재난, 재해 현장 LTE 드론으로 실시간 감시와 구조까지

재난, 재해 현장 LTE 드론으로 실시간 감시와 구조까지

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여름철 물놀이를 위한 해수욕장에서는 익사 사고가 빈번히 이루어진다. 초기에 발견만 하더라도, 무사히 구할 수 있겠지만 육안으로 조기에 발견하기란 쉽지 않은 일이다. 또한, 메마른 산에서의 산불의 경우, 큰불은 진압했지만, 잔불 지점을 정확하게 찾지 못해 2차 발화가 우려되는 상황도 빈번하다. 이러한 예시의 상황에서 이를 하늘에서 관측하여 실시간으로 감지할 수 있게 된다면 어떨까, 요즘 드론이 유행하여 개개인도 다양한 목적으로 구입하는 시대에 드론이라면 되지 않을까? 하지만 기존 드론의 경우 사용거리의 제한과 기타 사용의 문제점으로 예시와 같은 현장에서는 사용이 어렵게 된다.

실시간 드론 영상 모니터링 서비스 개념도
실시간 드론 영상 모니터링 서비스 개념도

이러한 문제점을 극복한 ‘실시간 영상 모니터링/구조 시스템’이 최근 선보여 관련 현장에서의 구매가 이어지고 있다. 바로 드론 전문업체 숨비와 SK텔레콤의 LTE 망을 활용한 롱 영상 중계 장비가 합쳐진 것으로, 앞으로 발생될 재난/재해 현장의 실시간 중계와 조치를 가능하게 할 전망이다. 전체 시스템의 구성은 감시/관측 및 구조 드론과 드론으로부터 전송되는 영상의 수신과 분석을 위한 컨트롤러, 컨트롤 타워로서의 드론모바일스테이션, 그리고 영상 전송을 위한 LTE 전송 솔루션으로 크게 나뉠 수 있다.

지난 7월 14일 인천 왕산해수욕장에서는 영상재난구조 시스템의 기자간담회가 열려 각 솔루션에 대한 상세한 설명과 리허설이 진행되었다
지난 7월 14일 인천 왕산해수욕장에서는 영상재난구조 시스템의 기자간담회가 열려 각 솔루션에 대한 상세한 설명과 리허설이 진행되었다

SK텔레콤 : T 라이브 캐스터 & T 라이브 스튜디오
‘T 라이브 캐스터’는 카메라로 촬영 중인 영상을 LTE망이나 무선인터넷을 통해 다양한 플랫폼으로 전송할 수 있는 영상 중계 장비이다. 기존 대부분의 드론 영상 전송은 무선자동차 조정에 사용되는 무선 주파수 방식(Radio Frequency)을 사용해 드론과 조종기 간 거리가 1~3km 정도 멀어지면 중계가 불가능했다. 또한, 기존 1kg 이상인 중계 장비의 문제를 해결했다. ‘T 라이브 캐스터’는 세계 최소형(110×65×15mm)으로, 무게도 기존 장비 대비 5분의 1 수준인 140g으로 세계 최경량이다. 또한, 가격도 2000만 원대의 기존 LTE 방송장비 대비 7분의 1 수준에 불과하여, 1080 60p의 영상을 경제적인 가격으로 중계를 실현시켰다고 할 수 있다. 한편, ‘T 라이브 스튜디오’는 방송국 스튜디오와 현장을 연결하는 생방송 중계를 할 수 있어, 페이스북이나 유튜브 등으로 실시간 영상 전송이 가능한 전용 솔루션이다.

FHD의 영상을 LTE를 활용해 중계하는 ‘T 라이브 캐스터’, Cellular Network, Wi-Fi, Ethernet 등으로 안정적인 스트리밍이 가능하다
FHD의 영상을 LTE를 활용해 중계하는 ‘T 라이브 캐스터’, Cellular Network, Wi-Fi, Ethernet 등으로 안정적인 스트리밍이 가능하다

드론 전문업체인 숨비 : 감시/구조용 드론
초속 13m/s 바람을 견딜 수 있는 숨비의 드론은 ‘드론 방식 구명장비 투하장치’, ‘집접화된 송수신부를 가진 고효율 무선 전력 전송 시스템’, ‘드론용 이착륙 시스템’ 등의 특허기술이 적용돼 있다. 숨비는 이 같은 기술력을 바탕으로 지난 2015년 드론을 활용한 해양인명구조시스템을 세계 최초로 상용화했다. 이번에 선보이는 드론은 ‘정찰드론(V-100)’과 ‘인명구조드론(S-200)’의 2기로, 정찰드론은 안전사고 예방과 안전선 위반 피서객에 대한 경고 방송, 안면인식 기능을 활용한 미아찾기 등의 기능을 수행하고, 인명구조드론은 최대한 빠른 시간 내로 조난자에게 구명튜브를 전달하는 역할을 맡는다.

