유럽에서 드론 도킹 스테이션을 이용한 BVLOS(가시권 밖 비행) 드론 운용은 어떻게 이루어질까요? 유럽에서 드론을 비행하려면 관련 규정과 전체적인 체계를 이해하는 것이 중요합니다. 유럽연합 항공안전국 유럽항공안전청(EASA)은 안전하고 표준화된 드론 운용을 보장하기 위해 유럽연합 27개국과 아이슬란드, 리히텐슈타인, 노르웨이, 스위스를 포함한 4개국에 걸쳐 드론 관련 규정을 감독합니다.
최근 저희는 DJI의 기술 표준 관리자인 마테오 나탈레를 초청하여 웨비나를 진행했으며, 이 웨비나에서는 기술 표준에 대한 심층 분석을 다뤘습니다. EU 드론 규정기초부터 도크 운영에 이르기까지 드론 조종사가 이해해야 할 핵심 구성 요소를 조명합니다.
EU 규제 체계
유럽에서 드론 운용을 규율하는 주요 규정은 위임 규정 945와 시행 규정 947 두 가지입니다.
위임규정(EU) 945/2019:
위임규정 945는 무인항공기시스템(UAS)의 설계 및 제조 공정에 대한 사양을 명시하고 있습니다. 이 규정은 유럽 연합 내 UAS 제품의 안전성, 신뢰성 및 규정 준수를 보장하기 위한 요건을 설정합니다.
시행규정(EU) 947/2019:
시행규정 947은 EU 회원국 내에서 무인항공시스템(UAS) 및 원격 조종사와 같은 인력의 운영을 규율하는 규칙과 절차를 수립합니다. 이 규정은 회원국 전반에 걸쳐 안전하고 표준화된 드론 활동을 보장하기 위한 운영 요건을 정의합니다.
드론 운용 분류
유럽 영공에서는 드론 운항을 크게 세 가지 유형으로 분류합니다. 유럽의 규정은 비례의 원칙을 따르며, 각 유형은 드론 운항과 관련된 위험 수준에 따라 세분화됩니다. 이러한 규제 체계는 상업용 및 비상업용 운항 모두에 적용됩니다.
오픈 카테고리
오픈 카테고리는 당국의 개입이 최소화된 저위험 항공 작전에 해당합니다. 하지만 고려해야 할 몇 가지 기술적 제한 사항과 비행 제한 사항이 있습니다. 운영자는 드론을 등록하고, 해당 지역의 보험 요건을 확인하고, 하위 카테고리에서 설정한 운영 제한 범위 내에서 비행하기만 하면 됩니다. 드론에 등급 식별 라벨을 제공해야 하는 제조업체는 모든 기술적 제한 사항을 처리합니다. 단, 이러한 작전은 가시선 비행(VLOS)으로만 제한되며, 다음과 같은 용도로는 사용할 수 없습니다. 가시선 밖 비행(BVLOS).
이 범주에서는 드론의 최대 고도가 지상 120미터로 제한되고 무게는 25kg을 초과할 수 없습니다. 오픈 범주는 다시 A1, A2, A3 하위 범주로 나뉘며, 그 내용은 다음과 같습니다.
A1: 사람 위로는 비행하되, 사람들이 모여 있는 곳 위로는 비행하지 마십시오.
A2: 사람들 가까이에서 비행하기
A3: 사람들로부터 멀리 날아가세요
특정 카테고리
특정 범주는 당국의 개입 수준이 더 높습니다. 일반 범주와 달리 특정 범주의 드론은 가시선 밖 비행(BVLOS)이 가능하고, 고도 120미터 이상에서 비행할 수 있으며, 무게가 25kg을 초과할 수 있습니다. 일반적으로 도킹 스테이션을 사용하여 비행 작업을 자동화하는 상업용 드론 운영이 이 범주에 속합니다. 운영자는 관련 기관으로부터 운영 허가를 받아야 합니다. 국가항공청 (NAA)는 다음 승인을 통해 승인되었습니다.
소라: 이는 특정 범주의 드론 비행에 대한 위험 평가 방법론으로, 위험을 분류하고 완화 방안을 파악하며 안전 목표를 설정하는 데 도움이 됩니다. 소라운영상의 제약, 훈련 목표, 기술 요구 사항 및 운영 절차를 수립하는 데 도움이 됩니다.
