 인권 이사회
(4) 영국 왕립 국제 문제 연구소
(5) 미국 정부
2-3. 주요 국가별 (민간용) 무인기 관련 법제화 동향
1) 미국
2) 영국
3) 호주
4) 한국
1. 무인기 발전 과정 및 기술 수준
1-1. 국내 항공기 기술 발전과정
1-2. 국내 항공기 종합 기술수준
1-3. 항공기 분야별 기술수준
1) 고정익 분야
2) 회전익 분야
3) 무인기 분야
2. 무인기와 IT융합 기술개발 동향
2-1. 전력
1) 태양전지
(1) EAV-2H (한국항공우주연구원)
(2) ‘Helios’(Aerovironment & NASA)
(3) 태양전지 소형무인기(AeroVironment)
2) 연료전지
(1) 글로벌 옵저버 무인기 (AeroVironment)
(2) 수소연료‘팬텀아이’(Boeing)
(3) 연료전지(fule-cell) 무인기(AeroVironment)
(4) 아연공기전지 (한국전기연구원)
(5) 연료전지 무인항공기용 수소공급 시스템 (한국과학기술원)
(6) ‘메탄올 연료전지’무인기 (인하대학교)
3) 레이저 추진 시스템(무선전력전송)
(1) 레이저 추진 무인기 (LaserMotive)
4) 공중 급유
(1) Global Hwak 공중 급유
2-2. 항법 / 통신
1) GPS
(1) 최근 동향
(2) GPS 전파교란
2) 위성 항법과 전파 방해
(1) 최근 동향
(2) 전파방해 대응 기술 동향
3) 스푸핑(Spoofing)
(1) 개황
(2) 원리
(3) 대응책
2-3. 충돌회피
1) 무인기의 공역체계 통합
2) 무인기의 충돌회피 기술
2-4. 영상 정보를 이용한 무인기 자동이착륙
(1) 해외 기술 동향
(2) 국내 기술 동향
(3) 영상기반 자동이착륙 기술의 취약점
2-5. 무인기 추진력(엔진) 개발 동향
1) 항공엔진 추진력의 원리
2) 무인기용 엔진 현황
3) 기술발전 방향
3. 최근 무인기 관련 연구개발 과제
3-1. 2013년 핵심 기술과제(국방과학연구소)
1) 고고도 장기체공 비행체 방빙 및 시스템 민감도 특성연구
(1) 연구 목표
(2) 연구 필요성
(3) 연구 내용
(4) 추진 계획
2) 대체에너지 이용 장기체공 무인항공기 운용개념 연구
(1) 연구 목표
(2) 연구 필요성
(3) 연구 내용
(4) 추진 계획
3-2. 2013년 항공IT융합협력 과제개발
1) 사업 개요
(1) 사업 목적
(2) 추진 방향
(3) 사업 내용
(4) 추진체계
2) 무인항공기 탑재용 전원제어 S/W 및 점검장비 S/W 개발
3) MIL-STD-1553B 통신 방식을 적용한 전파고도계 신호처리 S/W 개발
4) 항공기 SMFD 통합영상 구현을 위한 OpenCL 기반 영상처리 S/W 모듈
3-3. WBS 제1과제인 국방분야 S/W개발 과제 (2012년 종료)
1) 무인항공기용 표준 SW 솔루션 및 Test-bed 개발
(1) 개념 및 정의
(2) 최종 목표 및 내용
(3) 사업화(상용화) 내용
(4) 연도별 목표 및 내용
(5) 선정결과
(6) 연구개발 계획
(7) 기대 효과
4. 국내외 무인기(드론) 관련 특허 동향
4-1. 글로벌 무인기 관련 특허 동향
1) 연도별 출원 동향
2) 출원인별 동향
3) 출원인 국적별 동향
4) 기술 경쟁력 분석
5) IPC별 경쟁 현황
4-2. 국내 무인기 특허 동향
1. 해외 주요 업체
1) 보잉(Boeing)
(1) 일반 동향 및 최근 실적
(2) 무인기(드론) 관련 개발동향과 사업 전략
2) 노스롭그루먼(Northrop Grumman)
(1) 일반 동향 및 최근 실적
(2) 무인기(드론) 관련 개발동향과 사업 전략
3) 구글
(1) 일반 동향 및 최근 실적
(2) 무인기(드론) 관련 개발동향과 사업 전략
4) 아마존
(1) 일반 동향 및 최근 실적
(2) 무인기(드론) 관련 개발동향과 사업 전략
5) 페이스북(Facebook)
(1) 일반 동향 및 최근 실적
(2) 무인기(드론) 관련 개발동향과 사업 전략
7) 3D로보틱스
(1) 일반 동향 및 최근 실적
(2) 무인기(드론) 관련 개발동향과 사업 전략
8) 히타찌(Hitachi)제작소
(1) 일반 동향 및 최근 실적
(2) 무인기(드론) 관련 개발동향과 사업 전략
9) 야마하발동기(YAMAHA)
(1) 일반 동향 및 최근 실적
(2) 무인기(드론) 관련 개발동향과 사업 전략
10) 후지중공업(Fuji)
(1) 일반 동향 및 최근 실적
(2) 무인기(드론) 관련 개발동향과 사업 전략
11) 에어드로이드(Airdroids)
(1) 무인기(드론) 관련 개발동향과 사업 전략
12) 카오틱 문 스튜디오(Chaotic Moon Studios)
(1) 무인기(드론) 관련 개발동향과 사업 전략
13) 킥스타터(kickstarter)
(1) 일반 동향 및 최근 실적
(2) 무인기(드론) 관련 개발동향과 사업 전략
14) 지오본
(1) 무인기(드론) 관련 개발동향과 사업 전략
15) 일본국립극지연구소
(1) 무인기(드론) 관련 개발동향과 사업 전략
16) 영국 셰필드 대학
(1) 무인기(드론) 관련 개발동향과 사업 전략
2. 국내 주요 업체
1) 한국항공우주연구원
(1) 일반 동향 및 최근 실적
(2) 무인기(드론) 관련 개발동향과 사업 전략
2) 대한항공
(1) 일반 동향 및 최근 실적
(2) 무인기(드론) 관련 개발동향과 사업 전략
3) 한화
(1) 일반 동향 및 최근 실적
(2) 무인기(드론) 관련 개발동향과 사업 전략
4) 유콘시스템
(1) 일반 동향 및 최근 실적
(2) 무인기(드론) 관련 개발동향과 사업 전략
5) 바이로봇
(1) 일반 동향 및 최근 실적
(2) 무인기(드론) 관련 개발동향과 사업 전략
6) 한국전자통신연구원(ETRI)
(1) 무인기(드론) 관련 개발동향과 사업 전략
7) LG CNS
(1) 일반 동향 및 최근 실적
(2) 무인기(드론) 관련 개발동향과 사업 전략
8) LG 유플러스
(1) 일반 동향 및 최근 실적
(2) 무인기(드론) 관련 개발동향과 사업 전략
9) 재료연구소
(1) 일반 동향 및 최근 실적
(2) 무인기(드론) 관련 개발동향과 사업 전략
10) 휴니드테크놀러지스
(1) 일반 동향 및 최근 실적
(2) 무인기(드론) 관련 개발동향과 사업 전략
11) 퍼스텍
(1) 일반 동향 및 최근 실적
(2) 무인기(드론) 관련 개발동향과 사업 전략
12) 성우엔지니어링
(1) 일반 동향 및 최근 실적
(2) 무인기(드론) 관련 개발동향과 사업 전략
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