□ 연수내용◇ 여러 분야에 걸친 첨단제조업 솔루션 제공○ 제조기술센터(The Manufacturing Technology Centre, 이하 MTC)는 학계와 산업계의 격차를 해소하기 위한 목적으로 2010년 설립된 독립 연구기술기관(RTO)으로 제조·엔지니어링 분야의 발전을 주도하는 것이 목표다.○ 영국의 제조연구센터인 High Value Manufacturing Catapult의 기관 중 하나로 기업과 협력해 개념에서 상용화까지 기술발전을 지원해 영국 첨단 제조업의 미래 성장과 성공을 주도한다.○ 연구 영역은 △자동차 △항공우주 △철도 △정보학 △식품 및 음료 △건설·토목 공학 △전자 △석유 및 가스 △국방 등 다양한 분야에 걸쳐 크고 작은 고객을 위한 통합 제조 시스템 솔루션을 제공한다.◇ MTC 연구진과 기업의 협업으로 자동화 로봇 설계○ MTC의 자동화·로봇공학 전문가들은 수확량과 품질을 향상시키면서 지속가능한 농업을 위해 Bardsley England와 ROBOCROP의 Spot® 뒷면에 부착되는 페이로드 개발에 참여했다.온보드 컴퓨터와 로봇의 활동을 자동으로 제어하고 관리할 수 있는 로봇형 4K 카메라 시스템과 MTC가 설계한 페이로드로 작물을 스캔해, 질병이나 해충을 감지하는 작물 검사 이미지 처리 시스템이 작동한다.▲ ROBOCROP[출처=브레인파크]○ 이를 통해 MTC는 복잡한 자율 모바일 로봇, AI 및 비전 시스템이 영국 농업 부문의 운영에 미칠 수 있는 긍정적인 영향을 성공적으로 입증할 수 있었다.Bardsley England는 비용을 절감하고 연간 이익을 늘려, 보다 지속 가능하고 환경친화적인 방식으로 더 건강한 제품을 재배할 수 있게 되었다.◇ 최신 디지털 제조 솔루션을 지원하는 스마트팩토리 혁신 허브○ 기업이 투자하기 전에 광범위한 응용 분야에서 최신 디지털 제조 솔루션을 테스트할 수 있도록 지원하는 스마트팩토리 혁신 허브를 제공한다. 기업은 식품 및 음료, 제약, 항공우주에 이르기까지 세계 최고 수준의 장비와 시설을 사용할 수 있다.○ 기업에게는 신속하게 구성 가능한 프로젝트와 산업용 디지털 기술을 제공해 개발할 수 있도록 하고, 비즈니스에 투자할 수 있는 환경을 마련해준다.○ 기술자에게는 실제 산업 사례와 소스 피드백에 대한 새로운 기술 솔루션을 테스트, 개발, 공개해 해당 부문의 기술 제품을 개선할 기회를 부여한다.항목내용DigiProp• 설계, 제조, 서비스, 수리와 같은 디지털 인프라를 사용해 신제품 설계와 스마트 팩토리 기술 입증 가능• 가장 관련성이 높은 인더스트리 4.0 기술을 식별해, 프로젝트에서 활용되고 있는 다양한 재사용 가능한 도구, 자산, 참조 자료 및 방법론 제작Factory in a Box 1• 산업 디지털 기술을 적용해 통합 제조 및 공급망 솔루션을 제공하기 위한 프레임워크• 신속하게 배포하고 원격으로 관리되는 모듈식 제조 공급망 네트워크Factory in a Box 2• 첨단 시스템 세트를 결합해 홀로그램으로 시각화된 생산 프로세스 시뮬레이션을 제공하는 혼합 현실 데모(MR FIAB)• 잠재적인 생산라인에 대한 시물레이션으로, 가변성과 "가상" 시나리오에 대한 비전문가의 대화형 분석을 시각화하고 수행할 수 있음.Electronics 4.0• IPC CFX(Connected Factory Exchange)를 사용해, 표준화된 기계 통신 메시지 세트를 산업용 기계가 공급망을 포함한 제조 시설 전체에서 다른 기계 및 시스템과 통신할 수 있음.