항공우주시스템공학회 2019년도 추계학술대회 SASE 2019 Fall Conference

저고도 소형드론 식별기술 동향 조사

신재호1· 신승찬1· 고상호1,†· 강규민2· 황성현2 1한국항공대학교 항공우주 및 기계공학부

2한국전자통신연구원 방송미디어연구소 전파위성연구본부

A Survey on Identification Technology of Low-altitude Small Drones

Jaeho Shin1, Seungchan Shin1, Sangho Ko1,† , Kyu-min Kang2 and Sunghyun Hwang2 1Department of Aerospace and Mechanical Engineering, Korea Aerospace University

2Radio & Satellite Research Division, Telecommunications & Media Research Laboratory, ETRI

Abstract : 본 논문에서는 소형드론 식별모듈과 비행제어컴퓨터간의 인터페이스를 조사 및 분석함으로

써 저고도 소형드론 식별 및 주파수 관리를 위한 기초자료를 제공하고자 한다. 이를 위해 현재까지 개

발된 드론 식별 기술을 조사하고 분석하여 나열하였다. 기개발 드론 식별 기술의 문제점을 파악하고 해

결하기 위한 인터페이스 요구사항 및 구성안을 제시하고자 한다.

Key Words : Identification Technology(식별기술), Interface(인터페이스),

Small Drone(소형드론), Low-altitude(저고도)

1. 서 론

드론의 수요가 증가함에 따라 비행금지구역에서 비

행을 하거나, 공역에서 안전사고를 낸 후 도주하는 등

드론과 관련된 사고사례가 종종 발생하고 있다. 이러

한 드론의 역기능을 해결하기 위해 드론을 식별하는

기술이 요구되어 이와 관련된 연구가 세계적으로 진행

되고 있다. 각각의 드론 식별 기술 특징을 분석하기

위해 여러 사례를 조사하였다. 국내 사례로는 한국항

공우주연구원의 UAS Traffic Management(UTM)을 조

사하였고, 국외 사례로는 덴마크의 DroneID, 중국의

Aeroscope, 그리고 미국의 InterUSS의 드론 식별 기

술을 조사하였다. 본 논문에서는 조사한 드론 식별 기

술에 대해 간략히 소개하고 각각의 드론 식별 기술의

특징을 분석한다. 더 나아가 앞으로의 드론 식별 기술

연구 방향에 대해 기술하고 이것으로 인한 기대 효과

에 대해 논의한다.

†교신저자 ( Corresponding Author )

E-mail: sanghoko@kau.ac.kr Copyright Ⓒ The Society for Aerospace System

Engineering

2. 드론 식별 기술 연구 현황

2.1 대한민국

대한민국에서는 항공안전기술원, 한국항공우주연구원,

한국과학기술원 주도하에 UTM체계 운용 기준을 설립

하고 UTM시스템을 설계 및 구축하고 UTM 핵심기술을

개발하고 있다[1]. UAS 식별 모듈 초안에서는 드론은

Fig. 1과 같은 식별이 가능한 통신 중계기 모듈을 장착

해야 하며 등록된 사용자의 GCS는 UTM 시스템을 통

해서만 드론과 통신할 수 있다.

UTM 시스템은 드론에 장착된 중계기로부터 전송된

MAVLink Protocol을 읽어서 드론의 비행정보를 획득할

수 있고 GCS의 MAVLink Protocol을 읽어서 사용자의

정보를 획득할 수 있다. MAVLink Protocol을 이용하여

식별하는 것은 특정 제품에 의존적이므로 문제가 발생

한다. ADS-LTE 모듈 및 ADS-B 모듈을 탑재하여 드

론을 식별한다. 이는 FCC와는 독립적인 모듈이다.

Fig. 1 ADS-LTE

FA6-1

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항공우주시스템공학회 2019년도 추계학술대회 SASE 2019 Fall Conference

2.2 덴마크

덴마크에서는 University of Southern Denmark 주도

하에 UTM 시스템이 구현되도록 드론을 식별하고 추적

하는 기능에 대한 연구를 진행했다[2]. 250g~25kg의

드론에 부착하는 독립적인 식별모듈을 어떠한 드론에

도 적용이 가능하다. DroneID에서는 등록된 무인기의

전체적인 활동에 대한 기록, 독립적인 센서를 이용한

드론의 위치, Flight Log를 위한 시간 정보, 비행 중 활

동에 대한 기록 정보를 획득한다. Fig. 2는 DroneID 형

상으로 각각 2016년과 2018년에 개발되었다.

