드론, 자연재해에서 더 큰 역할을 맡을 준비가 되다

원문 : https://www.theearthandi.org/post/drones-are-ready-to-take-on-bigger-roles-in-natural-disasters

©Akhil Yerabati/Unsplash

드론을 장난감이나 미래의 피자 배달 수단으로 생각하는 사람은 당신뿐이 아닙니다.

오늘날 이런 소형 무인 비행 장치는 농작물 성장 추적, 보안 침해 감지를 위한 지역 모니터링, 건설 현장에 망치를 떨어뜨리는 것처럼 필요한 곳에 바로 제품을 배달하는 등 다양한 용도로 사용되고 있습니다.

또한 자연 재해를 예방하고 재해 이후 대응 및 복구 노력에 점점 더 많은 역할을 하고 있습니다. 특히 구조대가 접근할 수 없는 곳에서 무슨 일이 일어나고 있는지 추적하고 이미지를 보낼 수 있기 때문에 이러한 비상 상황에서 유용합니다.

드론 재난 지원의 새벽

자연재해가 발생한 후 드론을 사용하여 지원을 제공한 최초의 사례는 불과 16년 전으로, 미국 루이지애나주와 미시시피주 일부를 허리케인 카트리나가 황폐화시킨 이후였습니다.

©Mark Moran, NOAA/Wikimedia Commons

2005년 9월, 미국 미시시피 주 펄링턴은 더위에 찌는 듯했고, 거리는 소름 돋을 정도로 조용했습니다. 이미 그 지역을 떠난 주민들은 허리케인 카트리나가 남긴 무서운 높은 물에 여전히 갇힌 이웃들을 두려워했습니다.

집집마다 수색하던 자원봉사자들은 집 사이를 낮게 날고 있는 장난감 같은 아주 작은 헬리콥터를 보고 깜짝 놀랐다. 헬리콥터는 마치 창문 높이까지 내려갔다가 지붕 위로 날아가는 듯 스스로의 마음을 가진 듯했다.

2시간 투어 후, 헬리콥터 드론과 두 번째 오버헤드 드론은 아무도 갇힌 채로 있지 않고, 진주강의 범람이 추가적인 위협을 가하지 않는다고 보고할 수 있었습니다. 드론은 접근하기 어려운 공간을 쉽게 날 수 있고, 전체 시간 동안 이미지를 보내 대응자에게 지상에서 통찰력을 제공할 수 있기 때문에 펄링턴 임무에 완벽했습니다.

이 경우, 드론은 수색 및 구조 임무에 도움이 되도록 사용되었습니다. 텅 빈 거리와 주택을 보여주는 것 외에도, 항공기의 영상은 대응자들이 수색을 계획하고 영상에 묘사된 위험을 피하는 데 도움이 되었습니다.

유엔 재난 위험 감소 사무소(UNDRR)에 따르면, 재해로 인해 전 세계적으로 매년 약 60,000명이 사망하고 2억 명이 영향을 받습니다. 오늘날의 재해 관리 시스템은 주로 위성이나 유인 항공기에서 촬영한 이미지에 의존하여 재해 대응 및 예방에 도움이 되는 항공 이미지를 얻습니다.

©BLM/Wikimedia Commons

지난 20년 동안 자연재해와 인재에 대비하는 것을 포함하여 공중 감시가 필요한 작업에 비행 원격 조종 차량을 투입하기 위한 많은 작업이 수행되었습니다. 그러나 이러한 목적을 위한 드론 사용은 아직 초기 단계에 있습니다.

과학자들은 일반적으로 카메라와 열 감지기 역할을 하는 센서를 탑재한 작고 저렴한 공중 드론이 비상 대응 노력에 자연스럽게 적합하다고 동의합니다. 재난 현장에 대한 최신 피드백을 제공하고 사건이 발생하기 전에 찍은 지역 지도와 현장을 비교할 수 있습니다. 그리고 운영 비용이 비교적 저렴하며, 조종석에서 조종사가 조종하는 항공기보다 확실히 훨씬 저렴합니다.

