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[소방드론 이야기] “안녕!‘드론’소방에 온 걸 환영해”소방과 드론의 만남, 그리고…

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서울 서대문소방서 허창식
기사입력 2020-02-26


소방으로 날아온 드론… ‘4차 산업과의 만남’

어느덧 4년이 흘렀다. 서울소방에 날아 들어온 소방드론. 그땐 어떤 현장에서도 쉽게 나서지 못할 만큼 낯선 분야였다. 하지만 지금은 변했다. 전국 대부분의 소방본부에서는 드론을 도입해 운용할 정도니 말이다. 그새 우리에게 익숙해진 모습이다. 소방이라는 특수 분야에서 드론을 도입한 이후 전국으로 확대ㆍ운용할 수 있었던 배경을 굳이 따져보자면 거시적 관점으로 거부할 수 없는 시대적 흐름은 아니었을까.


18세기 증기기관의 개발로 농작물의 대량 생산이 가능하게 된 1차 산업혁명 이후 전기에너지의 발견과 공단 체제가 들어오기 시작한 2차 산업혁명 그리고 컴퓨터와 인터넷 등 온라인의 발달로 지식공유가 이뤄지는 시대, 자동화에 따른 정밀 공정과 노동력 부담이 축소된 근래를 두고 우리는 3차 산업혁명이라 부른다.


이제는 정보통신기술(ICT)이 보편화되고 3차 산업혁명보다 더 넓은 범위의 초지능(super intelligence)과 더 빠른 속도의 초연결(hyper connectivity)로 진화하고 있다. 인공지능(AI)이나 사물인터넷(IoT), 빅데이터(Big data), 가상현실(VR), 증강현실(AR) 등을 통해 이제는 어느 곳에서 어떤 정보를 빠르게 접한다고 해도 전혀 어색하지 않다. 4차 산업혁명이 시작됐음을 알리는 신호다.


그렇다. 지금의 시대는 정보공유 습득을 단순히 우리의 눈만이 아닌 멀리 떨어져 있는 제3의 눈을 통해서도 실시간으로 할 수 있게 됐다. 


곧 다가올 2021년쯤에는 인류가 화성(火星)의 영상과 소리를 지구에서도 보고 들을 수 있을 것이라는 분석까지 나온다. 4차 산업혁명이 얼마나 중요하고 대단한 것인지 이를 모두가 경험할 미래가 가까워졌음을 나타낸다.


소방에서 활약하는 드론. 그것이야말로 과학기술 발전에 따른 시대 흐름에 소방이 편승했음을 보여주는 대표적인 사례로 볼 수 있다. 드론 4차 산업혁명과 소방의 만남은 이미 시작됐다.

 

소방드론 ‘도전’ 날개를 펴다

처음 서울소방에서 드론을 도입한 2015년. 그 시기에는 드론 운용을 위한 예측불가의 난관이 많았다. 생소한 드론을 본 소방 조직 내에서도 “장난감 같은 장비로 과연 뭘 하겠나”라는 부정적 여론이 많았던 것도 사실이다. 드론 관련 외부전문가를 섭외하는데 필요한 정보조차 턱없이 부족했다.


게다가 소방드론 도입 사업의 기체표준을 위한 성능기준과 운용을 위한 매뉴얼, 점검부, 운용일지, 관련 보험 등 뒷받침돼야 할 행정 업무는 걸음마 수준에도 못미쳤다. 관련 법령규제까지 고려해야 하니 갈 길은 말그대로 태산 같았다.


사정은 해외도 마찬가지였다. 벤치마킹이나 본보기가 될 재난현장에서의 드론 운용 사례는 해외까지 포함해도 극소수였다. 어렵게 발굴한 해외 사례를 우리나라에 그대로 적용하기에는 재난환경과 대응 전술에서의 차이를 무시할 수가 없었다. 사실상 모든 것을 ‘무(無)’에서 시작했다고 해도 무방하다. 발자국조차 없는 길을 걸어온 셈이다. 그렇기에 소방드론이 지금까지 수많은 시행착오를 겪었던 건 어찌 보면 당연한 일이다.


가시밭길과도 같았던 그 길을 묵묵히 걸으며 드론을 운용할 수 있었던 건 서울소방재난본부 현장대응단의 적극적인 지원 덕분이었다.


ISM대역과 혼선 방지를 위해 임무용 전용주파수(5091~5150MHz, 출력1W)를 1년에 걸쳐 허가(LTE 사용 전까지)받았고 수도방위사령부와 업무협의로 2015년 8월부터 재난 현장에서 바로 유ㆍ무선만으로 비행승인과 촬영허가(P-73 A 포함)를 얻어내기도 했다.


