무인항공기(無人航空機, 영어: unmanned aerial vehicle, UAV) 또는 무인기, 통칭 드론(영어: drone)은 지상에 있는 파일럿(drone pilot)이 무선 조종하는 방식으로 사전에 프로그램된 경로에 따라 자동 또는 반자동으로 날아가는 항공기이자 '자율비행'이 가능한 멀티로터(멀티콥터)의 일종이다. UAV 본체, 탑재 임무 장비(airborne data relay system, ADRS), 지상 통제 장비(GCS), 통신장비(데이터 링크), 지원 장비 및 운용 인력의 전체 시스템을 통칭하는 UAS(unmanned aircraft system)의 구성요소 중 하나다. 무인항공기와 모형항공기는 자동비행장치가 비행체에 탑재되어 있는가 여부로 구분된다. 즉, 오토파일럿 시스템이 포함되면 크기가 작더라도 무인항공기이고, 포함되어 있지 않다면 크기에 상관없이 모두 모형항공기라고 한다.
독립된 체계 또는 우주/지상 체계들과 연동시켜 운용한다. 활용 분야에 따라 다양한 장비(광학, 적외선, 레이다 센서 등)를 탑재하여 감시, 정찰, 정밀공격무기의 유도, 통신/정보중계, 전자공격·전자보호(EA·EP), Decoy 등의 임무를 수행하며, 폭약을 장전시켜 정밀무기 자체로도 개발되어 실용화되고 있어, 향후 미래의 주요 군사력 수단으로 주목을 받고 있다. 최근 몇 년간 빠른 성장이 이루어지는 추세다. 2017년 6월 아마존은 드론 이착륙 센터에 대한 특허 출원을 하기도 했다. 참고로, 수중에서 활동하는 무인 잠수정 또는 수중 드론(UUV 또는 underwater drone)도 있다.
무인 항공기의 정의
무인항공기는 실제 조종사가 직접 탑승하지 않고, 지상에서 사전 프로그램된 경로에 따라 자동(auto) 또는 반자동(semi-auto)으로 비행하는 비행체, 탑재 임무 장비(payload), 지상 통제 장비(GCS: ground control system or station), 통신장비(데이터 링크: data link), 지원 장비(support equipment) 및 운용 인력(operators)의 전체 시스템을 통칭한다.
기준이 다르지만 최근의 정의는 다음과 같다. 대표적으로 미 국방부 장관실(OSD)이 발간한 UAV 로드맵에서는 무인항공기를 다음과 같이 정의하고 있다. “조종사를 태우지 않고, 공기역학적 힘으로 부양하여 자율적으로 또는 원격조종으로 비행을 하며, 무기 또는 일반화물을 실을 수 있는 일회용 또는 재사용할 수 있는 동력 비행체를 말한다. 탄도비행체, 준 탄도비행체, 순항미사일, 포, 발사체 등은 무인항공기로 간주하지 않는다.”
이 정의에 따르면 무인 기구, 무인 비행선, 미사일 등은 무인항공기 범주에 포함되지 않는다. 그리고 미국연방항공국 FAA(Federal Aviation Administration)에서는 무인항공기를 “원격조종 또는 자율 조종으로 시계 밖 비행이 가능한 민간용 비행기로서 스포츠 또는 취미 목적으로 운용되지 않으며, 또한 승객이나 승무원을 운송하지 않는다.”라고 정의하고 있다. 이 정의에 따르면 취미로 날리는 무선조종 모형항공기(model aircraft)는 포함되지 않으며, 아직은 없지만 미래 구상 차원에서 거론되는 사람을 실어 나르는 무인 운송용항공기도 무인항공기에 포함되지 않는다.
미 국방 정의에 따른 무인항공기의 시작은 1930년대 초 세계 1차 대전 중 영국이 사용한 Droned Fairy Queen이었다. 그때부터 무인항공기가 만들어졌으나 군사적 가치가 급상승하여 활발하게 연구한 시기는 1990년대에 들어서면서였다. 무인항공기가 군사적 목적으로의 효용성을 확신시켜 준 계기는 1991년 발생한 중동의 걸프전(Gulf War)이었다.
걸프전은 미국이 개발한 다양한 첨단 무기들의 시험장이기도 했는데, 걸프전 당시에 몇 대 안되는 무인항공기들의 활약이 두드러졌었기 때문이다. 최근 들어 세계 각국에서 무인항공기 개발이 이루어지고 있으며 특히, 미국과 이스라엘을 선두로 고성능의 무인항공기 연구가 이루어졌다. 많은 군사전문가들이 무인체계가 미래전력의 핵으로의 부상을 예상한다.
