2021년도 무인이동체 기술개발사업 시행계획 확정

2021년도 무인이동체 기술개발사업 시행계획 확정

 

작성일 2020-12-17 부서 융합기술과 2020-12-17

 

 

 

드론을 이용한 불법행위 대응기술 개발 등
혁신적 무인이동체 기술개발에 내년 380억원 투자
- 과기정통부, 2021년도 무인이동체 기술개발사업 시행계획 확정 -
◇ 불법드론 무력화를 위한 지능형 대응기술 개발을 위해 66억원 신규 투자
◇ 433MHz 기반 드론 응용 통신기술 개발 등을 위해 22억원 신규 지원

□ 불법드론 무력화 및 사고조사를 위한 통합시스템 개발, 비가시권 장거리 비행 드론 운용을 위한 통신기술 개발 등 혁신적인 무인이동체 기술개발이 2021년 새로이 추진된다.
□ 과학기술정보통신부(장관 최기영, 이하 ‘과기정통부’)는 총 380억원을 투자하는 ‘2021년도 과기정통부 무인이동체 기술개발사업 시행계획’을 확정하고, 본격적으로 사업을 추진한다고 밝혔다.
ㅇ 2021년 무인이동체 기술개발사업은 전년도 대비 41% 증가한 규모로, 특히, 이 중 88억원을 신규사업으로 추진하여 불법드론 대응기술 개발과 장거리 비행 드론 통신기술 개발 등을 중점 지원한다.

< 무인이동체 분야 연도별 예산규모 추이 > <2021년도 분야별 투자 규모>
□ 먼저, 최근 드론의 촬영 기능을 이용한 사생활 침해, 공항에서의 불법비행으로 인한 항공운행 마비 등 드론을 이용한 불법행위가 공공시설 테러 및 위해로 발전될 가능성에 대비하여,
ㅇ 우선, 무기 등 특별한 적재물 없이 상용드론 제품을 이용하여 위협하는 행위에 대응하기 위한 ‘불법드론 지능형 대응기술 개발 사업’(’21~’25년, 475억원)을 산업부(180억원), 경찰청(100억원) 등과 함께 새로이 추진한다.
※ 무기 등 탑재한 공격드론에 대응하기 위한 기술 고도화는 본 사업 종결 후 별도 추진 판단
ㅇ 불법드론의 탐지, 식별, 분석, 무력화, 사고조사 등 발견부터 사후 처리까지 일괄로 대응 가능한 통합시스템을 구축하기 위해,
- 과기정통부는 불법드론의 취약점을 분석해 실시간 무력화하는 기술과 레이더‧EO/IR* 등을 이용한 지상기반 대응시스템 등의 개발은 물론 전체 시스템을 통합‧실증하고,
* Electrooptic/Infrared, 전기광학적외선 장비
- 산업부는 공중기반 대응시스템으로서 음영지역 등을 순찰하거나, 불법드론 발견시 이를 추적‧무력화하는 드론캅 등을 개발하며,
- 경찰청은 불법드론의 실시간 분석 및 사고조사를 위한 포렌식 기술개발을 통해 불법드론에 대한 수사체계를 개발할 계획이다.
< 불법드론 대응 시나리오(예시) > * 자세한 사항은 붙임2 참조