• 전자제품 제조를 위한 MTC 실증 테스트베드 개발을 지원하는 기준 제공NCAM• AM 가치 사슬 내 주요 과제를 해결하는 데 필요한 기술과 시스템을 개발하여 적층 가공(AM) 활용을 가속화함.SCALP• 재구성 가능한 자동화 제조 셀로, 자동화된 제조 시스템을 신속하게 재구성하고 용도를 ​​변경할 방법을 보여주기 위해 설계됨.• 셀은 재배치가 간단한 "박스"에 포함되어 있어 작업장 시설과 대규모 생산 시스템을 신속하게 재구성할 수 있음.Virtual RRFE (Digital Manufacturing Accelerator)• DMA(Digital Manufacturing Accelerator) 프로그램 내에서 개발된 가상 데모• 디지털 제조 솔루션의 채택 및 상용화를 가속화하여 실행 가능한 소규모 배치 및 재구성 가능한 프로세스를 만들어 수요 요구에 더 빠르게 대응• 더 나은 제품, 프로세스 엔지니어링에 중점을 둔 시연자는 조직이 새로운 장비 및 생산 라인의 개발 기간과 비용을 줄일 수 있는 플랫폼을 제공[표 1] 스마트팩토리의 혁신기술◇ 기업의 디지털·자동화 기술 도입 지원○ 2015년 설립된 디지털제조액셀러레이터(Digital Manufacturing Accelerator, 이하 DMA)는 MTC와 리버풀 존 무어스 대학교의 파트너십으로 일환으로 설립되었다.공급망, 중소기업, 산업 최종 사용자를 포함해, 영국 전역의 모든 규모의 제조업체를 적극적으로 발전시키기 위해 노력하고 있다.○ DMA의 목표는 모든 기업이 새로운 디지털·자동화 기술 채택의 위험을 줄이고, 현대적인 제조 방법 채택에 있어 모든 단계를 지원해 영국의 명성을 높이는 것이다.○ 엔지니어링 전문가에게 특수 제작된 디지털 및 물리적 테스트베드 시설에 대한 액세스를 제공하며, 비즈니스와 제조 프로세스를 변화시키기 위한 디지털 및 자동화 기술 솔루션의 채택을 식별, 구현 및 위험 제거에 도움을 준다.◇ 다분야 시물레이션이 가능한 가상 시물레이션 플랫폼 개발○ MTC와 DMA는 제조 혁신을 위한 가상 시물레이션 플랫폼을 개발했다. 가상 제조(Virtual Manufacturing)는 제조 프로세스·시스템을 시각화하고 제조 관련 이슈를 진단해 솔루션을 평가하기 위한 컴퓨터 기반 시뮬레이션 기반 기술이다.○ 제조 공학 내에서 다분야 시뮬레이션을 위한 사용 준비 환경을 제공한다. 워크플로우는 지정된 계층에 따라 시뮬레이션을 실행하는 것을 관리하고 데이터 처리를 자동화한다.○ 워크플로우에는 전산 유체 역학(CFD) 시뮬레이션, 열 모델, 이산 이벤트 시뮬레이션(DES), 로봇 시뮬레이션 및 수학 모델이 포함되어있다.○ 플랫폼은 엔지니어가 워크플로우 내에서 통합된 시뮬레이션에 액세스하고 입력과 출력을 정의하며 입력 파라미터 값을 제한하기 위한 범위나 세트를 지정할 수 있다. 시스템 엔지니어는 시뮬레이션을 블랙박스 모델로 간주하여 후보 솔루션을 정의할 수 있다.○ 시뮬레이션 분석을 통해 엔지니어링 팀은 구현 전에 설계를 개선하고 위험을 제거할 수 있다. 이를 통해 엔지니어는 더 많은 후보 솔루션을 평가할 수 있으며, 더 깊은 통찰력을 얻고 최적의 솔루션을 더욱 정교화할 수 있다.□ 참여사진