재난현장에서 소방드론 추락 시 보상에 관련한 보험 문제와 사고 시 수리비용 문제 등 현장 운용에 있어 번번이 맞닥뜨린 난관을 헤쳐나갈 수 있었던 건 모두 뒤에서 든든히 지원해 준 결과였다. 그렇게 서울소방에는 소방드론 운용자가 날개를 펼 수 있었다.

  

▲ 상가 화재에서 소방드론을 이용해 연소확대 감시와 옥상층 인명검색을 하고 있다. / 산에 멧돼지가 출현해 실시간으로 이동을 감시하고 있다.  

 

소방드론, 재난현장에서 날다

정보통신기술(ICT) 융합의 4차 산업혁명과 동시에 반도체의 초소형 정밀 기계기술(MEMS)은 현미경이 없으면 형체조차 알 수 없을 정도까지 발전했다. 드론을 개발하는데 중요한 핵심부품인 관성측정장치(IMU센서)나 변속기(ESC), RF송수신기(무선주파수) 등 모든 부품마저 소형화가 실현됐다. 이렇게 작아진 드론은 장소에 구애받지 않고 띄울 수 있을 정도로 기동성이 좋아졌고 가벼워진 무게로 에너지 효율에 대한 부담까지 줄었다.


또 짐벌(gimbal)에 전자광학(EO) 카메라, 적외선(IR) 카메라 등 어떤 장비를 부착하느냐에 따라 더욱더 다양한 활용성을 가질 수 있게 됐다. 이는 드론의 보편화가 가능한 이유이기도 하지만 재난현장에서 소방드론을 운용할 수 있게 만든 결정적인 계기가 됐다.


이렇게 시대 흐름과 기술의 발전으로 시작된 소방드론 운용은 평면적인 시각에서 벗어나 하늘의 입체적인 시각을 우리에게 선사했다.


원할 때마다 정보를 취득할 수 있게 되면서 기존에 파악하기 어려웠거나 시간이 많이 소요되던 정보를 드론이라는 매개체로 쉬우면서도 신속하게 공유할 수 있게 됐다.


물론 아직 소방드론은 근거리에 있는 지상 대원이 물리적으로 할 수 있는 일을 직접 수행하기는 어렵다. 대신 재난현장에서 높은 건축물의 수직검색과 넓은 범위의 수평검색을 지원해 줄 수 있다. 이러한 드론의 기동성으로 대원들이 체력을 낭비하지 않게 도와주고 효율적인 현장 활동을 보장해 줄 수 있는 것이다.


서울소방 드론에는 부착이 용이하도록 별도로 개발된 전자광학 30배줌 카메라와 적외선 열화상 카메라가 부착돼 있다. 광학 30배줌 카메라는 150m 상공에서 차량 번호판까지 식별할 수 있고 열화상 카메라는 맨눈으로 확인이 어려운 열을 감지할 수 있어 야간 재난현장에서 매우 효과적으로 활용 가능하다.


기능이 더욱 향상된 장비는 지금도 활발하게 개발되고 있다. 이러한 기술의 발전 속도를 볼 때 추후 멀지 않은 시대에 소방 업무의 상당 부분에서 드론이 필요해질 것으로 보인다. 아마 먼 훗날 프레데터(Predator)나 글로벌 호크(Global Hawk) 같은 수준의 무인기를 대형 재난현장에서 운용하는 것도 상상 속의 일이 아닐 수 있다는 얘기다.

 

소방드론, 전문화가 필요하다

위에서 언급한 것처럼 드론은 단순히 하늘만 나는 것만이 아니다. 드론의 편리성과 기동성에 어떤 장비를 부착하느냐에 따라 드론 + @ 의 조합으로 각각 취미, 교육, 과학, 농업, 축산업, 배달, 스포츠, 엔터테인먼트 등 전문분야로 다양하게 활용된다.


단순 항공촬영만 하더라도 영화, 드라마, 예능의 각각 촬영기법이 연구될 만큼 전문성이 중시되고 전문적인 항공촬영기법이 공개되기도 한다.


이처럼 드론을 중심으로 각 분야에서는 자신만의 전문성을 발 빠르게 만들어 가고 있다. 드론으로 각 분야의 전문성을 갖는다는 것은 대부분 새로운 분야의 개척을 의미하기 때문이다.


그런 의미에서 소방드론 또한 새로운 분야로 전문성을 갖출 수 있는 요건이 이미 충분하다고 생각한다. 하지만 지금은 전문성을 갖추기 위한 목적의식이 부족해 이대로 가면 다른 분야에 비해 전문성이 점점 뒤처질 수밖에 없을 것이다.


예전에 드론컨퍼런스 발표에서 모 부처 간부가 “화재가 발생하면 드론을 띄워 관련 자료를 소방에 제공해 주겠다”고 말했던 것이 기억난다.


