산림의 효율적 관리를 위한 드론 활용 기술 사업화
[보안뉴스 박미영 기자] 한국임업진흥원은 5월 산림에서 드론이 자동으로 비행할 수 있는 3차원 자동비행 프로그램(이하 FMS)을 에프엠웍스와 공동 연구개발에 성공했다.
최근 많이 보급되고 있는 드론의 안전한 비행을 위해 법적인 제도 마련이 중요한 동시에 드론을 활용한 사업 활성화를 위해 원천기술 개발이 시급한 시점에서 이번 무인기 자동비행 프로그램의 개발로 초보자도 험준한 산림지역에서 안전하게 비행할 수 있는 프로그램이 개발돼 대면적 산림에서 효과적으로 활용될 것으로 기대된다.
이번에 개발한 FMS는 3차원 자율비행시스템으로 실제 산림 지형 정보를 수치 모형으로 표현한 수치표고모형(DEM)을 바탕으로 무인항공기(드론)의 비행 경로를 3D로 생성해 안전하고 효과적인 최적경로를 계산함으로써 대상 지역을 자동으로 비행할 수 있는 프로그램이다.
비행 목적에 부합되게 미리 정해진 지형과의 이격거리에 따라 생성된 2차원 비행 경로를 구성하는 각 지점에 고도값을 부여해 3차원 비행 경로를 생성한다. 이를 POI(특정인이 관심을 가지는 지도나 도면상의 특정 위치) 촬영, 선형(도로) 촬영, 면적 촬영에서 배터리 소모량 예측과 연계해 최적의 3차원 비행 경로를 생성하고 비행하는 최첨단 무인기 운용 기술이다.
FMS는 조종자의 숙련에 상관없이 일정한 고도를 유지하면서 자동으로 비행하므로 동일한 고품질의 영상 정보 획득이 가능하고, 사용자가 지적도 등 바탕지도를 함께 중첩시켜 현장에서 사업 내용을 직접 확인할 수 있어 안전한 비행이 가능하다. 또한, 대면적의 산림지역은 전파가 끊어지는 경우가 많아 드론 활용이 제한적이었으나 POI 기능으로 다수의 목표물에 대한 최단거리 경로 연산을 통해 전파가 닿지 않아 조종자가 컨트롤할 수 없는 원거리 지역도 스스로 임무를 수행하고 자동복귀하므로 사용자가 직접 조종하지 않아도 임무를 수행할 수 있다.
더불어 산지 경사지를 인지하고 반대 방향에서 일정 각도로 촬영해 대상물의 가시권이 확보된 영상을 획득할 수 있으며, 다수의 대상을 한 번의 비행으로 해결할 수 있는 혁신적인 비행 기능을 제공한다. 도로나 하천 등 선형 대상지의 기선 간격과 횟수를 설정하면 곡선 형태의 사업도 가능하다.
FMS 프로그램 개발은 한국임업진흥원과 경북대학교 이상복·류정림 박사팀이 창업한 ㈜에프엠웍스가 2016년부터 공동으로 개발해 실용화했다. 에프엠웍스는 GIS 기반의 드론 기술 적용 사업 및 연구를 수행하는 벤처기업으로, 약 2년간의 노력으로 FMS를 개발하게 됐다. FMS 프로그램 개발은 산악 구조에 맞는 비행 기술 및 프로그램의 부재로 인해 무인기를 다수 잃어버린 것이 직접적인 계기가 됐다.
한국임업진흥원 관계자는 “자동비행 프로그램을 활용해 드론 조종 전문가가 아니더라도 신뢰할 수 있는 위치정확도와 모니터링이 가능해 숲가꾸기·산불 감시·산사태 피해 조사 등 여러 가지 사업에서 다양하고 효과적으로 활용될 것”이라며 이 프로그램의 우수성을 밝혔다.
[박미영 기자(mypark@boannews.com)]
[보안뉴스 박미영 기자] 한국임업진흥원은 5월 산림에서 드론이 자동으로 비행할 수 있는 3차원 자동비행 프로그램(이하 FMS)을 에프엠웍스와 공동 연구개발에 성공했다.
최근 많이 보급되고 있는 드론의 안전한 비행을 위해 법적인 제도 마련이 중요한 동시에 드론을 활용한 사업 활성화를 위해 원천기술 개발이 시급한 시점에서 이번 무인기 자동비행 프로그램의 개발로 초보자도 험준한 산림지역에서 안전하게 비행할 수 있는 프로그램이 개발돼 대면적 산림에서 효과적으로 활용될 것으로 기대된다.
이번에 개발한 FMS는 3차원 자율비행시스템으로 실제 산림 지형 정보를 수치 모형으로 표현한 수치표고모형(DEM)을 바탕으로 무인항공기(드론)의 비행 경로를 3D로 생성해 안전하고 효과적인 최적경로를 계산함으로써 대상 지역을 자동으로 비행할 수 있는 프로그램이다.
비행 목적에 부합되게 미리 정해진 지형과의 이격거리에 따라 생성된 2차원 비행 경로를 구성하는 각 지점에 고도값을 부여해 3차원 비행 경로를 생성한다. 이를 POI(특정인이 관심을 가지는 지도나 도면상의 특정 위치) 촬영, 선형(도로) 촬영, 면적 촬영에서 배터리 소모량 예측과 연계해 최적의 3차원 비행 경로를 생성하고 비행하는 최첨단 무인기 운용 기술이다.
FMS는 조종자의 숙련에 상관없이 일정한 고도를 유지하면서 자동으로 비행하므로 동일한 고품질의 영상 정보 획득이 가능하고, 사용자가 지적도 등 바탕지도를 함께 중첩시켜 현장에서 사업 내용을 직접 확인할 수 있어 안전한 비행이 가능하다. 또한, 대면적의 산림지역은 전파가 끊어지는 경우가 많아 드론 활용이 제한적이었으나 POI 기능으로 다수의 목표물에 대한 최단거리 경로 연산을 통해 전파가 닿지 않아 조종자가 컨트롤할 수 없는 원거리 지역도 스스로 임무를 수행하고 자동복귀하므로 사용자가 직접 조종하지 않아도 임무를 수행할 수 있다.
더불어 산지 경사지를 인지하고 반대 방향에서 일정 각도로 촬영해 대상물의 가시권이 확보된 영상을 획득할 수 있으며, 다수의 대상을 한 번의 비행으로 해결할 수 있는 혁신적인 비행 기능을 제공한다. 도로나 하천 등 선형 대상지의 기선 간격과 횟수를 설정하면 곡선 형태의 사업도 가능하다.
FMS 프로그램 개발은 한국임업진흥원과 경북대학교 이상복·류정림 박사팀이 창업한 ㈜에프엠웍스가 2016년부터 공동으로 개발해 실용화했다. 에프엠웍스는 GIS 기반의 드론 기술 적용 사업 및 연구를 수행하는 벤처기업으로, 약 2년간의 노력으로 FMS를 개발하게 됐다. FMS 프로그램 개발은 산악 구조에 맞는 비행 기술 및 프로그램의 부재로 인해 무인기를 다수 잃어버린 것이 직접적인 계기가 됐다.
한국임업진흥원 관계자는 “자동비행 프로그램을 활용해 드론 조종 전문가가 아니더라도 신뢰할 수 있는 위치정확도와 모니터링이 가능해 숲가꾸기·산불 감시·산사태 피해 조사 등 여러 가지 사업에서 다양하고 효과적으로 활용될 것”이라며 이 프로그램의 우수성을 밝혔다.
[박미영 기자(mypark@boannews.com)]
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[2024-04-23] 
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