□ 또한, 올해에 착수한 무인이동체 원천기술개발사업(182억원)과 DNA+ 드론기술개발(96억원)’은 내년도에 투자를 더욱 확대할 계획이다.
ㅇ 육·해·공 무인이동체에 직접 적용 가능한 공통부품기술 개발과, 다수의 무인이동체간 자율협력을 위한 통합운용체계 구현에 박차를 가하고,
ㅇ 드론과 데이터·네트워크·인공지능(D‧N‧A) 기술을 접목하여 창출한 새로운 드론 비즈니스 모델에 대해 실제 드론을 이용하여 운영시나리오를 실증할 예정이다.
□ 그리고, 안전하고 편리한 드론 운용을 위해 국토부(37억), 경찰청(18억) 등과 함께 과기정통부는 20억원을 투자하여 ‘저고도 무인비행장치 교통관리체계 기술개발’을 지속 추진할 계획이며,
ㅇ 아울러, 열악한 무인이동체 중소기업의 성장을 지원하기 위해 산업부, 국토부, 조달청과 공동으로 공공기관 수요를 반영한 무인이동체 개발 및 공공조달과의 연계도 지속 지원(’21년 30억원)할 계획이다.
□ 한편, 새롭게 무인이동체의 저고도 비가시권 장거리 운용을 위해 433MHz 기반 통신 기술개발에 내년 착수(20억원)하며,
ㅇ 국내 무인이동체 산업현장에서 요구하는 융합 및 다학제적 인재양성을 위한 교육체계 구축사업 기획 수립도 지원(2억원)한다.
□ 과기정통부 김봉수 기초원천연구정책관은 “다양화되고 있는 드론을 이용한 불법행위에 대응하기 위해서는 이를 무력화할 수 있는 시스템 개발 등 관련 기술 확보가 시급”하다며,
ㅇ 무인이동체 관련 원천‧핵심기술 확보, 비즈니스 모델 개발 및 시장 창출, 인프라 확충 등을 위한 정책·사업을 유기적으로 연계할 수 있도록 적극 행정함으로써 실질적인 성과를 달성하도록 노력하겠다.” 라고 밝혔다.
붙임 1. 2020년도 무인이동체 사업 주요 실적
2. ｢불법드론 지능형 대응기술개발사업」사업 개요
3. ｢433MHz 기반 드론 응용 통신기술 개발 및 실증」사업 개요
4. (가칭)「육·해·공 무인이동체 혁신인재양성」기획 개요

붙임 1 2020년 무인이동체(핵심기술, 공공조달 등) 사업 주요 실적

구 분 대 표 성 과
무인이동체 미래선도 핵심기술개발 ◈ UTM 체계 가시화를 위한 관련기술 개발 및 성능검증 실시와 더불어, 기 종료된 내역사업에서의 과학적, 경제적 성과 창출 지속
(UTM, 공공혁신조달) • (연구 성과) 논문 22편(SCI 4, 비SCI 6, 발표 12), 특허 출원 2건, 특허등록 22건, 공공조달 9건 등 연구성과 창출
• (대표 성과) UTM 통합성능 실증 및 우수조달물품 지정 1건
• (UTM 통합성능 실증) 저고도 무인비행장치 교통관리 감시기술 개발 및 실증시험 [KARI / KETI / ETRI]
- 이동통신기반 통신 및 보안 모듈을 탑재한 총 9대(저속 2, 고속 7) 드론들의 실시간 정밀 관제 수행
- 멀티콥터 및 수직이착륙 드론들의 2.4 km 영역의 원격 전자동 비행 수행 및 실시간 동영상 스트리밍 기능 시연

• (우수조달물품 지정) 국토정보공사 수요의 해안 맵핑 소형무인기의 우수조달물품 지정 완료(’20.7.31) [샘코]
- 나라장터 등록 및 3년 수의계약 조건 부여에 따라 공공조달시장 진입
DNA+드론기술개발 ◈ DNA+드론을 적용할 비즈니스 모델(이하 ‘BM’) 발굴 및 운영 시나리오 개발과 더불어, 지속적으로 BM을 개발할 협의체 설립 및 운영
• (연구 성과) 논문 3편(발표 3), 특허출원 2건, 특허등록 1건, 시제품 제작 9건 창출, 공공조달 1건 창출
• (대표 성과) 실증 비즈니스 모델 선정 및 빅데이터 플랫폼, 드론 5G통신 구조설계 추진
• (빅데이터 플랫폼 구조설계) DNA+드론 사업 내 활용 및 향후 대국민 서비스 공개를 위한 표준 데이터 모델 및 수집 프로세스 정의
- BM별 실제 운용 및 작업 환경에서의 데이터 수집 및 저장/관리를 위해 KISTI 슈퍼컴퓨팅 자원을 활용한 빅 데이터 서비스 환경 구축
- BM별 표준 데이터 형식, 데이터 수집 프로세스 정의 및 데이터 수집