크로아티아 매직 포레스트(Magic Forest)에 따르면 지난 화재로 피해를 입은 숲을 다시 가꾸기 위해 공중에서 드론으로 나무 종자를 살포하는 실험을 진행했다.▲ 드론으로 종자를 살포하는 모습(출처 : 로이터 유튜브 영상)종자 살포 프로젝트는 2년 넘게 진행되고 있으며 다양한 종류의 참나무 씨앗으로 진행됐다. 테스트에서 살포된 씨앗의 약 40%가 뿌리를 내렸으며 다른 나무 씨앗 살포도 가능하다.드론 5~6대가 골프공 크기의 용기에 담긴 씨앗을 1일 8시간 동안 약 10헥타르를 살포할 수 있다. 지난 2009년 큰 산불로 소실된 넓은 산림을 복원하기 위해 드론을 활용하는 방안을 선택했다.매직 포레스트는 우크라이나, 보스니아, 몬테네그로, 오스트리아, 캘리포니아 등과 파트너십을 체결하고 2022년 종자 살포용 드론을 납품하기로 합의했다.참고로 매직 포레스트는 기후변화와 생물다양성 손실에 대응하기 위해 향후 2030년까지 30억 그루의 나무를 추가로 심는 유럽연합 운동에 참여하는 것을 목표로 하고 있다.▲ 페이로드에 종자를 넣고 있는 모습(출처 : 로이터 유튜브 영상)

미국 드론업계를 선도하고 있는 RMUS(Rocky Mountain Unmanned Systems)는 메릴랜드 볼티모어 지역을 기반으로 하는 산업용 드론 전문업체 Watts Innovations과 제휴했다.Watts Innovations은 미국 중량물 운반 드론 솔루션 PRISM을 개발하고 있다. 북아메리카 지역에서 드론의 판매, 지원, 훈련, 페이로드 통합 등을 지원하기 위한 목적이다.PRISM은 독특한 모듈 디자인을 특징으로 하고 있으며 최종소비자가 최대 25파운드까지 무거운 페이로드 옵션을 위해 기존 쿼드콥터와 X8 동축 구성 중에서 선택할 수 있다. 레일형태 마운티 시스템을 갖춘 PRISM은 플랫폼 위쪽이나 바닥에 페이로드를 설치한다. 픽스호크(Pixhawk) 기반 비행제어시스템은 사용자 편의성과 기내 기능을 위해 설계된 사용자 맞춤 인터페이스를 적용했다.또한 Watts Innovations의 PRISM은 표준 및 NDAA 준수 지상 통제 스테이션 옵션을 제공한다. 참고로 창업자인 JT Von Lunen은 2019년 캘리포니아대를 졸업했다.▲ RMUS 홈페이지

중국 휴머노이드 로봇 제조업체인 유비테크 로봇틱스(UBTECH Robotics)에 따르면 새로운 지능형 이족 보행 휴머노이드 서비스 로봇인 워커 엑스(Walker X)를 공개했다. 상하이에서 개최된 2021 세계 인공지능 회의(2021 World Artificial Intelligence Conference)에서 전시됐다. 로봇은 사람과 상호 작용하고, 물건을 집고, 생생하고 유연하게 장애물을 피할수 있다. 