미국 적십자사에 따르면, 카트리나 허리케인 이후 많은 인도주의 대응 단체가 드론 기술을 사용하여 고위험 지역을 식별하고 모니터링하고, 대피 경로를 찾고, 피해의 심각성과 범위를 평가하고, 난민 캠프를 모니터링하고, 심지어 단체의 홍보 캠페인을 위한 비디오와 사진을 촬영하기도 합니다.

재난 완화 및 복구에 사용되는 드론의 대부분은 매장에서 쉽게 구입할 수 있는 유형입니다. 프로펠러 4개가 달린 소형 드론입니다. 소비자용 드론은 종종 2,000달러 미만이며, 작동에 특별한 기술이 필요하지 않으며, 적십자에 따르면 상당히 신뢰할 수 있습니다.

일부 드론은 고해상도 카메라와 GPS(Global Position System) 수신기를 탑재하여 대응자가 작성한 비행 계획을 드론이 따라갈 수 있도록 합니다. 이러한 드론의 대부분은 항공 사진에 지리적 좌표를 할당합니다. 적십자사는 특수 소프트웨어를 사용하여 사진을 결합하여 영향을 받는 지역의 매우 정확한 지도와 3차원 모델을 만들 수 있다고 말합니다.

모든 드론 연구가 동등하지는 않습니다

재난 발생 시 드론 비행이 안전하고 신뢰할 수 있으려면 강풍, 폭우, 홍수, 허리케인, 토네이도, 지진, 산사태, 산불 및 화산 폭발로 인한 심각한 온도 영향을 포함한 다양한 비행 조건에서 드론 기술을 연구해야 합니다.

캐나다 캘거리 대학의 연구자들이 발표한 연구 에 따르면 현재는 그렇지 않습니다 . 그들은 드론이 그런 상황에서 얼마나 효과적인지에 대한 연구가 거의 이루어지지 않았다는 것을 발견했습니다. 그들은 또한 이런 사건에 대한 드론 연구 방법에 차이가 있다는 것을 발견했는데, 이는 도움이 필요한 사람들에게 영향을 미칠 수 있습니다.

무인 항공기(UAV)를 만드는 회사인 DroneSense에 따르면, 드론은 비상 관리에 "게임 체인저"이기 때문에 재난 시나리오 전반에 걸쳐 드론 비행을 동등하게 연구해야 합니다. 드론이 촬영한 항공 이미지는 여러 기관이 대응 및 구조 활동을 조정하는 데 도움이 됩니다. 드론 영상은 화재 내부의 핫스팟을 감지하고 소방관이 화재를 진압하는 가장 좋은 방법을 찾는 데 도움이 됩니다. 또한 이 이미지는 모든 유형의 대응자에게 전반적인 재난 관리 노력을 실시간으로 보여주며, 이를 검토하여 향후 유사한 사건에 대응할 방법을 찾을 수 있습니다.

이 조사에서 연구 저자들은 재난 지역과 재난이 발생할 수 있는 장소를 지도화하는 데 사용된 드론에 대한 600개 이상의 보고서를 조사했습니다. 그들은 연구의 64%가 고소득 국가와 영토에서 수행되었고 79%가 농촌 지역에서 수행되었음을 발견했습니다. 또한 드론 연구는 종종 가장 치명적이고 가장 비싼 재난이나 가장 큰 피해를 입은 지역을 포함하지 않습니다.

©Erik Odiin/Unsplash

드론 연구는 종종 자연 재해의 영향을 가장 많이 받는 인구를 포함하지 않는다고 저자는 적었습니다. 여기에는 특히 시골보다 사람들이 더 가까이 사는 도시 인구가 포함됩니다. 다시 말해, 허리케인은 해안선을 따라 위치한 도시에서 사람이 거의 살지 않는 곳보다 더 많은 사람들에게 영향을 미칠 수 있습니다. 드론이 어떻게 작용하고 도시에서 무엇을 할 수 있는지에 대한 연구는 드물다고 저자는 말합니다.