PDRA: 사전 정의된 위험 평가(PDRA)는 유럽항공안전청(EASA)이 이미 위험 평가를 수행하고 허용 가능한 준수 수단으로 발표한 운영 시나리오입니다.
STS: STS는 EU 규정에 명시된 사전 정의된 작업입니다. 운영자는 STS에 해당하는 작업을 수행하기 위해 운영 허가를 받을 필요가 없습니다. 현재까지 두 개의 STS가 발표되었습니다.
- STS 01 - 인구 밀집 지역의 통제된 지상 구역에 대한 가시선 비행;
- STS 02 - 관제 구역 상공에서 항공 관측자와 함께하는 BVLOS(가시선 밖 비행).
루크: 경량 무인 항공기 운영자 자격증(LUC)은 특정 범주에서 운영 허가 없이 운영을 시작하는 등의 권한을 부여하는 선택적 자격증입니다. 운영자는 자국 관할 국가항공기관(NAA)에 운영 위험 평가 역량을 평가해 줄 것을 자발적으로 요청할 수 있습니다.
인증 카테고리
인증(Certified) 범주는 고위험군으로 지정되어 유인 항공기와 유사한 규제 체계 하에서 운영됩니다. 이 범주는 승객 수송, 위험물 운반, 3미터 이상 높이에서 드론을 띄워 군중 위를 비행하는 등 위험도가 높은 작업에 적용됩니다.
클래스 식별 레이블 이해하기
EU 규정에 따르면 무인 항공 시스템(UAS)은 등급 식별 라벨(Class Identification Labels)로 알려진 7가지 범주로 분류됩니다. 드론의 사양과 물리적 특성이 분류 기준을 결정합니다. 이 라벨은 C0부터 C6까지 있으며, C0 등급 드론은 250g 미만, C6 등급 드론은 25kg 미만입니다. 이 분류는 일반 범주와 특정 범주 모두에 적용됩니다.
다음은 모든 등급별 드론에 대한 기술 요구 사항 및 제한 사항입니다.
이러한 라벨은 드론 운영자와 규제 당국 모두에게 명확성을 제공합니다. 이를 통해 드론이 운영과 관련된 위험 수준에 적합하게 분류될 수 있습니다. 드론을 특정 등급으로 분류함으로써, 규정은 다양한 유형의 드론이 제기하는 위험 수준에 맞춰 조정되었습니다. 이러한 접근 방식은 드론 산업 전반에 걸쳐 안전, 책임성 및 표준화를 촉진합니다.
해당 특정 범주에는 클래스 레이블 C5 및 C6이 포함됩니다. 이 범주에서는 원격 조종사가 가상 경계와 프로그래밍 가능한 경계를 설정하여 운영할 수 있도록 하는 지오케이징 시스템의 구현이 필요합니다. 또한 비상시를 대비하여 비행 종료 시스템(FTS)이 마련되어 있어야 합니다.
원격 ID 요구 사항
유럽항공안전청(EASA)에 따르면 2024년 1월 1일부터 일반 범주에서 드론을 운용하려면 클래스 라벨이 부착되어 있어야 합니다. 하지만 2024년 1월 이전에 라벨이 없는 드론을 이미 구매한 경우, 드론 무게에 따라 A1, A2, A3 하위 범주에서 계속 비행할 수 있습니다. 또한 2024년 1월 1일부터 특정 범주에 속하는 모든 드론과 클래스 라벨 1 이상을 부착한 드론은 모두 활성 원격 식별 시스템(RIS)을 장착해야 합니다.
원격 식별(Remote ID)은 드론이 비행 중 식별 정보와 위치 정보를 전송할 수 있도록 하며, 이 정보는 방송 신호를 통해 수신됩니다. 이 기능은 드론 운용 시 지상 안전 및 보안에 필수적입니다. 또한, 원격 식별은 유럽항공안전청(EASA), 법 집행 기관 및 규제 기관이 드론이 안전하지 않은 환경에서 운용되는지 또는 금지 구역에서 운용되는지 여부를 확인하는 데 도움이 됩니다.
