저고도 공역의 미래: 150kg 이하, 150m 이하 UAS 운용을 위한 드론 교통관리시스템 및 통신 인프라 고도화 심층 분석

Executive Summary

본 보고서는 150kg 이하의 무인비행장치(UAS, 이하 드론)가 150m 이하의 저고도 공역을 안전하고 효율적으로 비행하기 위한 드론 교통관리시스템(UTM) 개발 및 통신 인프라 고도화에 대한 심층 분석을 제공한다. 드론 기술의 급격한 발전과 상업적 활용 분야의 확장은 기존 항공 교통관제 방식으로는 감당할 수 없는 새로운 차원의 교통 관리 패러다임을 요구하고 있다. 이에 본 보고서는 한국의 'K-드론시스템'을 중심으로 미국, 유럽 등 해외 선진 사례와의 비교 분석, 핵심 기반 기술인 통신 및 안전 시스템에 대한 기술적 고찰, 그리고 국내 실증사업의 성과 분석을 통해 다가오는 저고도 공역 시대의 기회와 과제를 종합적으로 조망한다.

 

 

주요 분석 결과, 한국의 K-드론시스템은 정부 주도의 비행정보관리시스템(FIMS)과 민간 사업자의 서비스공급자(USS)가 결합된 독자적인 하이브리드 모델을 채택하여, 공공의 안정성과 민간의 혁신성을 동시에 추구하는 전략적 특징을 보인다. 이는 2025년 상용화를 목표로 하는 '한국형 도심항공교통(K-UAM)' 로드맵의 성공을 위한 필수적인 선결 과제로, K-드론시스템의 안정적인 구축과 운영이 K-UAM의 성패를 좌우하는 결정적 요인임이 확인되었다.

 

해외 사례 비교를 통해, 미국 FAA의 시장 주도형 UTM과 유럽 EASA의 규제 중심 U-space 모델은 각각의 장단점을 명확히 보여준다. 특히 유럽의 사례는 정교한 법규 마련에도 불구하고 실제 사업자 인증 및 시장 형성 지연이라는 '실행의 간극' 문제를 드러내며, 이는 한국이 민간 USS 생태계의 사업성을 보장하는 정책을 병행해야 함을 시사한다.

 

기술적 측면에서, 비가시권(BVLOS) 비행과 같은 고도화된 드론 운용은 4G LTE를 넘어 5G, 나아가 6G로 진화하는 초저지연, 초고속, 초연결 통신 인프라에 절대적으로 의존한다. 통신 기술의 발전은 드론 교통관리의 안전성과 효율성을 담보하는 핵심 동력으로, 통신사와 항공우주 산업 간의 긴밀한 협력이 필수적이다.

 

마지막으로, 정부 주도의 광범위한 실증사업은 기술 검증을 넘어 민간 투자의 위험을 낮추고, 초기 시장을 창출하는 '산업 인큐베이터' 역할을 성공적으로 수행하고 있음이 분석되었다. 의료품 배송, 시설물 관리 등 다양한 성공 사례는 K-드론시스템의 상용화 가능성을 입증하고 있으나, 향후 지속 가능한 비즈니스 모델 확보, 사이버 보안 강화, 사회적 수용성 제고라는 과제가 남아있다.

 

본 보고서는 이러한 종합적인 분석을 바탕으로 정책 입안자, 기술 공급자, 서비스 사업자 등 각 이해관계자를 위한 전략적 방향성을 제시함으로써, 대한민국이 미래 저고도 항공 모빌리티 시장을 선도하는 데 기여하고자 한다.

 

Section 1: 저고도 공역 관리의 필요성 대두

1.1 상업용 드론의 부상: 시장 전망과 운용 범위

최근 몇 년간 드론은 단순한 취미용 기기를 넘어 물류, 감시, 정밀 농업, 시설물 점검 등 다양한 산업 분야에서 혁신을 주도하는 핵심 도구로 부상했다.1 이러한 상업적 활용 가능성은 저고도 공역의 패러다임을 근본적으로 바꾸고 있다. 미국 연방항공청(FAA)은 상업용 드론의 수가 폭발적으로 증가하여 일일 비행 횟수가 수백만 건에 이를 수 있다고 예측했으며, 이는 기존 항공 교통량과 맞먹는 규모이다.2

 

이러한 예측은 기존의 수동적이고 사례별 허가에 의존하는 항공 교통 관리 방식으로는 더 이상 대응할 수 없는 한계 상황을 명확히 보여준다.2 특히 본 보고서의 분석 대상인 고도 150m 이하, 자체중량 150kg 이하의 드론은 현재 및 가까운 미래의 상업용 드론 시장의 대부분을 차지할 것으로 예상되며, 이 영역에서의 안전하고 효율적인 교통 관리 체계 수립이 시급한 과제로 떠올랐다.3

 

1.2 기본 개념: 무인비행장치 교통관리(UTM)의 이해

UTM(Unmanned Aircraft System Traffic Management)은 중앙집권적인 항공교통관제(ATC)에서 벗어나, 분산적이고 협력적인 커뮤니티 기반의 교통 관리 시스템으로의 패러다임 전환을 의미한다.3 이는 전통적인 ATC 서비스가 제공되지 않는 저고도 공역에서 다수의 드론이 안전하고 효율적으로 운용될 수 있도록 지원하는 '시스템의 시스템'이다.3

 

UTM의 핵심은 연방형 서비스 모델(Federated Service Model)에 있다. 이 모델은 각기 다른 역할을 수행하는 이해관계자들이 네트워크를 통해 상호 연결되어 전체 시스템을 구성한다.

