미국 해군연구소(NRL)가 2011년부터 적층형 마이크로 드론을 테스트하고 있다고 ‘IEEE스펙트럼’이 보도했다.

‘CICADA(Close-In Covert Autonomous Disposable Aircraft)’라고 불리는 이 드론은 다른 항공기에 의해 높이 운반된 후 지상으로 투하되도록 디자인됐다. GPS와 작은 지느러미 형태의 날개를 사용해 목적지까지 15피트 이내로 미끄러지듯 하강한다.

▲ 마이크로 드론을 적층한 모습(사진=IEEE 스펙트럼)

작은 센서 페이로드를 휴대할 수 있으며 한꺼번에 군집 드론 모두를 활용해도 충분할 정도로 저렴한 비용으로 설계됐다. 지난 4월에 있었던 씨 에어 스페이스 엑스포(Sea Air Space Expo)에서는 최신 MK5 CICADA 프로토타입이 선보였으며 이와 함께 표준화된 자동전파 발신 부표(sonobuoy) 튜브에서 32개의 미니 드론을 동시 투하할 수 있는 새 전달 시스템도 공개된 것으로 알려진다.

CICADA 드론은 날개를 생성할 수 있는 인쇄회로기판(PCB) 형태로 구성됐으며 사용자 정의된 오토파일럿 시스템이 있어 CICADA가 처음 배치될 때 발생할 수 있는 심각한 흔들림으로부터 복구가 가능하다.

3D프린팅된 동체는 조립 작업에 소요되는 필요 시간을 최소화하며 기본적으로 로봇에 의해 제작되고 조립되는 것을 상정하고 있다. 이렇게하면 대량 생산을 가능하게 하면서 비용을 절감할 수 있다. 작은 로봇들의 대규모 군단을 제작하려고 할 때 딱 맞아떨어지는 접근이다.

NRL은 몇 가지 조합 형태로 테스트를 반복한 결과 이 특별한 버전은 활공비율의 감소와 함께 트레이드오프가 일어나긴 했지만 둥근 날개와 더불어 적재 능력과 튜브 형태의 최적화된 것으로 확인됐다. CICADA에서 가장 큰 관심사는 비용을 낮추는 것이다. 이 작은 드론은 각각 250달러로 군용 하드웨어치고는 엄청 저렴하다. CICADA를 일회용으로 간주하는 것도 이 때문이다.

CICADA를 한 번에 1~2개씩 순차적으로 밀어낼 수는 있지만 지금까지의 활용 사례는 모두 한꺼번에 투하한 다음 개별 기기가 자체 GPS 좌표 세트를 향해 탐색하는 형태를 취했다. 착륙시 내장 센서의 데이터(당시의 기상 페이로드)를 날개에 내장된 안테나를 통해 항공기로 전송한다. 각 로봇은 배터리가 소모될 때까지 계속 작동하고 지상에서 데이터를 전송하는 역할을 수행한다.

NRL의 댄 에드워즈(Dan Edwards)는 "CICADA MK5는 기본 연구가 어느 정도 완료된 형태"라며 "자동 조종 장치가 작동하고, 지침이 이뤄지면서 여러 가지 형태의 다른 발사 방법을 확인할 수 있다“고 말한다. 현재 NRL은 이 시스템을 상용화할 대상을 찾고 있다.

에드워즈는 수많은 잠재적 애플리케이션이 가능하다고 강조했다. 그는 “화학 및 생물학 분야는 매우 흥미로운 대상”이라고 말한다. 지상에서 지진 감지에 사용할 수 있는 기존 전자 장치는 있지만 하늘에서는 취약하다. 아직은 비행 회로 보드 수준이지만 부품 단계로 통합된다면 활용 범위가 넓어질 것이라는 설명이다.

한 가지 유용한 응용 분야가 있다. 에드워즈는 “지금 CICADA를 허리케인이나 토네이도 속으로 보낼 준비가 되어있다”며 “이들 드론이 각각의 토네이도에서 샘플을 뽑아낼 수 있다면 큰 의미가 있을 것”이라고 말했다. 물론 미 연방항공국의 승인은 필요하다.