사람 및 물체와의 충돌을 피하기 위해 깊이 카메라(depth camera)가 사용된다. 최대 3km/h(1.8mph)의 속도로 이동할 수 있으며 잔디, 카펫, 타일 등과 같은 여러 유형의 지형에 적응할 수 있다.로봇은 41개의 고토크 서보 모터 관절을 활용해 팔, 다리, 머리가 구동되는 인체처럼 설계됐다. 다이내믹 밸런싱 시스템을 탑재해 밀렸을 때 발을 유지하여 균형을 잡는지를 보여줬다.또한 로봇은 한 손에 3kg의 페이로드를 들 수 있고 이전 세대 로봇보다 더 가볍고 에너지 효율적인 것으로 분석된다.이와 같이 워커 엑스는 물리적 성능, 자율 지능, 인간과 로봇간의 상호 작용이 크게 개선되어 휴머노이드 로봇의 표준에 한 걸음 더 다가간 것으로 평가받고 있다.▲ 유비테크 로봇틱스(UBTECH Robotics)의 홍보자료(출처 : 홈페이지)

미국 미시간주 사우스 헤이븐 긴급 구조대(South Haven Area Emergency Services, 이하 SHAES)에 따르면 드론으로 미시간호에서 발생하는 익사 위험자를 구조하고 있다.미시간호는 미국에서 가장 큰 담수호인 오대호(Great Lake) 중 하나로 매년 익사자의 절반이 발생하는 곳이다. SHAES는 구조 헬기나 보트보다 효율적인 드론으로 안전 관리 임무를 수행하고 있다.SHAES에서 사용하는 드론은 1대당 가격만 US$ 7500달러에 달한다. 열상 및 적외선 카메라가 장착돼 있고 페이로드에 익사 위험에 처한 피해자에게 투하할 부양 장치가 탑재돼 있다.드론을 투입한 이후 구조대원들이 가장 만족스러워 하는 부분은 빠른 현장 도착시간이다. 드론은 구조 헬기나 보트보다 약 3분 정도 빠르기 때문에 구할 수 있는 생명도 더 많다.2020년 오대호에서 발생한 익사 사고는 총 108건이며 이중 미시간호에서만 56건이 발생했다. 그만큼 미시간호에 대한 익사 피해 예방대책은 드론을 투입해서라도 조속히 대응해야 할 문제다.글로벌 드론산업을 연구하는 국가정보전략연구소는 “호수나 강에서 익사자를 발견해 구조하려면 수색 및 구조용 드론과 함께 24시간 감시할 수 있는 드론 체계를 갖춰야 한다."면서 "담수호에서 발생하는 사고는 빠른 대응만이 인명을 구할 수 있다.”라고 설명했다.▲SHAES 구조대원이 드론에 부양 장치를 확인하는 모습(출처 : SHAES 홈페이지)

우크라이나 민간방산업체 램제이(Ramzay)에 따르면 국내 최초로 공격이 가능한 무인 헬리콥터 ‘RZ-500'을 개발한 것으로 나타났다.RZ-500은 저고도 관측 기능과 미사일을 탑재한 다목적 전투형 드론 헬기다. 1회 비행 시 120분 동안 300킬로미터까지 이동할 수 있다.특히 주목을 받고 있는 부분은 중무장의 규모다. 비유도 로켓, 정밀 유도탄, 대전차 소형미사일, 중형 기관총 등을 장착할 수 있는 페이로드를 갖췄기 때문이다.또한 자동형 수직이착륙과 자율비행이 가능하며 임무 수행 후 자동 복귀할 수 있는 시스템도 내장돼 있다. 임무 관리 프로그래밍과 명령·제어용 GPS 기능이 주요한 역할을 수행한다.지난 5월 말, 램제이는 무장형 드론 헬기를 개발 중이라며 프로토타입을 공개한 바 있다. 이후 6월 15~18일 개최된 ‘Arms and Security’ 국제전시회에서 최종 모델 RZ-500을 선보였다.최근 러시아와 국경간 분쟁이 다시 불어지면서 드론을 앞세운 감시 및 정찰 활동이 증가하고 있다. 우크라이나도 자국산 군용 드론을 개발하며 대응에 나설 방침이다.▲우크라이나 최초 무장 드론 헬기 RZ-500(출처 : IEC)