지진, 홍수, 폭풍은 가장 많은 사망자를 내고 인구와 경제에 가장 큰 영향을 미치는 자연 재해이지만, 연구의 소수만이 이러한 사건에 집중했습니다. 지진에 대한 연구는 14%, 홍수에 대한 연구는 18%, 폭풍에 대한 연구는 12%였습니다. 산사태와 기타 대규모 이동이 가장 많은 연구 주목을 받았으며, 드론 연구의 38%가 이에 집중되었습니다.

저자는 산사태가 이름과는 달리 일반적으로 다른 유형의 자연 재해보다 훨씬 작은 육지 면적에 영향을 미치기 때문일 가능성이 높다고 말합니다. 드론 비행이 일반적으로 다루는 지역도 작기 때문에 산사태 위를 비행하는 것이 연구하기가 더 쉽습니다.

또 다른 문제점으로, 드론은 오늘날 재난을 예방하는 방법보다는 비상 상황에서 도움을 줄 수 있는 방법으로 주로 연구되고 있다고 저자는 밝혔습니다. 예방에는 재난이 발생하기 전에 지역을 지도화하는 것이 포함됩니다.

저소득 지역과 고소득 지역을 다르게 연구하는 이유는 해당 지역의 법률이 서로 다르기 때문일 가능성이 높다고 저자들은 말합니다. 과학자들이 연구를 수행하고자 하는 지역에서는 드론을 사용하고 연구할 수 있는 방법에 대한 법률과 규정이 있어야 하지만 저소득 지역에서는 드론 규정이 뒤떨어집니다.

"2020년 10월에 발표되지 않은 133개 저소득, 중하위소득, 중상위소득 국가 및 영토에 대한 분석 결과, 46%가 드론 관련 법률이 없고, 7%는 드론 사용을 효과적으로 금지하는 매우 제한적인 규정이 있으며, 9%는 드론을 전면적으로 금지한 것으로 나타났습니다." 이 연구는 다음과 같이 기술합니다.

"비교를 위해, 고소득 국가와 지역 77개 중 8%는 드론 규제가 없었고, 3%는 제한적인 규제를 통해 드론 사용을 효과적으로 금지했으며, 5%는 완전히 금지했습니다."

하지만 캘거리 대학의 과학자들은 앞으로의 연구가 좀 더 평등한 기준으로 수행될 것이라고 기대하고 있습니다.

"우리는 규제가 전 세계적으로 계속 발전할 것으로 예상하고, 더 많은 저소득 지역이 결국 자체 프레임워크를 제정할 것으로 생각합니다."라고 그들은 썼습니다.

WeRobotic Flying Labs, 사용자 교육 및 규정 개선 지원

또 다른 유망한 발전은 WeRobotics Flying Labs 의 네트워크가 성장하고 있다는 것입니다. 이 네트워크는 드론을 재난 및 기타 지원에 사용할 수 있는 방법을 개발하는 독립적으로 운영되는 조직입니다. 회원들은 워크숍과 교육을 개최하고 입법자들이 해당 지역의 드론 규제를 개발하고 개선하도록 돕습니다.

저자는 30개가 넘는 플라잉 랩 중 85% 이상이 저소득층, 중하위권, 중상위권 국가 및 영토에 위치해 있다고 기술했습니다.

Flying Labs 회원들은 전 세계의 공무원들이 알고 있듯이 드론이 자연 재해 시에 큰 도움이 될 잠재력을 가지고 있다는 것을 알고 있습니다. 드론이 도울 수 있는 방법은 잔해에 갇힌 사람을 찾는 것부터 물품을 투하하는 것, 사건이 발생하기 전에 위치를 매핑하는 것까지 다양합니다.

앞으로 드론 연구가 보다 평등한 입장에서 법과 규정에 따라 진행될 것으로 예상됨에 따라, 전 세계 시민들은 머지않은 미래에 헬리콥터, 비행기, 드론 등을 통해 하늘에서 도움을 받을 수 있을 것입니다.

*Jean Thilmany is a freelance writer living in St. Paul, MN, who writes frequently about science and engineering topics.