이제 무인항공기 연구개발은 군사 과학기술의 경연장이 되었다. 세계 각국은 앞다투어 무인체계 분야에서 스텔스, 무장, 전략•전술 감시, 항모/수직 이•착륙, 초음속 등 다양한 기술을 선보이고 있다. 항공우주산업 분야에서 가장 빠른 성장세를 기록하고 있으며, 여러 분야에서 기대되는 분야이기도 하다.
군사용 목적으로 연구되기 시작된 무인기는 최근 들어 민간 분야로까지 적용이 점차 확대되고 있다. 정찰, 전자전, 기만, 공격, 전투, 표적 등 군사적 용도뿐만이 아니라 주로 감시용, 연구개발용, 촬영용, 범죄 수사용, 물류용, 통신용 등에 이용되고 있다. 민간에 적용되는 항공기는 현재 공중에서 지상을 관찰하여 정보를 수집하고, 사람이 접근하지 못하는 곳에 접근하여 과학적인 데이터를 수집하고 있다.
그리고 촬영 분야에서 활발히 사용되고 있으며, 범죄 수사에 사용되어 범인을 검거하는데 도움이 되고 있다. 또한, 물류사업에서 소형 드론으로 작은 택배를 신속하게 배달하는데 사용되고 있으며, 통신 신호를 매개해 주는 데에도 이용되고 있다.
무인항공기 시스템
드론 비행체에 직접 탑승하지 않고 지상에서 원격조종(remote piloted), 사전 프로그램된 경로에 따라 자동(auto-piloted) 또는 반자동(semi-auto-piloted) 형식으로 자율비행 하거나 인공지능을 탑재하여 자체 환경 판단에 따라 임무를 수행하는 비행체와 지상 통제 장비(GCS: Ground Control Station/System) 및 통신장비(Data link) 지원 장비(Support Equipments) 등의 전체 시스템을 통칭한다. 한글 용어는 무인항공기로 변화가 없었지만, 영문 용어는 기술의 진보 단계에 따라 변경해서 불려 왔다.
Drone (1970년대 이전 )
초기에 이륙 또는 발사시킨 후 사전 입력된 프로그램에 따라 정찰 지역까지 비행한 후 복귀된 비행체에서 촬영된 필름 등을 회수하는 방식의 무인비행체. 최근에 무인항공기를 통칭하는 용어로 미국에서 다시 사용하고 있다. 한국에서는 멀티콥터를 주로 지칭하는 용어로 잘못 인식되고 있다.
RPV(Remote Piloted Vehicle) (1980년대)
지상에서 무선통신으로 원격조종 비행하는 무인비행체.
UAV(Unmanned/Uninhabited/ Unhumanized Aerial Vehicle System) (1990년대)
내 / 외부조종사, 탑재 장비 운용 관이 동시 편성되어, 실시간 비행체 및 임무 지역 상황을 지상통제소에서 원격 모니터링하며 운용하는 무인항공기 시스템.
UAS(Unmanned Aircraft System) (2000년대)
무인항공기가 일정하게 한정된 공역에서의 비행뿐만 아니라 민간 공역에 진입하게 됨에 따라, Vehicle이 아닌 Aircraft로서의 안전성과 신뢰성을 확보해야 하는 항공기임을 강조하는 용어.
RPAV(Remote Piloted Air/Aerial Vehicle)
2011년 이후 유럽을 중심으로 새로 쓰이기 시작한 용어.
RPAS(Remote Piloted Aircraft System)
국제민간항공기구(ICAO)에서 공식 용어로 채택하여 사용하고 있는 용어. 비행체만을 칭할 때는 RPA(Remote Piloted Aircraft / Aerial vehicle)라고 하고, 통제시스템을 지칭할 때는 RPS(Remote Piloting Station)라고 한다 .
UAS(Uncrewed Aircraft Satem)
2020년대 사람 탑승용 무인기 개발이 활성화되면서 기존의 사람이 탑승하지 않는다는 개념에서 승무원이 탑승하지 않는다는 개념을 표현한 신조어.
Robot Aircraft
지상의 로봇 시스템과 같은 개념에서 비행하는 로봇의 의미에서 사용되는 용어.
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