설마 할 수 있겠지만 만약 우리가 소방드론 분야에 전문성을 갖추지 못한다면 현실이 될 수도 있다는 경각심을 가져야 한다. 예를 들어 화재조사와 관련해서도 미국처럼 당연히 소방이 수사권, 기소권을 가져야 한다고 생각하지만 현실은 그러지 못하는 것처럼 말이다.


 4차 산업혁명은 기존의 산업혁명에 비해 변혁의 속도가 매우 빠르다. 따라서 이런 시대의 흐름에 잘 대처하지 못한다면 소방업무와 관련해 당연히 활용할 수 있었던 분야에서도 우리만의 전문성을 발휘하기 어려울 수도 있을 것이다.

  

▲ 산불 현장에서 운용자와 3Km 이상 떨어진 곳의 화점을 발견했지만 정보전달에 어려움이 있었다. / 소방드론 전술에서 가장 먼저 해야 할 일이 있다면 현장대원과 방향정보를 일치시키는 것이다. 

 

드론 전문화를 위한  ‘소방의 과제’

① 특화된 소방드론 전문화 교육

예전부터 RC를 취미로 즐겼던 외부 동호회나 협회 등 단체들은 최소 10년 또는 20년 이상 전문가 수준으로 진지하게 여가를 즐기는 베테랑들이다.


그러나 현재 소방드론의 주 활동 분야는 주ㆍ야간을 가리지 않는 재난 현장이기에 이런 외부전문가들이 운용하는 환경보다 어려움이 많을 때가 있다. 그럼에도 불구하고 한 번도 드론을 접하지 않은 대원들을 대상으로 3~5일간의 짧은 기간만으로 소방드론 양성교육을 실시하고 있다.


이런 교육과정은 추후 많은 잠재 위험을 초래할 수 있다. 효율적인 교육과정이 되기 위해서는 극히 소수 인원을 양성하더라도 장기간 단계별로 전문가 수준의 교육이 절실한 실정이다.


사람을 구하고자 띄운 소방드론이 적어도 조종자 과실로 추락하지 않게 말이다. 지금껏 현장에서 소방드론의 사고가 잦지 않은 이유는 서울 119특수구조단과 몇몇 일선서에서만 운용했기 때문이다.


만약 지금처럼 단기간의 교육양성으로 전국단위 소방드론을 운용하는 곳이 확대된다면 사고도 이에 비례해 급증할 것으로 예상된다.


국토부가 인증하는 초경량비행장치 조종자면허취득 교육과정도 드론 관련 법령교육과 기체 조작 위주로만 3주 이상 반복 숙달식 교육을 한다.


하지만 재난현장에서 소방드론 운용은 드론관련 법령의 충분한 이해와 능숙한 조작숙달은 물론이고 재난 메커니즘과 소방전술을 이해해야 가능한 일이기에 지금의 교육 기간은 너무 짧다. 따라서 소방드론 교육과정은 일반인이 받는 드론교육 이상으로 심혈을 기울여 기초, 전문, 심화과정 등 세분화해 단계별로 만들어져야 한다.


이에 더해 전국 각 시ㆍ도별 지역 환경과 발생 비중이 높은 재난에 맞춰 특화된 교육 커리큘럼까지 연구해 적용한다면 소방드론의 교육커리큘럼은 우리만의 전문분야로서 재난현장대응에 없어서는 안 될 존재가 될 것이다.

 

② 소방드론 전술의 일반화(FIRE DRONE SOP)

재난현장에서 소방드론을 운용하며 어려웠던 부분 중 하나는 소방드론으로 발견한 정보를 지상에서 활동하고 있는 현장대원 모두에게 신속 정확하게 전파하는 것이다. 간단한 확인 유무가 아닌 정보의 정확한 전달이 요구될 때 더욱 그렇다. 일부 복잡한 재난현장의 정보전달은 군사작전과 같이 빠르고 정확해야 한다.

 

그런데 현재로선 소방드론 운용자가 능력적으로나 전술적으로 어려움이 있는 것이 사실이다. 특히 세밀함이 요구되는 정보는 전달도 매우 어렵고 전달에 성공한다 하더라도 시간이 오래 걸릴 때가 많다. 


현재 공식적인 소방전술에 소방드론은 포함돼 있지 않다. 그래서 현장에서 소방드론 활용은 단순한 영상촬영으로만 생각하는 대원들이 많고 소방드론 활용법도 모르는 실정이다. 현장에서 활동하는 대원은 지상에서 알기 어렵거나 알고 싶은 정보를 적시에 소방드론에 요구할 수 있어야 한다.

