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美 FAA, ‘운항제한 면제’ 대상 드론 시험 방법 첫 승인버지니아 공대, 충돌시 균열·파손 따른 소멸 에너지 감안···더많은 업체 수혜 전망
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승인 2021.12.29  10:00:02
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▲ 버지니아공대가 드론이 충돌 시 얼마나 큰 피해를 입는지를 알 수 있는 시험방법을 개발했다. (사진=버지니아 공대)

미 연방항공청(FAA)이 미국 버지니아 공대가 개발한 무인항공기(드론) 충돌시 피해를 알아내는 시험방법을 처음으로 승인했다고 ‘더로봇리포트’가 지난 20일(현지시각) 보도했다.

이의 승인은 ‘운항제한 면제(waiver)’를 받을 수 있는 대상 드론들이 더 확대될 수 있는 가능성을 시사하는 것이다.

이는 지난해 12월 FAA가 사람 머리위로 비행하는 드론에 대한 최신 비행 규정(개정)을 내놓은 이래 첫 번째 승인 사례다.

FAA는 지난 2016년 드론이 사람의 머리 위 상공을 비행하는 것을 아예 허용하지 않은 규정을 제정한 이래 어떤 조치도 취하지 않아 업계 발전의 발목을 잡아왔다.

FAA는 이 금지에 대한 운항제한 면제를 해 주기는 했지만 극히 일부였다. 그들은 이 규정을 특정한 상황에만 적용했기에 각각의 서로 다른 유형의 드론들이 서로 다른 운항 제한 면제를 받아야만 했다.

FAA는 지난해 운항 제한 면제 제도를 폐지하고, 대신 대형 그룹 위의 비행 제한을 유지하는 가운데 사람들 위로 드론을 날리는 데 대한 보편적 기준을 제시했다. 만약 드론이 일정 수준의 부상을 입히지 않는다면 사람들 위로 날 수 있도록 했다.

이 규정은 드론을 4가지로 분류했다. 모든 범주(카테고리)는 드론이 인간의 피부를 찢을 수 있는 노출되고 회전하는 어떤 부분도 가질 수 없다고 명시했다. 카테고리 1, 2 드론은 원격 ID 송신기가 있으면 사람 위로 날릴 수 있다. 카테고리 3 드론은 덮인 구조물 아래에 있거나 드론이 날아간다는 경고를 받은 사유지 위로만 비행할 수 있다. 카테고리 4 드론은 내공성(형식설계를 충족하고 안전성을 가짐) 인증서를 가지고 있는 것을 기준으로 한다.

처음 세 개 범주는 드론이 충돌 시 무언가에 전하는 운동력의 양에 의해 결정된다. 드론이 운동에너지를 더 많이 전달할수록 누군가가 심각한 부상을 입을 가능성이 더 커진다. 운동 에너지는 드론의 속도와 무게에 의해 결정된다.

그러나 FAA가 지정한 시험장인 버지니아 공대 미드-어틀랜틱 항공 파트너십(MAAP)의 수석 엔지니어인 로버트 브릭스에 따르면 이 규칙은 커다란 가정을 전제로 한다.

브릭스는 “그 가정은 드론이 단단한 물체처럼 행동한다는 것이다. 즉, 드론이 사람에게 충격을 가했을 때 어떤 취약성, 변형, 복잡한 역학 현상 등도 일어나지 않는다는 것이다. 어떤 드론에는 이것이 타당한 가정이지만 많은 다른 드론들에는 그렇지 않다”고 지적했다.

이러한 가정은 많은 드론이 운항제한 면제 기준을 충족하지 못하게 만든다. 일부 드론은 충돌 시 균열 또는 파손되는 의도적인 구조적 약점을 갖도록 설계되는데도 그렇다. 이것은 드론의 운동 에너지를 분산시키고, 드론이 부딪힌 대상으로 전달되는 에너지 양을 줄인다.

버지니아 공대 생명공학부와 기계공학부는 MAAP와 함께 아직도 기준에 미달하는 더 많은 드론 회사들에게도 문을 열어주기 위해 협력했다.

새롭게 승인된 시험방법은 드론이 실제 조건에서 얼마나 운동 에너지를 전달할 수 있는지를 결정하는데, 이때 균열이나 파손으로 소멸될 수 있는 에너지도 고려된다.

이제 시험 방법이 승인됨에 따라 버지니아 공대는 드론 제조업체와 협력해 시험을 수행하고 새 항공기 모델을 설계할 수도 있게 됐다.

브릭스는 “우리는 이것을 실습 과정으로 접근하고 있다. 우리는 다양한 회사들과 함께 이 테스트를 진행하기 시작함에 따라 소형 드론으로부터 발생할 수 있는 부상 심각도에 대해서도 많이 배우게 될 것이며 여기에는 그것이 크기와 설계에 따라 어떻게 확대되는지를 포함된다”고 말했다.

MAAP는 드론 업계 최초라는 역사를 가지고 있다. 지난 2019년에는 스테이트팜과 협력해 최초로 사람들 위로 드론 운항을 할 수 있도록 전국적 운항 제한 면제를, 윙과 협력해서는 드론 항공모함 인증을 받았다.

이성원  sungwonly09@gmail.com
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