 

• 규제 기관 (국토교통부, FAA, EASA 등): 공역의 '교통 규칙'을 제정하고, 안전 기준을 수립하며, 전체 시스템을 감독하는 역할을 수행한다.
• UAS 운용자 (Operator): 비행을 계획하고 실행하는 최종 사용자이다.
• UAS 서비스 공급자 (USS, UAS Service Supplier): 운용자에게 직접 교통 관리 서비스를 제공하는 민간 기업이다. 이들은 비행 계획 제출, 교통 정보 제공, 충돌 회피 지원 등 핵심적인 역할을 담당하며, UTM 생태계의 혁신을 주도하는 주체이다.3

 

이러한 연방형 모델을 뒷받침하는 핵심 서비스는 다음과 같다.

• 등록 및 원격 식별 (Registration and Remote ID): 드론의 '디지털 번호판' 역할을 하며, 모든 드론의 식별과 책임 소재 파악을 가능하게 한다. 이는 불법 비행을 방지하고 공공 안전을 확보하기 위한 가장 기본적인 전제 조건이다.7
• 지오어웨어니스 (Geo-awareness): 운용자에게 비행금지구역, 임시 비행 제한 구역, 지형 및 장애물 정보 등 공역 제한 정보를 실시간으로 제공하여 안전한 비행 경로 설정을 돕는다.4
• 비행 승인 (Flight Authorization): 운용자가 제출한 비행 계획을 관련 기관이 승인하거나, 자동화된 USS 시스템을 통해 허가를 받는 절차이다.9
• 교통 정보 (Traffic Information): 주변의 유인기 및 다른 드론의 위치 정보를 제공하여 운용자가 상황을 인지하고 안전 거리를 확보할 수 있도록 지원한다.9

 

1.3 핵심 분석 및 시사점

UTM의 등장은 단순히 안전 문제를 해결하기 위함이 아니다. 그 본질은 '확장성(Scalability)' 문제에 대한 해답에 있다. 기존의 항공교통관제 시스템은 소수의 관제사가 비교적 적은 수의 항공기를 관리하는 인간 중심의 모델이다. 이러한 모델을 수백만 대의 드론이 동시에 비행하는 환경에 적용하는 것은 물리적으로 불가능하다.

 

따라서 완전히 새로운 패러다임이 필요했다. UTM은 '커뮤니티 기반', '연방형', '네트워크 정보 교환', '자동화'와 같은 개념을 통해 이러한 문제를 해결하고자 한다.5 즉, UTM은 자동화를 최우선으로 하는 데이터 기반 프레임워크로서, 기존 항공 시스템이 경험해보지 못한 수준의 고밀도 교통량을 안전하게 관리하기 위해 설계되었다. 결국 UTM의 성공 여부는 현재 국가 공역 시스템이 처리하는 교통량보다 수십, 수백 배 많은 트래픽을 안전하게 처리할 수 있는지에 따라 판가름 날 것이다.1 이러한 관점은 본 보고서 전체를 관통하는 핵심적인 평가 기준으로, 모든 기술, 규제, 실증사업은 '안전한 확장성'이라는 목표 아래 분석될 것이다.

 

Section 2: 대한민국의 국가 비전: K-드론시스템과 K-UAM 로드맵

2.1 정책과 비전: 정부 주도의 산업 생태계 조성

대한민국 정부는 드론 산업을 미래 성장 동력으로 인식하고, 규제 기관을 넘어 산업 육성의 주체로서 적극적인 역할을 수행하고 있다. 국토교통부를 중심으로 한 R&D 사업에 2017년 기준 4,738억 원을 투자하는 등 대규모 예산을 투입하며 기술 개발과 산업 기반 조성을 지원하고 있다.11 정부의 목표는 단순히 국내 시장 활성화를 넘어, 2026년까지 시장 규모 4조 1,000억 원을 달성하고 세계 5위권의 드론 강국으로 도약하는 것이다.13

이러한 비전은 '무인이동체 발전 5개년 계획', '제4차 과학기술 기본계획' 등 국가 차원의 중장기 계획에 구체적으로 명시되어 있다. 특히 이들 계획은 유무인 통합 관제 시스템 기술을 국가 중점 투자 기술로 선정하며, K-드론시스템 개발의 중요성을 강조하고 있다.14

 

2.2 K-드론시스템의 구조: 독자적인 공공-민간 하이브리드 모델

K-드론시스템은 해외 사례와 구별되는 독자적인 이중 구조를 특징으로 한다. 이는 공공 부문과 민간 부문의 역할을 명확히 분리하면서도 유기적으로 연계하는 하이브리드 모델이다.3

 