지난 4월 29일부터 5월 1일까지 부산 벡스코에서는 '드론쇼 코리아((Drone Show Korea 2021)' 전시회가 개최됐다.옥스드론은 전시회 현장에 기자들을 파견해 참여한 기업들을 취재했다. 국내 드론 산업의 발전과 기술력을 소개하는 것이 글로벌 드론 종합지를 지향하는 목표와 부합하기 때문이다.(주)넥스앤텍, (주)ASOA, 순돌이드론, 성우엔지니어링, (주)만물공작소, 디브레인, (주)씨너렉스, (주)시스테크, (주)코코드론, (주)스카이뷰, UMAC Air, (주)무지개연구소, 지오소나(주), 두산모빌리티이노베이션, 이노뎁(주), 유콘시스템(주), (주)이스턴스카이, (주)드론월드, BSTARCOM, (주)올포랜드 등 20개 업체를 소개했다.   다음으로 해양드론기술, (주)케이씨에스, (주)엠지아이티, (주)유시스, 엔젤스윙, (주)케이프로시스템, (주)공간정보, (주)헬셀, (주)하이텍알씨디코리아, (주)다온아이앤씨, (주)아르고스다인, (주)소끼아코리아, 우림텍, 요요인터랙티브, 라이카 지오시스템즈 코리아, ㈜엑스퍼넷, 태경전자(주), 한국무인이동체연구조합에 이어 소개하고자 하는 기업은 베이리스(BEYLESS)이다.베이리스는 자율 주행을 위한 임베디드 플랫폼, IVI 시스템, 드론 및 차량 관제시스템, AI 디바이스 등을 개발하고 있는 전문 기업이다. 자동차 전장 소프트웨어, AI 스피커, AI 스탠드, AI 드론, 관제 시스템 등 데이터 통신 기반 서비스를 제공하고 있다.주요 사업은 자동차, 스마트 장치, 드론 관련 분야이다. 자동차 분야는 AI 컴퓨팅 모듈, AI 게이트웨이, AI 비젼 컨트롤 등 자율 주행 솔루션이다.또한 FMS(Fleet Management System), 자동차 공유 플랫폼, 5G 실시간 전송 등 커넥티드 카 솔루션, AVN·AVB·스마트미러링 등 카 인포테인먼트 솔루션도 해당된다.♦ Automotive 분야(출처 : 홈페이지)스마트 장치 분야는 B2B용 태블릿, AI 스피커, IoT 장치, AI 냉장고 등이 있다. 뛰어난 통신 장치, 안정성이 높은 인터페이스, 간결 및 정확한 처리 알고리즘을 특징으로 한다.♦ SMART Device 분야(출처 : 홈페이지)드론 관련 사업으로 비행 모니터링 및 컨트롤 시스템, 드론 페이로드 및 미션 컨트롤 시스템, 저 지연(Low-latency) FPV 모듈, 4K 영상 송·수신 모듈 등을 추진한다. 해당 사업 아이템은 미션 설계의 편리성, 융합 및 확장성의 용이 등이 특징이다.♦ 드론 모니터링 및 컨트롤 플랫폼(출처 : 홈페이지)베이리스는 임베디드 소프트웨어(Embedded software), IoT 스마트 디바이스, AI 하드웨어 등 4차 산업혁명의 글로벌 표준 기술 기반을 구축하는 것을 목표로 하고 있다.

