과학기술정보통신부와 한국항공우주연구원은 북극 그린란드에서 국산 드론 3기를 이용해 빙하가 녹는 현상을 관측하는데 성공했다.

이번 연구는 지난 2018년 10월 한국-덴마크 정상회담을 계기로 양국 정상 간 무인이동체를 이용한 극지연구에 협력하기로 합의함에 따라 후속조치로 추진됐다.

항우연 주관으로 한국해양과학기술원 부설 극지연구소(KOPRI)와 덴마크의 우주개발 전문기관인 DTU-space 간 공동연구로 수행 중이다.

연구는 온난화에 따른 해수면 상승을 주도하는 극지의 빙하가 녹는 현상 관측을 위해 기존의 위성과 소형드론 관측 기술의 한계를 보완하는 준광역 관측 및 데이터 분석 기술 개발을 목표로 추진되고 있다.

▲ 그린란드 러셀빙하를 관측하는 유맥에어의 UM-4 드론.(사진=과학기술정보통신부)  ©

구체적으로 기상측정전문 드론을 활용해 빙하 상공의 기상데이터(고도별 온도·습도·풍향·풍속)를 측정, 위성으로는 관측이 불가능한 빙하 상공의 기상정보를 통합적으로 분석하는 것을 목표로 한다.

이를 위해 연구팀은 그린란드 캥거루스와크(Kangerlussuaq) 비행장 및 인근 지역에서 국내 업체 3곳(유맥에어·에이엠피·하이텍)이 개발한 소형무인기(드론) 3종을 이용해 러셀빙하(Russel Glacier) 관측 비행시험을 수행했다.

유맥에어는 촬영 및 항법 시험용 드론, 에이엠피는 기상 관측용 드론, 하이텍은 매핑(mapping)용 드론을 띄웠다. 소형무인기 중 2종(유맥에어·에이앰피)은 과기정통부의 ‘무인이동체 미래선도 핵심기술개발사업’을 통해 개발됐다.

러셀 빙하는 그린란드 빙상에서 서쪽으로 흐르는 대륙 빙하다. 지구 온난화 때문에 빙하 감소가 눈에 띄게 일어나는 곳이다. 매년 25m씩 내륙 지역으로 후퇴하며 크기가 줄고 있다.

항우연은 이번 비행시험을 통해 극지환경 무인기 운용 특성 분석, 빙하지형 맵핑 영상 획득, 항법성능시험 등을 수행했다. 특히 극자기장 불안정, GPS신호 미비, 저온·강풍 환경 등 극한환경에서의 국내 무인기의 성능을 입증하는데 큰 의미가 있다고 밝혔다.

항우연은 과기정통부의 연구개발 지원사업인 ‘전략형 국제공동연구사업’과 과기정통부가 개발한 무인이동체 및 관련 원천기술을 기반으로 오는 2023년까지 극지의 빙하가 녹는 현상 관측 등의 기후변화 연구를 계속할 방침이다. 특히 자체 개발 중인 수소무인기의 성능입증도 수행할 예정이다.

이와 관련, 극지연구소는 해수면 상승의 주요 원인인 그린란드 빙상의 유실속도가 최근 10년간 6배 상승한 바, 무인기를 활용한 그린란드 빙상 표면 융빙 관측은 이러한 기후 변화의 검증 및 대처 방안 제시에 사용될 수 있다고 설명했다.

향후 극지연구소 원격탐사빙권정보센터는 무인기를 활용한 바다얼음(해빙) 표면의 고해상도 표고지도 최초 제작 등 다양한 극지 빙권 변화 연구를 통해 축적된 분석기술을 활용해 러셀빙하를 분석할 예정이다.

김성규 과기정통부 국제협력관은 “한국-덴마크 간 지속적인 기술협력을 통해 국내무인기의 극지과학탐사 산업분야 진출을 기대한다”고 밝혔다.

연구책임자인 강왕구 항우연 단장은 “극지연구소와 국내 드론기업 간 협력을 기반으로 국내 소형무인기의 극지환경의 난조건 비행기술을 확보해 무인기 극한 운용 기술 개발을 기대한다”고 말했다.