• FIMS (Flight Information Management System, 비행정보관리시스템): 국가가 직접 운영하는 공공 시스템으로, 드론 등록 정보, 공역 정보, 기상 정보 등 권위 있는 비행 정보를 통합 관리하고 배포하는 중앙 신경망 역할을 한다. 시스템의 안정성과 정보의 신뢰성을 확보하는 중추이다.4
• USS (UAS Service Supplier, 서비스 공급자): 민간 기업들이 경쟁하는 영역으로, FIMS로부터 제공받은 기본 정보를 바탕으로 운용자에게 비행 경로 분석, 충돌 위험 경고, 실시간 모니터링 등 부가 가치가 높은 교통 관리 서비스를 제공한다. 시장의 혁신과 다양성을 촉진하는 역할을 담당한다.3

 

이러한 구조는 정부가 제공하는 안정적인 정보 기반 위에 민간 기업들이 자유롭게 혁신적인 서비스를 개발할 수 있는 환경을 조성하려는 전략적 선택으로 분석된다. 이는 공공성과 시장성을 조화시키려는 시도이다.3

 

2.3 K-UAM 그랜드 챌린지: 상용화를 위한 단계별 전략

K-드론시스템은 '드론 택시'로 대표되는 더 큰 비전인 K-UAM(한국형 도심항공교통)을 실현하기 위한 핵심적인 기반 인프라이다.6 정부는 2025년 최초 상용화를 시작으로 2035년 이후 완전한 자율비행 시대를 여는 것을 목표로 하는 'K-UAM 로드맵'을 발표했으며, K-드론시스템은 이 로드맵의 성공적인 이행을 위한 기술적, 운영적 시험대 역할을 한다.14

 

K-UAM 로드맵은 기술 발전과 사회적 수용성을 고려하여 다음과 같은 단계별 발전 전략을 제시한다.

 

Table 2.1: K-UAM 로드맵: 단계별 목표 및 주요 지표 (2020-2035+)

 

항목	준비기 (2020~2024)	초기 (2025~2029)	성장기 (2030~2035)	성숙기 (2035~)
주요 목표	법·제도 정비, 시험·실증	일부 노선 상용화 시작	도시 중심 노선 확대, 사업성 확보	서비스 보편화, 자율비행 실현
조종 방식	-	기내 조종 (On-board)	원격 조종 (Remote)	자율 비행 (Autonomous)
교통관리	-	UAM 사업자 역할 도입	UAM 사업자 역할 주도	완전 자동화 주도
회랑 운영	-	고정형 회랑 (Fixed Corridor)	고정형 회랑망 (Fixed Network)	동적 회랑망 (Dynamic Network)
통신망	-	상용 이동통신 (4G/5G)	상용 이동통신 (5G/6G), 위성통신	상용 이동통신 (6G+), 위성통신
인프라	K-UAM 그랜드 챌린지	수도권 중심 버티포트 구축	광역권 중심 버티포트 확대	전국 확대

자료: 국토교통부 K-UAM 운용개념서, 관련 보도자료 종합 14

 

2.4 핵심 분석 및 시사점

K-드론시스템과 K-UAM 로드맵 분석을 통해 두 가지 중요한 전략적 함의를 도출할 수 있다.

 

첫째, 전략적 종속 관계가 명확하게 나타난다. 2025년이라는 K-UAM의 야심 찬 상용화 목표는 K-드론시스템의 성공적인 개발과 안정적인 운영에 절대적으로 의존한다. K-드론시스템은 저고도, 소형 기체를 대상으로 하지만, 여기서 검증되는 비행 계획 관리, 충돌 회피, 실시간 추적 등의 핵심 기능은 UAM 교통 관리에 그대로 적용되는 기반 기술이다.18 K-드론시스템 실증이 UAM 산업 활성화의 중요한 계기가 될 것이라는 정부의 발표는 이러한 관계를 명확히 보여준다.6 따라서 K-드론시스템의 R&D 및 실증 과정에서 발생하는 기술적, 안전적, 정책적 문제는 K-UAM 로드맵 전체에 연쇄적인 파급 효과를 미칠 수밖에 없다. 이는 기초 시스템의 성공이 플래그십 프로젝트의 전제 조건이 되는 고위험-고수익 구조를 형성한다.

 

둘째, 하이브리드 모델의 딜레마가 존재한다. 한국의 독자적인 FIMS/USS 구조는 안정성과 혁신성이라는 두 마리 토끼를 잡기 위한 전략적 선택이지만, 공공 영역(FIMS)과 민간 영역(USS)이 만나는 지점에서 잠재적인 마찰이 발생할 수 있다. FIMS는 신뢰성 있는 정보의 단일 공급원(Single Source of Truth) 역할을 하고, 다수의 민간 USS는 이 정보를 받아 경쟁적으로 서비스를 제공한다.3 이 시스템이 원활하게 작동하기 위해서는 FIMS와 모든 USS 간에 데이터가 실시간으로, 안전하게, 그리고 낮은 지연 시간으로 교환되어야 한다. 이 과정에서 데이터 형식의 비호환성, 인터페이스의 사이버 보안 취약성, 데이터 소유권 및 수익화에 대한 분쟁, 사고 발생 시 책임 소재의 불분명함 등 다양한 문제가 발생할 수 있다. 따라서 한국 UTM 생태계의 성공은 이 공공-민간 인터페이스의 기술적, 제도적 완성도에 달려있다고 해도 과언이 아니다.