인명구조드론(S-200)
인명구조드론(S-200)

 

인명구조드론(S-200)은 조난자 발생 시 구명튜브를 떨어뜨려 구조를 돕는다
인명구조드론(S-200)은 조난자 발생 시 구명튜브를 떨어뜨려 구조를 돕는다

 

해수욕장에 마련되었던 드론 실시관 관제 시스템 GCS, 드론으로부터 전송되는 영상의 수신 및 분석이 이루어지며, 자동 비행 및 모니터 조종을 지원한다
해수욕장에 마련되었던 드론 실시관 관제 시스템 GCS, 드론으로부터 전송되는 영상의 수신 및 분석이 이루어지며, 자동 비행 및 모니터 조종을 지원한다

 

정찰드론(V-100), 최대 풍속 13m/s에서도 안정적인 비행이 가능하며, 항공영상처리를 통한 3D 정보를 생성하며, 안내방송도 송출한다
정찰드론(V-100), 최대 풍속 13m/s에서도 안정적인 비행이 가능하며, 항공영상처리를 통한 3D 정보를 생성하며, 안내방송도 송출한다

 

정찰드론의 메인 카메라 부분
정찰드론의 메인 카메라 부분

 

정찰드론의 연결 부분, 다양한 카메라와 적외선 촬영이 가능하다

정찰드론의 연결 부분, 다양한 카메라와 적외선 촬영이 가능하다

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이동형 관제센터, 드론 모바일 스테이션(Drone Mobile Station)
SK텔레콤과 숨비는 드론의 빠른 출동 및 원활한 조종, 현장 상황에 맞춘 영상 생중계 지원을 위한 ‘이동형 관제센터’를 개발했다. ‘이동형 관제센터(은, Drone Mobile Station)’는 드론과 LTE 영상 중계장비, 드론의 충전을 위한 무선충전시스템 등을 5톤 컨테이너 차량에 꾸며, 이동성을 끌어 올렸다. 특히, 영상의 송수신이 별도의 서버를 거쳐 전달되는 기존 제품과 달리, 이동형 관제센터에서 직접 영상을 수신하는 방식이어서 실제 상황과 영상 수신의 시차를 1초 이내로 줄일 수 있다. 양사는 현재 여러 지방자치단체와 영상재난구조 시스템 적용을 협의 중이며, 우선 숨비사가 인천시와 계약을 맺고 미세먼지 발생 사업장에 대한 점검 및 관리, 어선의 안전조업이나 해양사고 예방 등 공공서비스 영역에서 국내 최초로 선보일 계획이다.

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무선충전 헬리포트 시스템 시연

무선충전 헬리포트 시스템 시연

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DMS의 내부, 드론 컨트롤 및 영상 분석을 위한 관제시스템이다
DMS의 내부, 드론 컨트롤 및 영상 분석을 위한 관제시스템이다

 

실시간 영상시스템에는 AJA와 블랙매직디자인의 제품이 설치되어 있었다
실시간 영상시스템에는 AJA와 블랙매직디자인의 제품이 설치되어 있었다

 

드론 모바일 스테이션의 실시간 영상시스템 구성도
드론 모바일 스테이션의 실시간 영상시스템 구성도

이 실시간영상시스템에서는 AJA의 관심 영역(Region of Interest)을 스케일링 하는 ROI 스캔커버터 중 ROI-DP와 3G-SDI → HDMI 컨버터인 Hi5-Plus를 비롯해 블랙매직디자인의 레코더와 라우터, 멀티뷰, 스위처 등의 영상 전문 장비가 사용되어 눈길을 끌었다.

한편, 이번 실시간 영상 모니터링/구조 시스템은 미래창조과학부 주관 미래성장동력 플래그십 프로젝트의 일환으로 진행되었고, 사업을 통해 드론을 활용한 이동식 관제 시스템의 실전 활용 가능성이 증명되었으며, 향후 재난, 재해 상황의 능동적 대응과 빠른 인명 구조에 힘을 더할 수 있는 솔루션으로 자리 잡아 재난/재해뿐만 아니라 스포츠, 공연 등 여러 라이브 중계 현장에서 빛을 발할 것으로 보인다.

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