특정 범주 운영에 대한 운영 승인 획득
특정 범주는 상업적 활동부터 규제 당국의 높은 수준의 개입이 필요한 특수 임무에 이르기까지 광범위한 활동을 포괄합니다. 규정 준수 및 안전을 보장하기 위해 운영자는 엄격한 승인 절차를 거쳐야 합니다. 이러한 단계를 이해하고 준수함으로써 운영자는 특정 범주의 복잡성을 헤쳐나갈 수 있습니다.
- 작전 개념(ConOps): 드론 산업에서 운용개념(ConOps)은 특정 운영 환경에서 드론 시스템을 사용하는 방법을 설명합니다. 드론의 역할, 사용자 책임, 다양한 비행 및 임무 시나리오, 유지 보수 및 지원 프로토콜을 상세히 기술하여 이해 관계자들이 개발, 구현 및 사용 단계를 진행하는 데 도움을 줍니다.
- 위험 평가: 이 평가는 잠재적 위험을 평가하고 제안된 드론 운용과 관련된 위험 수준을 판단하는 데 도움이 됩니다. 이러한 평가는 앞서 언급한 특정 운용 위험 평가(SORA), 사전 정의된 위험 평가(PDRA), 표준 시나리오(STS) 또는 경량 무인 항공 시스템 운용자 자격증(LUC) 등의 형태로 이루어질 수 있습니다.
- 훈련: 운영자는 특정 범주에 속하는 드론을 운용하는 데 필요한 숙련도를 입증하기 위해 특별 교육을 이수해야 합니다. 이러한 교육 과정에는 비행 계획, 비상 대응, 규정 준수 등의 주제가 포함될 수 있습니다. 교육을 통해 운영자는 안전하고 효율적으로 드론 운용을 수행하는 데 필요한 기술과 지식을 갖추게 됩니다.
- 승인: 각국 항공 당국은 제안된 작전 개념(ConOps)을 평가하고, 잠재적 위험 완화에 관한 모든 요건이 충족되면 작전 진행을 승인합니다.
- 비행: 승인 절차가 완료되면 드론 운용을 시작할 수 있습니다.
특정 운영 위험 평가(SORA)를 자세히 이해하기
유럽항공안전청(EASA)에 따르면, "SORA는 특정 운영 범주에서 드론 비행으로 인해 발생하는 위험을 분류하고 완화 조치 및 안전 목표를 식별하기 위한 방법론입니다." 다음 10단계는 SORA 승인을 받는 과정을 설명합니다.
1. 작전 개념(ConOps): 관련 당국에 조직의 시스템 및 운영 방식을 제시하여 승인을 받는 것.
2. 내재적 지반 위험 등급(GRC): 사람이나 건물의 존재와 같은 요소를 기반으로 지반의 내재적 위험을 판단합니다.
3. 최종 지반 위험 등급(GRC): 잠재적 위험 요소를 해결하기 위한 완화 조치를 시행한 후 지반 위험을 평가합니다.
4. 초기 대기 위험 등급(ARC): 각 운항 전에 항공 교통 위험 요소(예: 공역 혼잡 또는 기상 조건)를 평가합니다.
5. 전략적 항공 위험 완화 조치: 드론의 내후성 확보와 같은 비행 전 조치를 적용하여 항공 위험을 완화합니다.
6. 전술적 항공 위험 완화 조치: 자동 호버링이나 자동 귀환 프로그래밍과 같은 비행 중 조치를 구현합니다.
7. 최종 특정 보증 및 무결성 수준(SAIL): 지상 및 공중 위험 평가를 종합하여 전반적인 안전 수준을 결정합니다.
8. 운영 안전 목표(OSO): 조직의 SAIL(안전 평가 및 실행 가능성)을 기반으로 구체적인 안전 목표를 설정합니다.
9. 인접 지역 및 공역 고려 사항: 작전 중 인근 공역 또는 지상 지역 침범 위험을 완화하기 위한 전략 개발.
10. 종합적인 안전 포트폴리오: 모든 평가 결과를 종합하여 상세한 안전 문서를 작성합니다.
SORA는 드론 운영의 위험도를 SAIL 레벨(I~VI)로 분류합니다. 이 분류는 지상 위험과 공중 위험 요소를 종합적으로 평가하여 도출됩니다. 각 SAIL 레벨은 운영자가 준수해야 하는 특정 요건을 명시하고 있으며, 이는 운영에 내재된 위험을 완화하기 위해 세심하게 설계되었습니다. SORA를 활용하면 운영자는 드론 운영과 관련된 위험 환경을 효과적으로 평가하고 관리하여 안전과 규정 준수를 전반적으로 확보할 수 있습니다.