 

Section 3: 글로벌 벤치마킹: UTM 프레임워크 비교 분석

3.1 미국 모델: FAA의 시장 주도형 UTM

미국 연방항공청(FAA)과 항공우주국(NASA)이 제시하는 UTM 모델은 '커뮤니티 기반 교통 관리 시스템'으로 정의된다. 이 모델의 핵심은 정부가 직접 서비스를 제공하는 대신, 경쟁적인 USS(UAS Service Supplier) 시장을 통해 서비스가 공급되도록 하는 것이다.5 FAA의 역할은 직접적인 관제가 아닌, 전체 생태계를 위한 규제와 감독에 집중된다.19

 

이 개념은 초기 버전(v1.0)에서 비관제공역(Class G) 내 저고도 비행에 초점을 맞추었던 것에서 시작하여, 버전 2.0(v2.0)에서는 비가시권(BVLOS) 비행과 관제공역(Class B, C, D, E) 내 운용까지 포함하는 등 점차 복잡한 시나리오로 확장되며 성숙해왔다.2 이 과정에서 FAA(규제), NASA(연구), 산업계(서비스 공급) 간의 협력적이지만 명확히 구분된 역할 분담이 이루어졌다.2

 

3.2 유럽 모델: EASA의 규제 중심 U-space

유럽항공안전청(EASA)이 주도하는 U-space는 미국 모델보다 더 규제 중심적이고 체계적인 접근 방식을 취한다. 그 핵심은 2021년 제정된 Regulation (EU) 2021/664로, U-space 공역의 운영을 위한 법적 프레임워크를 명확히 규정하고 있다.9

 

EASA 모델의 가장 큰 특징은 U-space로 지정된 공역 내에서 반드시 제공되어야 하는 4대 필수 서비스를 법적으로 명시했다는 점이다. 여기에는 ▲네트워크 식별 ▲지오어웨어니스 ▲비행 승인 ▲교통 정보 서비스가 포함된다.9 또한, 이러한 서비스를 제공하는 U-space 서비스 공급자(USSP)와 공통정보서비스(CIS) 공급자는 EASA나 각 회원국 주무 당국의 인증을 받아야만 한다. 특히 모든 운용자에게 차별 없이 정보를 제공하기 위한 단일 CIS 공급자 지정 개념은 U-space의 중요한 특징 중 하나이다.9

 

3.3 글로벌 조화: ICAO 프레임워크와 산업 표준

전 세계적으로 각기 다른 UTM 시스템이 난립하여 상호 운용이 불가능해지는 상황을 막기 위해, 국제민간항공기구(ICAO)는 '글로벌 조화를 위한 공통 프레임워크'를 제시했다.25 이 프레임워크는 특정 기술이나 시스템을 강제하는 대신, 모든 국가가 따라야 할 핵심 원칙과 서비스 유형을 제안함으로써 국제적 상호운용성의 기반을 마련하는 것을 목표로 한다.

 

이러한 글로벌 프레임워크 아래에서 산업계 표준화 기구의 역할은 매우 중요하다.

 

• ASTM International (Committee F38): 기체 인증, 비행 운영, 조종사 자격 등 UAS 전반에 걸친 기술 표준을 개발하는 대표적인 국제 표준화 기구이다. 여기서 제정된 표준은 전 세계 규제 기관에서 널리 참조 및 채택된다.27
• 한국정보통신기술협회 (TTA): 국내 통신 및 식별 기술 분야의 표준을 제정한다. 특히 불법 드론에 대응하기 위한 안티드론 시스템 프레임워크 표준 등은 한국의 특수한 안보 및 기술 환경을 반영하면서도 글로벌 동향과 정합성을 맞추려는 노력을 보여준다.8

 

3.4 종합 비교 및 주요 차이점

한국, 미국, 유럽의 UTM 모델은 저고도 공역 관리라는 동일한 목표를 추구하지만, 그 철학과 접근 방식에서 뚜렷한 차이를 보인다.

 

Table 3.1: K-드론시스템, FAA UTM, EASA U-space 비교 분석

 

특징	K-드론시스템 (한국)	FAA UTM (미국)	EASA U-space (유럽)
핵심 철학	공공-민간 하이브리드	시장 주도형, 경쟁 기반	규제 중심, 법적 프레임워크
주요 행위자	국토부(FIMS), 민간(USS)	FAA(감독), 민간(USS)	EASA/국가(감독), USSP, CIS
데이터 관리	중앙집중형 FIMS 기반	분산형, USS 간 연동	중앙집중형 CIS 권장
서비스 제공	민간 USS가 제공	민간 USS가 자율 제공	인증된 USSP가 필수 서비스 제공
규제 접근	정부 주도 투자 및 육성	시장 자율에 맡기고 감독	법규로 서비스와 자격 명시

자료: 관련 규정 및 운영개념서 종합 3

 

3.5 핵심 분석 및 시사점

세 가지 모델을 비교 분석한 결과, 특히 유럽의 사례는 한국에 중요한 교훈을 제공한다. 유럽은 Regulation (EU) 2021/664라는 세계에서 가장 정교하고 포괄적인 법적 프레임워크를 2023년 1월부터 시행했다.9 하지만 규정이 발효된 지 상당 기간이 지났음에도 불구하고, "아직 어떤 회원국도 U-space 서비스 공급자를 인증하지 않았고, 최초의 U-space 생태계가 어디에 위치할 것인지 공식적으로 지정하지도 않았다"는 보고가 있다.24

 

