소형 넘어 40kg 화물까지…우주항공청, 149억원 투입해 드론 화물 상용화 길 연다

[경제일보] 드론 배송이 소형 물품을 넘어 40kg급 고중량 화물로 확대되고 있다. 드론이 물류 거점까지 화물을 운송하고 로봇이 최종 목적지까지 배송하는 방식이 도입되면서 도심은 물론 물류 취약지역까지 겨냥한 새로운 배송 모델이 시험대에 올랐다. 정부는 149억원 규모의 연구개발 사업을 통해 관련 기술을 개발하고 지역별 실증을 이어가며 상용화 가능성을 검증하고 있다.

20일 우주항공청은 한국전자통신연구원(ETRI)과 함께 최대 적재중량 40kg급 드론-로봇 연계 화물 배송 운용체계를 개발하고 지난 5일부터 경남 사천에서 현장 실증을 진행했다고 밝혔다.

이번 실증은 민간 물류센터에서 드론으로 화물을 운송한 뒤 사천시청 주차장에 설치된 도킹스테이션에서 로봇이 화물을 넘겨받아 택배 보관소와 민원실 등 사천시청 내 3개 지점까지 배송하는 방식으로 진행됐다. 총 60회의 택배 배송 실증을 통해 실제 서비스 환경에서 시스템의 성능과 안전성을 검증했다.

기존 드론 배송은 드론이 착륙할 수 있는 장소와 비행 경로 등의 제약으로 최종 수요자에게 직접 화물을 전달하는 데 한계가 있던 것으로 평가됐다. 특히 도심에서는 건물과 도로, 보행자 등 장애물이 많아 드론이 물류센터에서 목적지까지 모든 배송 과정을 담당하기 어려웠다.

이번에 개발된 체계는 드론과 배송 로봇의 역할을 나누는 방식으로 이 같은 한계를 보완했다. 드론은 물류센터에서 도심 내 거점까지 화물을 운송하고, 이후 로봇이 화물을 이어받아 실내외 목적지까지 이동한다. 하늘을 이용한 장거리·고속 운송과 지상 로봇의 라스트마일 배송을 결합한 구조다.

특히 최대 40kg의 화물을 운송할 수 있다는 점에서 기존 소형 드론 배송과 차별화된다. 생활용품이나 음식뿐 아니라 택배와 각종 고중량 화물 등으로 활용 범위를 넓힐 수 있어 향후 도심 물류뿐 아니라 배송 인프라가 부족한 지역에서도 활용 가능성이 거론되고 있다.
우주항공청은 이번 사천 실증에 앞서 지역별로 관련 기술의 현장 적용을 확대해왔다. 지난해 12월 충남 내포신도시에서는 충남도서관에서 드론으로 도서를 운송한 뒤 로봇이 내포중학교까지 배송하는 실증을 40회 진행한 것으로 알려졌다.

지난 3~4월에는 제주에서 실증을 진행했다. 금능포구 드론배송센터에서 드론이 비양도 도킹스테이션까지 화물을 운송하면 로봇이 비양도 내 56개 배달지까지 생활용품을 배송하는 방식으로 총 89회의 실증을 수행했다.

사천에서는 배송 대상이 실제 택배로 확대됐다. 내포에서 도서, 제주에서 생활용품을 배송한 데 이어 사천에서는 민간 물류센터에서 출발한 택배를 사천시청 내 여러 목적지로 운송하면서 실제 물류 서비스와 유사한 환경에서 기술을 검증했다.

실증 과정에서는 단순히 화물을 운송할 수 있는지를 확인하는 데 그치지 않고 실제 운용 환경에서 발생할 수 있는 다양한 위험 요인도 점검했다. 강풍과 폭염 등 기상 조건을 비롯해 지역별 지형과 통신 환경 등을 고려해 고중량 화물을 탑재한 비행과 로봇 배송 등 다양한 시나리오를 검증했다.

드론의 정밀 착륙과 주요 부품 고장 예지, 배송 로봇의 자율주행 등 핵심 기술도 함께 검증 대상에 포함됐다. 로봇은 기상과 노면 상태, 주변 장애물 등에 대응하면서 도킹스테이션에서 최종 배송지까지 이동하도록 개발됐다.

이번 사업은 지난 2023년 4월부터 올해 말까지 진행되며 총 149억1300만원의 예산이 투입된다. 최대 40kg의 화물을 탑재할 수 있는 드론과 실내외에서 운용할 수 있는 배송 로봇을 각각 7대 개발하고, 드론-로봇 연계 도킹스테이션 5대를 구축하는 것이 주요 내용이다. 실증 성능시험장도 6곳 이상 구축하고 수요기관을 대상으로 300회 이상의 현장 실증을 진행할 계획이다.
우주항공청은 이달 말부터 진주 지역에서 추가 실증을 진행하고 국내 실증 경험을 바탕으로 해외시장 진출을 위한 해외 실증도 단계적으로 추진할 예정이다. 지역별로 다른 지형과 기상, 통신 환경에서 데이터를 축적해 실제 서비스에 적용할 수 있는 운용체계를 구축한다는 계획이다.

오태석 우주항공청장은 "아직은 태동기 단계에 있는 드론·로봇이 연계된 비대면 배송시스템의 신뢰도를 높이기 위해 잠재 수요 지역을 중심으로 현장 실증을 충실히 수행하고, 기술적 한계 해결을 위해 총력을 다하겠다"고 말했다.