 

물론 소방드론 현장대응매뉴얼이 따로 갖춰져 있어 재난ㆍ장소ㆍ환경별로 기본적인 정보를 제공해줄 수 있어야 하지만 지상에 있는 대원 역시 현장에서 소방드론이 할 수 있는 일과 없는 일을 구별할 수 있거나 현장에서 소방드론 운용자에게 직접 가능 여부를 확인해봐야 한다. 이처럼 소방드론을 좀 더 전문적으로 운용하기 위해서는 공식적인 소방드론 전술이 필요하다. 또 드론 운용자가 아닌 현장대원도 소방드론 전술의 기본적인 사항을 반드시 교육받고 숙지하는 것이 필요하다.

 

③ 사고 예방 위한 전문 점검 등 유지관리
일반적으로 드론은 경량화 돼 있어 내구성이 다른 소방장비에 비해 현저히 떨어진다. 따라서 소방차량에 함께 적재 또는 보관 시 작은 충격으로도 손상이 발생할 우려가 크다.


그리고 드론 관성측정장치(IMU)에 포함된 지자계 센서는 주변의 전류로 인해 자기장이 생기거나 금속재료로 된 장비에 수시로 장기간 영향을 받으면 보정 또는 교정(Calibration)이 안 될 정도의 심각한 오류가 발생하기도 한다. 이처럼 소방드론 기체의 보관 장소는 주변 환경적인 요소까지 고려해야 한다.


드론의 부품 또한 노후화에 의한 사고를 방지하기 위해 주기적으로 사전교체가 필요하다. 제조사가 권장하는 최소 사용 기간과 외부에서 연구한 실제 사용사례가 있지만, 소방드론을 운용하는 재난현장은 화재 열기와 연기, 극심한 전파 방해 등 극한 환경에 노출돼 있기 때문에 우리 경험에 비춰 볼 때 일반적인 교체주기보다 한 박자 더 빠르게 적용할 필요가 있다. 실례로 장시간 화재 연기, 강추위, 비, 눈 등 극심한 재난환경에 노출됐던 소방드론은 일정시간이 지난 후 로그파일 분석에서도 정확히 알 수 없는 이유로 추락한 사례가 있었다.


소방드론 관리의 중요성을 강조하고 있지만 그렇다고 기존 소방장비의 관리보다 중요하다는 의미는 아니다. 단지 추락에 의한 2차 피해는 대형사고로 확대될 확률이 높기에 이를 방지하도록 소방드론 특성에 맞는 세밀한 점검과 관리가 필요하다는 것이다.  

 

[Prologue] 앞으로의 소방드론 이야기

우리가 흔히 말하는 드론(무인기)의 정보는 이미 온ㆍ오프라인 모임 카페나 관련 서적에 자료가 충분하다. 특히 영어 실력이 조금 있거나 구글 번역기를 사용하면 해외 웹사이트, 유튜브에서 거의 필요한 모든 자료를 손쉽게 구할 수 있다.


드론의 원조인 무선모형(RC) 역사 및 종류부터 드론의 제작 및 세팅 방법, 코딩(coding), 연구 개발 중인 드론, 각종 활용사례 등 일반적으로 우리가 상상하고 쉽게 접할 수 있는 분야에선 부족함이 없다.


하지만 재난현장의 드론 운용이나 소방관련 드론활용 자료는 찾아보기 힘들거나 응용에 한계가 있는 경우가 거의 대부분이다. 그런 의미에서 앞으로 연재 방향의 기본 틀을 재난용 소방드론의 다목적 활용사례로 하고 그밖에 드론 관련 뉴스, 소방드론으로 사용하는 기체의 소개, 재난용 소방드론 현장운용 절차, VR활용, 소방드론동호회 활동, 기타 에피소드 등 전반적인 소방관련 업무를 추가로 공유하려 한다.


서울소방 드론의 최근까지 운용실적은 (2018년 12월 31일 기준) 화재 184건, 구조 50건, 안전대책 등 기타 603건으로 소방드론의 현장 운용에 대해서 꾸준하게 이야기할 것이다.


지역마다 재난의 종류, 지형 등 환경적 특성과 전반적인 운용시스템이 다른 만큼 모든 현장에서의 답은 아니지만 조금이나마 정보를 공유하며 소방드론이 필요한 이유를 모두가 공감하게 하고 싶다.


한 달, 두 달, 일 년 정도 지나면서 소방드론이 지금보다 발전하고 서울 외의 다른 지역에서도 함께 참여함으로써 당연히 연재 방향의 변화가 있을 수 있다고 생각한다. 소방드론의 전문성과 다양성을 추구하는 방향이라면 당연히 변화해야 하며 그 변화에 전국의 소방드론 운용자 모두가 참여했으면 좋겠다.

 

서울 서대문소방서_ 허창식

 

<본 내용은 소방 조직의 소통과 발전을 위해 베테랑 소방관 등 분야 전문가들이 함께 2019년 5월 창간한 신개념 소방전문 월간 매거진 ‘119플러스’ 2019년 5월 호에서도 만나볼 수 있습니다.>

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