DJI Dock 및 FlytBase 사용한 SAIL II 운영
DJI 도크 SAIL II 등급의 작업을 수행할 수 있으며, 이를 위해서는 지상 위험 등급 3을 달성하는 것이 필수적입니다. 이는 드론과 도크의 크기, 인구 밀도와 같은 요소에 따라 달라집니다. 현재 DJI Dock과 결합된 Matrice 30은 인구 밀도가 낮은 지역에서 가시선 밖 비행(Beyond Visual Line of Sight)이 용이하며, 최근 출시된 DJI Dock과 결합된 소형 드론 Matrice 3D는... 도크 2 인구 밀집 지역 상공을 비행할 가능성이 있습니다.
하지만 낙하산과 같은 지상 위험 완화 장치를 통합하여 지상 위험도를 3단계까지 낮춰야 합니다. 또한, 특히 위험도가 높은 인접 지역 근처에서 드론을 운용할 경우 비행 종료 시스템(FTS)이 필요할 수 있으므로, 이 시스템을 반드시 고려해야 합니다.
2023년 12월 18일에 발표된 유럽항공안전국(EASA)의 SAIL III 규정 준수 지침은 드론 운용 시 비행 종료 시스템(FTS)에 대한 포괄적인 지침을 제공합니다. 이 지침에 따르면 드론은 특히 조종 불능으로 이어지는 상황에서 발생하는 인적 오류로부터 보호되어야 합니다. 이러한 상황에는 지면, 기반 시설 또는 사람과의 충돌과 같은 다양한 시나리오가 포함됩니다.
해당 규정은 조종사가 통제력 상실로 직접 이어질 수 있는 매개변수를 선택하는 것을 방지하는 데 중점을 두고 있으며, 여기에는 비활성 통신 링크 선택, 운항에 필요한 안전 기능 비활성화, 정상 운항 중 비행 종료 시스템 활성화와 같은 행위가 포함됩니다.
해당 규정은 조종사가 통제력 상실로 직접 이어질 수 있는 매개변수를 선택하는 것을 방지하는 데 중점을 두고 있으며, 여기에는 비활성 통신 링크 선택, 운항에 필요한 안전 기능 비활성화, 정상 운항 중 비행 종료 시스템 활성화와 같은 행위가 포함됩니다.
FlytBase 기업 수준의 드론 자율 비행 플랫폼을 제공하여 도킹 스테이션을 이용한 자동화된 BVLOS(가시권 밖 비행) 비행을 가능하게 하는 간소화된 항공 데이터 수집을 지원합니다. 사용자는 맞춤형 지오펜스를 설정하고 관리할 수 있습니다. 비행 금지 구역 (비무장지대)의 안전과 규정 준수를 보장하기 위해, 이 플랫폼은 탐지 및 회피(DAA) 시스템과 같은 첨단 기술을 통합합니다. ADS-B 항공 공간 인식은 물론, 기내 연결 옵션 및 낙하산 회수 시스템도 이용할 수 있습니다. 또한, 안전 입증 및 규정 준수를 위해 자동 PDF 보고서가 제공되는 상세한 비행 기록에도 접근할 수 있습니다.
결론 및 향후 방향
결론적으로, EU 드론 규정은 무인 항공기 시스템의 안전하고 책임감 있는 사용을 보장하기 위한 포괄적인 틀을 제공합니다. 개방형 범주부터 특정 범주에 이르기까지 각 단계는 관련 위험에 맞춰 설계되어 안전을 최우선으로 고려하면서 혁신을 촉진합니다.
향후 전망을 살펴보면, 유럽항공우주국(EASA)의 최근 업데이트는 고무적인 변화를 가져올 것으로 예상됩니다. 이전에는 설계 검증 보고서가 필요했던 SAIL 3 운용이 이제 더욱 용이해졌습니다. 제조사들은 적합성 입증 자료(MoC)를 통해 적합성을 선언할 수 있게 되었으며, 이를 통해 광범위한 검증 절차 없이도 가시선 밖 비행(BVLOS) 운용이 가능해졌습니다.