이는 '규제와 실행 간의 간극' 문제를 명확히 보여준다. 아무리 완벽한 법과 제도를 만들어도, 민간 기업이 복잡한 인증 절차를 통과하고 수익을 낼 수 있는 명확한 사업 모델을 찾지 못하면 시장은 형성되지 않는다.24 이러한 현상은 한국에 중요한 시사점을 던진다. K-드론시스템과 K-UAM 로드맵이라는 야심 찬 청사진을 성공적으로 실현하기 위해서는, 기술 R&D와 법규 마련에 그치지 않고 민간 USS 사업자들이 지속 가능한 수익을 창출할 수 있는 비즈니스 환경을 조성하는 데 정책적 노력을 집중해야 한다. 정교한 시스템을 구축했지만 정작 그것을 운영할 민간 사업자가 없는 '빈집'이 되지 않도록, 민간 부문의 수익성 확보를 위한 구체적인 지원책 마련이 시급하다.

 

Section 4: 기술적 중추: 통신 및 안전 인프라

4.1 고성능 통신 네트워크의 핵심적 역할

안전하고 효율적인 드론 교통 관리는 드론과 관제 시스템, 그리고 드론들 간의 끊김 없는 데이터 교환에 달려있다. 이는 고성능 통신 네트워크가 UTM의 가장 중요한 기술적 중추임을 의미한다.

 

초기 K-드론시스템은 기존의 4G LTE 통신망을 기반으로 구축되었지만, 수많은 드론이 도심과 같이 복잡한 환경에서 비가시권(BVLOS) 비행을 수행하기 위해서는 5G 통신 기술이 필수적이다.6 특히 4G 망을 보조적으로 사용하는 비단독모드(NSA)에서 5G 핵심망과 기지국을 모두 사용하는 단독모드(SA)로의 전환은 5G의 핵심 성능인 초저지연과 초연결성을 완전히 구현하기 위한 핵심 과제이다.39

 

3GPP(세계 이동통신 표준화 기술협력기구)의 연구에 따르면, 안전한 BVLOS 운용을 위한 통신 기술 요구사항은 매우 엄격하다.38

 

• 지연시간 (Latency): 실시간 원격 제어 및 충돌 회피를 위해서는 제어 및 통제(C2) 링크에서 20ms 미만의 초저지연 통신이 요구된다.38
• 데이터 전송률 (Throughput): 고화질 영상 실시간 전송(시설물 점검 등)이나 복잡한 교통 정보 수신을 위해서는 상향링크 기준 100Mbps 이상의 높은 데이터 처리량이 필요하다.38
• 신뢰성 및 커버리지 (Reliability & Coverage): 드론의 운용 고도인 150m 상공까지 끊김 없는 통신 커버리지를 보장하는 것은 안전과 직결된 문제이다. 일반적인 이동통신 기지국 안테나는 지상을 향해 기울어져 있어, 상공 커버리지 확보를 위한 네트워크 최적화가 필요하다.38

 

더 나아가, 미래의 6G 시대에는 테라헤르츠(THz) 주파수 대역을 활용하여 5G를 뛰어넘는 초고속, 초저지연 통신이 가능해질 것이다. 이는 홀로그램 기반의 상황 인식이나 인공지능(AI) 기반의 군집 비행과 같은 차세대 드론 서비스를 실현하는 기술적 토대가 될 것이다.39

 

4.2 공중 안전 확보: 충돌 회피와 원격 식별 기술

고밀도 공역에서 안전을 확보하기 위한 핵심 기술은 충돌 회피(DAA)와 원격 식별(Remote ID)이다.

 

• 탐지 및 회피 (DAA, Detect and Avoid): DAA는 드론이 스스로 주변의 다른 항공기나 장애물을 '보고' 피할 수 있게 하는 기술이다. 이는 기체에 탑재된 카메라, 레이더, 라이다(LiDAR)와 같은 센서를 통해 주변을 감지하는 '자체 분리(Self-separation)' 기능과 40, UTM 시스템으로부터 주변 교통 정보를 받아 센서 탐지 범위를 넘어서는 위협을 인지하는 '네트워크 지원 분리(Network-assisted separation)' 기능으로 구성된다. NASA는 이러한 기능들을 통합된 시스템으로 구현하기 위한 연구를 수행해왔다.42
• 원격 식별 (Remote ID): 드론의 '디지털 번호판'으로, 기체의 식별 정보와 위치, 고도 등을 실시간으로 외부에 방송하는 기술이다. 이는 불법 비행 드론을 식별하고 추적하여 공공 안전을 확보하며, 사고 발생 시 책임을 규명하는 데 필수적이다.7 한국의 TTA 표준과 ASTM 등 국제 표준 모두 원격 식별 기능 탑재를 의무화하는 방향으로 나아가고 있다.8

 

이 두 기술은 독립적으로 작동하는 것이 아니라 UTM 아키텍처 내에서 유기적으로 통합된다. 원격 식별을 통해 수집된 각 드론의 위치 정보는 USS로 전송된다. USS는 이 정보를 종합하여 교통 상황을 분석하고, 잠재적인 충돌 위험이 있는 드론에게 경고 및 회피 경로 정보를 제공한다. 그러면 드론은 이 정보를 바탕으로 자체 DAA 시스템을 작동시켜 안전하게 충돌을 회피하게 된다.