2.3 중국

중국에서는 DJI사에서 드론과 파일럿 사이의 통신링

크를 식별하여 비행상태, 경로와 같은 정보를 실시간

으로 수집한다. 최대 50km 범위를 모니터링 가능하며

2초 내에 정보를 획득하지만 식별기와 기체사이의 통

신은 DJI에서 자체개발한 Ocusync를 활용하기 때문에

Ocusync를 사용하는 드론에만 적용이 가능하다.

2.4 미국

미국에서는 Project WING, AIRMAP, KITTYHAWK 3

사가 합작하여 드론을 식별할 수 있는 InterUSS

Platform을 개발하였다[3]. NASA UTM의 문제를 해결

하기 위해 제안한 것을 시작으로 추가 인프라나 기술

없이 네트워크 영역에서 사용가능한 원격 식별 기술로

네트워크에 등록하면 모든 드론에 적용 가능하다.

3. 앞으로의 연구 방향

기존의 드론식별 기술의 문제점은 다음과 같다. 한

국항공우주연구원의 경우 아직 개발단계이기 때문에

사용중 발견된 문제에 대해 다루기 어렵다. DroneID

운용 중 발견된 문제점은 외부 GPS 안테나 간섭이 있

고, 별도의 배터리를 사용해야 하며, GSM Coverage,

식별모듈의 크기, 복잡한 사용자 인터페이스, 인적 요

소에 의한 문제 등이 있다. DJI의 경우 자사 드론에만

적용가능한 것이 한계이다.

위에서 언급된 문제를 해결하기 위해서는 다음 사항

이 고려되어야 한다. 모든 기체에 적용 가능해야하며,

사용자가 임의로 조작할 수 없어야 한다. 따라서 기존

SDU의 DroneID의 단점을 보완하는 시스템을 제안한

다. 비행 정보를 별도의 식별 모듈에서 획득하는 대신

FCC로부터 MAVLink로 획득하면 위의 문제가 개선될

것이다. 또한 배터리 역시 별도의 배터리를 사용하는

대신 드론의 배터리로부터 전원을 공급받아 사용하면

사용자가 식별 모듈의 배터리 충전을 잊어 식별 모듈

이 무용지물이 되는 일 역시 해결될 것이라 판단한다.

후 기

1. 본 연구 논문은 과학기술정보통신부 및 정보통신기

술진흥센터의 출연금으로 수행하고 있는 한국전자통신

연구원 저고도 소형드론 식별·주파수 관리 기술 개발

[2019-0-00499]의 위탁연구과제의 연구결과입니다.

2. 본 연구 논문의 내용을 발표할 때는 반드시 한국전

자통신연구원 저고도 소형드론 식별·주파수 관리 기술

개발[2019-0-00499] 위탁연구과제로 수행한 연구결

과임을 밝혀야 합니다.

참 고 문 헌

[1] 한국항공우주연구원, “저고도 무인비행장치 교통관

리(UTM)시스템 설계 및 구축,” 수행 현황 소개 자

료, Apr. 2019.

[2] Kjeild Jensen, Martin Skriver and Ulrik Pagh

Schultz, “Drone Identification and Tracking in

Denmark,” Technical Report, Oct. 2016.

[3] Project Wing, “InterUSS Platform(™):Overview,

Governance, Requirements, Design &

Implementation,” version 1.0.1,

https://github.com/wing-aviation/InterUSS-

Platform/blob/master/assets/InterUSS%20Platfor

m%20-%20Technical%20Architecture%20-

%20v1.0.1.pdf , retrieved Oct. 2018.

Fig. 3 Aeroscope 고정용(좌)과 휴대용(우)

Fig. 2 DroneID 구형(좌)과 신형(우)

Fig. 4 InterUSS Platform

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