• (드론 5G통신 구조 설계) 드론용 5G 네트워크 통신 장치, 통합관제 및 임무관리 기술 설계
- 드론 탑재형 다기능 5G 통신 장치 및 지상국 단말용 모듈 개발
- 5G 통신 환경 구성, 통신 장치 기본 기능 및 지상국 영상 전송 시험
국민안전감시 및 대응 무인항공기 융합시스템 구축 및 운용 ◈ 다부처 공동 협력체계를 바탕으로 재난대응 무인기 시스템 기술을 확보하고, 시범운용 지원 및 혁신시제품 지정 추진 등을 통해 사업 성과를 극대화
• (기술적 성과①) 재난 대응 무인기 시스템 기술 확보
• (특화 임무시스템) 재난환경에서 운용가능, 일반 드론과 차별화, 특화운용기술 개발
• (통합적 시험평가) 국내/외 최초 재난치안용 소형무인기 통합시스템 구현/입증

• (기술적 성과②) 재난분야 사회문제해결 가능성 확보
• (환경시험평가) 재난현장 운용환경 고려한 통합시스템 개발하여 재난안전분야 ‘환경시험평가’기준 확립 및 수행


• (사업적 성과①) 수요부처 ‘시범운용’ 지원
- 수요부처의 ‘시범운용’을 위한 통합시스템 시제품을 제공하고, 각 수요부처(소방, 해경, 경찰)를 대상으로 전체시스템 교육 병행
• (사업적 성과②) 조달청 ‘혁신시제품’ 지정 추진
- 재난무인기 통합시스템 관련하여 ’20년 혁신시제품 지정 추진 중(1차 심사 합격)
공공혁신조달 연계 무인이동체 및 SW플랫폼 ◈ 사업통합일정계획에 따라 SW플랫폼, 하천·철도관리, 수요기반 공공임무용 무인이동체 연구개발 수행·관리 지속 추진
개발 구분 주요 개발내용
통합관리 • ’20년도 적합성검 검증 매트릭스 개발, 설계적합성/제작합치성 평가 수행
• 공통시험절차서 개발 완료
SW플랫폼 • 요구도 기반 임무장비 지원 임무SW 라이브러리 및 온라인 개발도구 개발
개발 • 무인이동체 실시간 임무 관리를 위한 3D 관제 시스템 설계
하천관리 • 하천관리 드론 운영플랫폼 프로토타입 개발
• LiDAR 센서 핵심코어 기술개발
철도시설물 • 철도시설물 자동화 점검용 무인비행체 시스템 1차 시작품 제작
점검 • 무인비행체 취득영상 통합관리 및 GIS기반 현시 시스템 개발
산불대응 • 기체 플랫폼 제작, 대용량 배터리 시스템 개발적용, 소화탄 탑재 임무 장치 개발공통시험절차서 개발 완료
• 드론 정밀 유도 기술과 정밀 이착륙 시스템 및 멀티 드론 제어기술 개발
다중이용시설 • 실내·외 공동 사용 가능한 탈부착 임무장비 시스템 개발
안전확보 • 운용 및 이동편의성을 고려한 휴대용 지상운용시스템 개발
우편배송 • 무인비행체 배달관제 기술, 임무 장비 SW, 우편물 자동 적재함 개발 및 제작
• 우체국 무인비행체 배달 운영관리 시스템 개발 및 유관 시스템과의 연계를 위한 인터페이스 개발
붙임 2 ｢불법드론 지능형 대응기술개발｣ 사업 개요

□ 추진배경

ㅇ 드론의 고성능화, 지능화, 군집화에 따라 드론을 이용한 불법행위들이 단순 촬영에 의한 사생활 침해에서 공공시설 테러 및 위해로 발전

ㅇ 기존 국내‧외 불법드론 대응기술은 지상기반 탐지시스템 및 물리적 무력화 위주 개발로, 탐지, 실시간 무력화 및 사고조사까지는 한계

⇒ 지상기반 시스템에 공중기반 시스템을 통합시키고, 탐지, 식별, 실시간 지능형 무력화 및 사고조사가 가능한 통합시스템 구축 필요

□ 사업 개요(안)

ㅇ (사업목적) 국가주요기반시설 대상 불법드론의 위협 대비 안전 확보를 위해 드론캅 및 포렌식 기술 기반의 지능형 대응기술 개발

ㅇ (사업기간/예산) ‘21~’25년 / 475억원(출연금 420억원/민간 55억원)

ㅇ (주요내용) 불법드론의 취약점 분석을 통해 지능형 무력화가 가능한 통합시스템(지상 탐지‧식별시스템, 드론캅, 포렌식 분석 등) 기술개발 및 실증