 

4.3 핵심 분석 및 시사점

UTM 기술의 발전은 이동통신 기술의 진화와 분리해서 생각할 수 없는 공생 관계(Symbiotic Relationship)에 있다. 이는 통신사와 항공우주 산업 양측 모두에게 새로운 기회를 제공한다. 통신사 입장에서, 수백만 대의 드론이 하늘을 날아다니며 실시간으로 데이터를 주고받는 미래는 막대한 데이터 트래픽을 유발하는 새로운 시장의 등장을 의미한다. 이는 5G SA망 구축, 상공 커버리지 최적화, 특정 서비스 품질을 보장하는 네트워크 슬라이싱(Network Slicing) 기술 개발 등 막대한 투자에 대한 명확한 사업적 명분을 제공한다. 실제로 KT와 같은 통신사들이 K-드론시스템 실증사업에 적극적으로 참여하는 것은 18, 단순한 공공 기여를 넘어 미래 시장을 선점하기 위한 전략적 행보로 해석할 수 있다.

 

반대로 드론 산업은 5G와 6G가 제공하는 초저지연, 초연결, 고신뢰 통신 없이는 안전한 BVLOS나 고밀도 도심 운용과 같은 고부가가치 시장으로 확장할 수 없다.38 결국, K-UAM 및 K-드론시스템 로드맵은 통신사에게는 투자의 명분을, 드론 산업계에는 성장의 발판을 제공하는 강력한 선순환 구조를 형성한다. 따라서 정책 입안자들은 이러한 공생 관계를 활용하여 항공우주와 통신 산업 간의 공동 R&D 및 투자를 장려하는 규제 및 정책 환경을 조성함으로써 양쪽 산업의 동반 성장을 가속화할 수 있다.

 

Section 5: 개념에서 현실로: 한국 실증사업 분석

5.1 K-드론시스템 실증사업 개요

대한민국 정부는 R&D를 통해 개발된 기술과 실제 상용화 사이의 간극을 메우기 위해 '실증사업'을 핵심 전략으로 활용하고 있다.18 국토교통부(MOLIT)와 항공안전기술원(KIAST) 주관으로 진행되는 이 사업들은 K-드론시스템의 핵심 기술을 실제 생활 영역에 접목하여 운영상의 문제점을 파악하고, 사업화 가능성을 검증하는 것을 목표로 한다.18

 

전국 각지에서 다양한 시나리오를 바탕으로 진행된 실증사업들은 K-드론시스템의 실용성을 입증하는 중요한 시험대 역할을 했다.

 

Table 5.1: 주요 K-드론시스템 실증사업 요약

 

프로젝트/지역	주관 컨소시엄	주요 협력기관	운영 시나리오	주요 목표 및 성과
인천/공항	KT	인천국제공항공사	공항 주변 드론 비행 감시 및 통제	항공교통체계 연동, 불법 드론 실시간 모니터링 기술 실증
서울, 경기/도심	한국공항공사, 한컴인스페이스	지자체, 육군	도심 내 '드론길' 발굴, 다수 드론 충돌 방지	통신 장애 구간 회피, 드론 실시간 감시 플랫폼 개발
전남, 인천/장거리·해양	인천국제공항공사, 대한항공, GS칼텍스	해양드론기술	도서 지역 긴급 의약품 및 물품 배송	비가시권 장거리 배송(>50km) 성공, 선박-부두 간 배송 모델 실증
충북 오송	한컴인스페이스	한국적십자사, 오송베스티안병원	긴급 혈액 배송	약 7.8km 비가시권 비행 성공, 의료 물류 혁신 가능성 입증
부산 영도	해양드론기술	부산시	해상 환경에서의 다종·다수 드론 교통관리	해상 드론 교통관리 절차 수립 및 검증
경북 김천	니나노컴퍼니	김천시	물류 취약지역 생활 물류 배송	상용 배달앱 연동 기반 마련, 사업 완료 후 지방비로 서비스 지속
강원 영월	강원도, 네이버	-	산악 지역 조림 사업 및 모니터링	자동 묘목 식재, 작업 효율성 50% 향상 목표

자료: 국토교통부 보도자료 및 실증사업 결과 보고서 종합 18

 

5.2 운영 시나리오별 심층 사례 연구

물류 및 배송

실증사업에서 가장 활발하게 검증된 분야는 물류 배송이다. 이는 드론의 속도와 접근성을 가장 잘 활용할 수 있는 영역이기 때문이다.

 

• 의료 배송: 충북 오송에서 진행된 적십자사와 병원 간 혈액 배송 실증은 드론의 사회적 가치를 명확히 보여준 사례다.48 교통 체증과 무관하게 긴급 혈액을 신속하게 운송할 수 있음을 입증했으며, 도서 지역 긴급 의약품 배송 실증 역시 의료 사각지대 해소 가능성을 제시했다.43
• 생활 물류 및 음식 배달: 경북 김천과 상주 등에서 진행된 프로젝트는 상업적 성공 가능성을 탐색했다. 특히 관광지 내 음식 배달 서비스는 실제 수요를 창출했으며 46, '배달의민족'과 같은 상용 배달앱과 연동하여 드론배송센터에 주소를 부여하는 구체적인 상용화 계획까지 수립되었다.46 이는 실증사업이 단순 기술 검증을 넘어 실제 비즈니스 모델로 발전하고 있음을 보여준다.