체코 드론제조업체 프리모코(PRIMOCO UAV SE)에 따르면 비상 낙하산을 장착한 드론으로 착륙 실험에 성공한 것으로 나타났다.실험은 기존 모델인 ‘UAV ONE 150’에 비상 낙하산 착륙 장비 및 시스템을 탑재해 진행됐다. 총 이륙중량은 150kg으로 고도 100m에서 시속 120km로 비행하다가 낙하산을 펼쳐 수십 초 내로 안전하게 착륙했다.비상 낙하산 착륙 시스템은 체코의 행글라이더 및 낙하산 제조기업인 갤럭시 홀딩스(Galaxy Holding)의 기술 지원으로 개발됐다. 갤럭시 홀딩스는 해당 업종에서 30년의 경력을 보유한 장수 기업이다.낙하산 시스템은 비상 시 활용되지만 페이로드에 충격을 최대한 완화해줄 수 있는 방식으로 설계됐다. 드론 자체 보호라는 목적도 있지만 지상에서 발생할 수 있는 추락사고를 예방하기 위함이다.프리모코 연구팀은 더욱 안전한 착륙 시스템이 개발되면 추후 완전자동 이착륙 모드로 기술을 확장한다는 계획이다. 민간용 또는 군용 드론 모두 완전자율비행 시스템을 갖추는 것이 최종 목표다.참고로 실험에 사용된 ‘UAV ONE 150’ 드론은 감시 및 정찰 임무에 특화돼 있어 타국가에서도 사용되고 있다. 주로 파이프라인 검사, 화재 현장 모니터링, 국경지대 감시 임무에 투입되고 있다.▲비상 낙하산 장비로 착륙한 UAV ONE 150 드론(출처 : 프리모코 홈페이지)

미국 드론배송장비업체 에어리어루프(Aerialoop)에 따르면 현재 에콰도르 수도 키토에서 새로 개발한 드론으로 피자를 배송하고 있다.피자 배달용 드론은 기존 모델이지만 적재함인 페이로드는 배송용에 적합한 형태로 새롭게 설계됐다. 적재 중량을 고객 평균 주문량의 2배인 3kg으로 증가시켜 주문 가능 범위를 늘렸다.개발팀이 가장 심혈을 기울인 것은 페이로드의 디자인이다. 비행 중 항력 증가를 방지하기 위해 적재함 형태를 에어포일(날개 단면) 디자인과 유사하게 설계해 제작했다.현재 피자 배달용 드론은 1회에 피자 3판을 실을 수 있으며 평균 배송시간은 7~9분이 소요된다. 미국 피자프랜차이즈업체 파파존스(Papa John’s)와 제휴해 해당 서비스를 전개하고 있다.기존 방식대로 육로 교통을 이용해 피자를 배달할 경우 키토시 외곽 지역까지 도달하는 데 약 45분이 필요하다. 드론을 투입할 경우 배송 시간이 3분의 1 수준으로 단축되는 셈이다.이러한 추세에 따라 에콰도르 현지 드론제조업체인 Latitude Aerospace Solutions도 적재함 중량을 늘리는 데 집중하고 있다. 테이크 아웃용 음식 배송에 대한 수요가 계속 증가하고 있기 때문이다.▲에어리얼루프의 피자배달용 드론(상)과 페이로드 설계 화면(하)(출처 : 홈페이지)

미국 공군(US Air Force)에 따르면 2021년 3월 26일 발키리(Valkyrie) 드론 내부에서 발사됐던 소형 드론의 성공적인 시험 운행이 재조명되고 있다.당시 미공군은 애리조나 훈련장 상공에서 발키리 드론의 페이로드 내부에 탑승시킨 소형 드론 ALTIUS-600을 발사하는 데 성공한 바 있다.비행하던 발키리 드론의 내부 페이로드가 열리고 전자전과 감시·정찰 임무를 수행할 수 있는 ALTIUS-600이 안정적으로 이륙 모드에 진입했다.‘드론 안에 드론’이라는 이름으로 알려진 이 훈련은 전투기 간 네트워크의 구축과 다중 작전계획을 수립하기 위해 고안됐다.발키리는 기존 F-35와 F-22 전투기의 통신 노드로써 사용됐고 현재도 실험 중이다. ALTIUS-600은 앞서 언급된 임무 외에도 12kg까지 화물을 적재 및 운반할 수 있어 수행할 수 있는 임무 영역이 넓다.이 같은 드론 작전체계는 미육군에서도 드론 훈련 시 적용하고 있다. 특히 드론 내부에서 또 다른 드론을 발사한 ALTIUS 플랫폼에 관심이 모이고 있다.참고로 ALTIUS-600과 ALTIUS 발사 플랫폼은 조지아에 소재한 드론소프트웨어개발사 에어리어아이(Area-I)가 개발했다.▲발키리 드론 내부에서 발사된 ALTIUS-600(출처 : US Air Force 홈페이지)