ㅇ 부처별 예산현황 및 사업내용(총액/정부출연)
과기정통부(주관) 산업부 경찰청 행안부
(195억/180억) (180억/150억) (100억/90억)
1세부 2세부 3세부 4세부 협조
‧총괄사업관리 및 통합실증 ‧지상기반 통합시스템 개발 ‧드론캅 및 운용시스템 개발 및 실증 ‧드론 라이브(메모리/SW) 및 사고조사용 포렌식 기술개발 ‧재난안전 통신망 연계 및 실증 지원
‧지능형 무력화 원천기술개발 ‧사고 수사체계 개발

ㅇ (사업특성) 참여부처가 공동의 목적을 지니고 공동투자하여 단일 전문기관을 통해 사업을 진행하는 단일 추진형 사업

□ 세부 추진내용
◇ 불법드론 대응용 취약점 분석 및 통합시스템(과기정통부), 드론캅 시스템(산업부), 드론 포렌식 기술(경찰청) 등을 개발해 통합실증
ㅇ (과기정통부) 원전‧공항 등의 안전을 위협하는 불법드론의 취약점을 분석해 실시간 무력화가 가능한 통합 시스템 개발 및 실증
- 드론기체 취약점*, 탐지신호패턴**, 드론기동특성 등에 대한 DB를 구축하여 실시간 무력화 방안 도출 및 운용기술개발
* GPS‧통신재밍, 해킹 등의 무력화기법에 대한 기체별 장단점 데이터
** 드론기체별 레이더반사면적(RCS), 광학‧열화상 영상형태, 통신신호 파형 등의 특징데이터

- 국내 R&D 성과(지상탐지장비, 무력화장비 등)및 드론캅과 연동되는 네트워크 기반 통합시스템 개발 및 실증
* 불법드론 대응기술 활성화를 위해 전파법 및 공항시설법 개정, 실증사이트 무력화 필요범위, 규격 등 제도개선 필요 세부사항도 발굴

ㅇ (산업부) 상황발생시 자율‧신속 대응해 불법드론을 추적‧무력화할 수 있는 드론캅 및 지능형 무력화 탑재장비 개발 및 실증

- 지상장비 탐지영역 외부 및 음영지역을 순찰하는 순찰용 드론캅 및 불법드론 발견시 대응하는 신속대응용 드론캅 2종류 기체 개발
* 드론캅은 기존 국내 개발제품 대상 수직이착륙형 고정익‧회전익 개량

- 광학‧RF트랙커‧탑재레이더를 기반으로 불법드론을 탐지‧추적해 무력화*가 가능한 드론탑재장비 개발하여 실증
* 재밍‧스푸핑‧제어권탈취 등을 통해 불법드론 제압

ㅇ (경찰청) 불법드론의 기체‧메모리‧OS‧조정기를 분석해 불법행위자, 사용기술을 분석해 사고원인 규명

- 불법드론 대비 네트워크 포렌식 기법 활용 라이브 포렌식 분석

- 불법드론의 하드웨어 해체 및 원제작자 추적기술, 메모리 및 플래시 메모리 복원기술, 이미징에 의한 OS 추적기술 개발

- 포렌식 기반 불법드론 증거수집 및 증거기반 수사기술 개발

□ ’21년도 예산 : 66억원
* (과기정통부) 신규 2과제 30억, (산업부) 신규 23억, (경찰청) 신규 13억원
참고 : 불법드론 대응 시나리오 예시
▪ 탐지-식별-분석-무력화-사고조사