 

공공 서비스 및 안전

드론은 공공 서비스의 효율성과 안전성을 획기적으로 개선할 잠재력을 가지고 있다.

 

• 시설물 관리: 댐, 교량, 고속도로 등 국가 중요 시설물 관리에 드론을 활용하여 사람이 접근하기 어려운 곳의 안전을 점검하고, 공사 현장의 진행 상황을 효율적으로 관리하는 시나리오가 성공적으로 실증되었다.41
• 재난 대응 및 치안: 산불 감시, 실종자 수색, 해안선 순찰 등 재난 및 안전 관리 분야에서도 드론의 활용성이 입증되었다.6
• 국방 연계: KT가 주관한 육군 유·무인기 교통관제시스템과의 연동 실증은 민간 UTM 기술이 국가 안보에도 기여할 수 있음을 보여주는 중요한 사례다. 이는 향후 민·군 공역 통합 관리의 초석이 될 수 있다.48

 

상업적 활용

• 농림업: 강원도에서 진행된 자동 조림 사업은 드론을 이용해 묘목을 심고, 그 확착률을 모니터링하여 임업의 효율성을 극대화하는 새로운 사업 모델을 제시했다.47
• 건설 및 측량: 대우건설이 자체 드론관제시스템을 구축한 사례처럼 41, 건설 현장의 정확한 공정 파악과 토지 측량에 드론이 활발하게 활용되고 있다.48

 

5.3 실증에서 사업으로: 교훈과 성과

한국의 실증사업들을 종합 분석한 결과, 가장 주목할 만한 성과는 정부 주도의 실증사업이 민간 및 지자체 주도의 지속 가능한 서비스로 성공적으로 전환되는 경로를 만들어냈다는 점이다. 경북 김천시의 사례에서 보듯, 2024년 정부 지원 사업이 완료된 후 2025년부터는 지방비를 투입하여 배송 서비스를 연속적으로 유지하고 있다.46 이는 실증사업이 일회성 이벤트에 그치지 않고, 실제 지역 사회에 뿌리내리는 성공 모델을 창출했음을 의미한다.

 

또한, 김천시 사례에 참여한 기업이 '백만불 수출의 탑'을 수상한 것은 46, 국내 실증사업을 통해 축적된 기술력과 운영 노하우가 해외 시장에서도 경쟁력을 가질 수 있음을 증명하는 가시적인 성과이다. 실증 과정에서 제기된 '상품 다양화', '앱 편의성 증대', '배송 거점 확충'과 같은 과제들은 46 향후 상용 서비스를 위한 귀중한 피드백으로 작용하고 있다.

 

5.4 핵심 분석 및 시사점

정부 주도의 광범위한 '실증사업'은 민간 투자를 유인하기 위한 정교한 '위험 제거(De-risking)' 전략으로 분석된다. 드론 배송과 같은 신규 서비스는 높은 초기 투자 비용과 기술적, 규제적 불확실성 때문에 민간 기업이 단독으로 시작하기에 매우 위험 부담이 크다.

 

이러한 상황에서 정부가 국토교통부와 항공안전기술원을 통해 초기 실증 비용을 지원함으로써 12, 민간 기업과 지자체는 상대적으로 낮은 위험 부담 하에 기술을 시험하고, 실제 운영 환경에서 문제점을 파악하며, 사업성을 검증할 기회를 얻게 된다.18 이 과정을 통해 기술의 신뢰성과 사업의 가치가 입증되면, 김천시의 사례처럼 지자체가 자체 예산을 투입하여 서비스를 이어나가거나 민간의 후속 투자가 이루어지는 선순환 구조가 만들어진다.46

 

결론적으로, 한국의 실증사업은 단순한 기술 테스트가 아니라, 신생 드론 서비스 산업의 위험 프로파일을 체계적으로 낮춰 민간 및 지방 자본의 참여를 유도하고, 자생적인 시장이 형성되는 과정을 가속화하는 핵심적인 산업 정책의 일환으로 기능하고 있다.

 

Section 6: 전략적 분석 및 미래 전망

6.1 종합 분석: 대한민국의 전략적 위치

본 보고서의 분석을 종합하면, 대한민국은 미래 저고도 공역 관리 시장에서 다음과 같은 강점과 약점을 동시에 가지고 있다.

 

• 강점 (Strengths):

• 강력한 정부 의지 및 투자: 드론 및 UAM 산업을 국가 전략 산업으로 지정하고 장기적인 투자와 지원을 아끼지 않고 있다.
• 명확한 장기 로드맵: K-UAM 로드맵을 통해 2035년까지의 단계별 발전 경로를 제시하여 정책의 예측 가능성을 높였다.
• 세계 최고 수준의 통신 인프라: 5G 전국망을 조기에 구축하여 고도화된 UTM 서비스를 구현할 수 있는 최적의 기반을 갖추고 있다.
• 역동적인 민간 부문: 통신, 항공, IT 등 다양한 분야에서 세계적 수준의 기술력을 갖춘 기업들이 생태계에 적극적으로 참여하고 있다.
• 검증된 실증-상용화 모델: 정부 주도 실증사업을 통해 기술과 사업 모델을 검증하고, 이를 민간 및 지자체 주도의 지속 가능한 서비스로 전환시키는 성공 사례를 확보했다.