➀ (초도탐지) 비행제한구역(18km)에서 상시순찰형 드론캅 및 인근 지상장비를 통한 불법드론 초도 탐지
- (공중식별) 탐지된 불법드론은 상시순찰 드론캅에 의해 1차 탐지·식별되어 해당 불법드론 정보를 지상장비 및 신속대응형 드론캅으로 전송
② (지능형 무력화 – 공중 소프트킬) 신속대응형 드론캅은 불법드론의 2차 탐지·식별 및 취약점 분석 후 지능형무력화장치(스푸핑‧제어권탈취 등)를 이용해 침입 불법드론을 무력화 및 공격지연 시도
➂ (지상기반 무력화 – 지상 하드킬) 비행금지구역(3.6km)이내 불법드론이 도달 시, 공중 무력화(지능형무력화, 포획)를 시도하고 불가할 경우, 지상무력화장비(재머‧대공포‧지향성에너지무기 등)를 이용하여 사정거리 내 접근한 불법드론에 대해 무력화 시도
④ (물리적 무력화 – 공중 하드킬) 위험시설 내 근접한 불법드론에 대해 신속대응형 드론캅은 공중무력화장치(그물망포획 등)를 이용해 무력화 수행(최후 수단으로서 근거리 접근이 요구됨)
⑤ (드론 사고조사) 포렌식 기반 불법드론 증거분석(하드웨어 해체, 메모리 복원기술, OS/FC 분석기술, 조종자 추적기술 등)을 통한 수사 진행
붙임 3 ｢433MHz 기반 드론 응용 통신기술 개발 및 실증｣ 사업 개요

□ 사업 개요
ㅇ 사업명 : 433MHz 기반 드론 응용 통신기술 개발 및 실증
ㅇ 사업목적 : 무인이동체의 비가시권 장거리 비행이 안정적으로 가능하도록 저주파 대역*(433MHz)에 기반한 통신기술을 개발하고 실증 추진
* 과기정통부 규제혁파 스펙트럼 플랜(‘19.12)에 따라 장거리 드론용 433MHz 대역 공급 추진중
ㅇ 사업기간 : ’21. 7월 ~ ’24. 12월
ㅇ 총사업비 : 250억원(국비 150억원, 지방비 62억원, 민간 32억원)
※ 사업기간 및 총사업비는 미확정이며, 상세기획 수립까지 판단 예정
□ 주요 내용(안)
① (433MHz 통신 원천 기술 개발) 현재 433MHz 대역 사용자인 아마추어 무선과의 혼·간섭 문제를 해결할 수 있는 통신 기술 개발
② (5G망 연계서비스 기술 개발) 5G망 음영지역상 통신 문제를 보완하기 위해 5G + 433MHz(보조채널)의 연계서비스 기술 개발
③ (실증 및 인프라 구축) 433MHz 통신 원천 기술과 5G망 연계서비스 기술을 다양한 임무 분야의 드론에 적용 및 실증
< 433MHz 기반 드론 운용 통신기술개발 개념(안) >

붙임 4 (가칭)「육·해·공 무인이동체 혁신인재양성」기획 개요

□ 기획 개요
ㅇ 기획목적 : 무인이동체 연구‧개발부터 운영, 유지관리 등 무인이동체 가치사슬 전반의 신규 인력 교육과 현업 종사자의 보수 교육을 수행할 수 있는 새로운 교육체계 구축
ㅇ 기획기간 : ’21. 3월 ~ 9월
ㅇ 총사업비 : 2억원
□ 주요 내용(안)
ㅇ 과제별 세부 기획연구를 바탕으로 체계적인 콘텐츠 구성(안)을 마련하고, 산업교육, 챌린지대회 등 시범운영을 통한 사업 필요성 및 가능성 제고
※ 향후 본 사업 추진 시 시범운영 성과등도 적극 반영할 예정
< 사업 세부과제 및 주요 내용(예시) >
구 분 주요 내용
1과제 전문고등 ◾ 무인이동체 요소기술 교과목 및 설계 관련 여러 교과목 도출
교육과정 ◾ 최종 인력양성 목표를 위한 교과목간의 유기성 도출
◾ 요소 교과목 및 설계 교과목에서 다루는 내용 제시 및 강의 내용 개발
신개념 설계/개발 교육 인프라 구축 ◾ 지식기반 의사결정 설계 시스템 기반 구축안 도출 및 설계지원환경 예시 발굴
◾ 가상-실물 연동 시뮬레이터 개발을 위해 성능평가에 필요한 소프트웨어 목록 도출
◾ 실외시험 항목 및 방법론 도출
2과제 산업현장인력 보수교육 ◾ 무인이동체 산업특성을 고려한 분야별 단기교육 과정 프로그램 도출 소규모 시범운영을 통한 산업현장인력 분석 병행
챌린지형 교육프로그램 발굴 및 운영 ◾ 수요군 혹은 공공활용기관과 도전적 임무를 발굴하고, 이에 대한 챌린지 대회 기획 및 시범 추진