• 취약점 (Vulnerabilities):

• K-UAM의 K-드론시스템 의존성: K-UAM의 성공이 기초 인프라인 K-드론시스템의 안정적 구축에 지나치게 의존하고 있어, 기초 시스템의 지연이 전체 로드맵에 미치는 파급 효과가 크다.
• 공공-민간 인터페이스의 잠재적 마찰: FIMS(공공)와 USS(민간) 간의 데이터 연동 및 책임 소재 문제가 원활히 해결되지 않을 경우, 전체 시스템의 병목 현상을 유발할 수 있다.
• 치열한 글로벌 경쟁: 미국, 유럽, 중국 등 주요국들이 시장 선점을 위해 막대한 투자를 하고 있어 경쟁이 매우 치열하다.
• '실행의 간극' 위험: 유럽 사례에서 보듯, 정교한 제도 마련이 실제 시장 형성으로 이어지지 않을 위험이 상존한다.

 

6.2 본격 상용화를 위한 핵심 과제

저고도 공역의 본격적인 상용화 시대를 열기 위해서는 다음과 같은 핵심 과제들을 해결해야 한다.

 

• 규제의 민첩성 (Regulatory Agility): 거시적인 프레임워크를 넘어 사고 발생 시 책임 소재, 데이터 소유권 및 개인정보보호, 기체 및 USS 인증 절차 등 세부적인 사안에 대한 민첩하고 구체적인 규정을 신속하게 마련해야 한다.
• 사이버 보안 (Cybersecurity): 드론의 제어 링크부터 FIMS-USS 인터페이스에 이르기까지 UTM 생태계 전반을 재밍(전파 교란), 스푸핑(신호 조작), 데이터 해킹 등의 위협으로부터 보호하는 것은 시스템의 신뢰성과 직결된 최우선 과제이다.38
• 사회적 수용성 (Public Acceptance): 특히 인구 밀도가 높은 도심 지역에서 드론 운용에 따른 소음, 사생활 침해, 안전에 대한 시민들의 우려를 해소하고 사회적 공감대를 형성하는 노력이 필수적이다.
• USS의 지속 가능한 사업 모델: 유럽의 교훈에서 보듯, 민간 USS 사업자들이 장기적으로 수익을 창출할 수 있는 환경을 만들어주지 못하면 생태계 전체가 고사할 수 있다. 이는 기술 개발만큼이나 중요한 성공 요인이다.24

 

6.3 이해관계자별 전략적 제언

이러한 분석을 바탕으로, 각 이해관계자에게 다음과 같은 전략적 방향을 제언한다.

 

정책 입안자 (국토교통부, 과학기술정보통신부 등)

1. FIMS-USS 인터페이스 표준화 최우선 추진: FIMS와 USS 간의 데이터 교환 방식, 보안 요구사항, API 규격 등을 포함하는 기술적·법적 프레임워크를 조속히 개발하고 표준화하여 시스템의 병목 현상을 사전에 방지해야 한다.
2. USS 비즈니스 모델 지원책 마련: R&D 지원을 넘어, 초기 시장 형성 단계에서 민간 USS의 운영 비용을 일부 보전해주거나, 공공 데이터를 활용한 신규 서비스 개발을 지원하는 등 '실행의 간극'을 메울 수 있는 실질적인 사업화 인센티브를 제공해야 한다.
3. 글로벌 표준 선도: ICAO, ASTM, 3GPP 등 국제 표준화 기구에 적극적으로 참여하여 한국의 기술과 제도적 접근 방식이 글로벌 표준에 반영되도록 노력하고, 나아가 국제 표준을 선도해야 한다.

 

기술 공급자 (SKT, KT, LGU+, 한화시스템, KAI 등)

1. 'UTM-Ready' 솔루션 개발: 통신사는 UTM 서비스에 특화된 네트워크 슬라이싱 상품이나 상공 커버리지 보장 솔루션을 개발하여 패키지로 제공해야 한다. 항공기 제작사는 설계 단계부터 표준화된 원격 식별 및 DAA 시스템을 내장한 드론을 개발해야 한다.
2. 이종 산업 간 동맹 강화: 항공, 통신, 소프트웨어, 플랫폼 기업 간의 깊이 있는 파트너십을 구축해야 한다. UTM은 단일 기업이 모든 기술 스택을 제공할 수 없으므로, 각자의 강점을 결합한 통합 솔루션을 제공하는 컨소시엄 형태의 접근이 유리하다.

 

드론 운용자 및 서비스 기업 (스타트업, 물류 기업 등)

1. 고부가가치 틈새시장 집중: 사업 초기에는 의료품 배송과 같이 속도가 절대적인 가치를 가지거나, 위험 시설물 점검처럼 안전성이 중요한 틈새시장을 공략하여 안정적인 수익 기반을 마련해야 한다.
2. 지역 사회와의 적극적인 소통: 성공적인 실증사업 사례에서 보듯, 지역 정부 및 주민들과 긴밀히 협력하여 지역 사회의 필요에 맞는 맞춤형 서비스를 개발하고, 운영 과정에서 발생하는 문제들을 함께 해결하며 신뢰를 구축하는 것이 장기적인 성공의 열쇠이다.46

 

참고 자료

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