1.1.2 외부 환경 및 조건

✅ 현장에서의 드론 비행은 2D 정사영상과 3D 데이터의 품질을 결정하는 중요한 요소입니다. 또한, 드론이 안전하게 비행하기 위해서는 외부 환경과 조건을 잘 고려해야 합니다. 이러한 외부 환경과 조건을 잘 고려하여 안전하고 효율적인 드론 비행을 계획하시기 위해 아래 내용을 참고 부탁드립니다.

날씨

드론을 날리기 전에 가장 먼저 확인해야 할 것은 날씨입니다.

현장에서는 “윈디” 라는 웹사이트를 통해서 시, 구, 동 처럼 지역 단위가 아닌 정확한 위치를 점으로 특정하여 날씨는 보여주는 곳에서 보다 정확한 날씨 상태를 확인하는 것을 추천드립니다.

드론 비행을 위한 날씨를 확인하는 데 있어서는 다음과 같은 요건들을 확인하셔야 합니다.

• 바람 바람은 드론의 비행 안정성 및 이미지 데이터의 품질에 영향을 미칩니다. 풍속이 5 m/s 이상인 경우는 비행을 자제하는 것이 좋습니다.

• 그림자 그림자는 드론 카메라의 성능에 영향을 미칩니다. 오전 11시~오후 2시 사이, 그림자가 최소화되는 시간에 촬영하는 것이 좋습니다.

• 안개 안개는 드론 카메라의 성능에 영향을 미칩니다. 안개가 짙은 경우는 비행을 자제하는 것이 좋습니다.

• 실시간으로 내리는 눈, 비

  눈과 비는 드론의 기체와 카메라에 손상을 줄 수 있으며 데이터 결과물의 정확도에 영향을 미칠 수 있습니다. 따라서, 눈과 비가 오는 경우에는 비행을 자제하는 것이 좋습니다.

• 기온 드론 배터리의 성능은 기온에 영향을 받습니다. 너무 높은 기온이나 너무 낮은 기온에서는 배터리의 성능이 저하될 수 있습니다.

  • 너무 높은 날 리튬이온 배터리(드론 배터리) 특성상 과충전 시 쇼트가 나거나 폭발할 수 있는데 이를 방지하기 위해 과충전을 방지하는 작은 칩이 들어있습니다. 너무 더운 날 자동으로 전원이 꺼지는 현상이 발생하는데 이는 폭발을 방지하기 위해 칩이 정상적으로 작동되는 현상입니다.
  • 너무 낮은 날 외부 온도가 너무 낮으면 리튬이온의 운동력이 저하되면서 내부 저항이 생겨 배터리 성능에 영향을 받아 평소보다 배터리를 빨리 소모하게됩니다.

외부환경

드론을 날릴 장소의 외부환경도 고려해야 합니다. 다음과 같은 환경은 드론 카메라의 성능에 영향을 미칠 수 있습니다.

• 물이나 눈으로 인해 빛 반사되는 표면
  • 빛이 반사되면 빛이 반사된 부분의 정확도가 떨어지고, 빛이 계속 같은 위치에 촬영 돼 사진을 분석하는 과정에서 엔진이 사진과 사진이 이어진다고 인식할 수 없어 결과물이 깨지는 현상이 나타나게 됩니다.
  • 또한, 눈이 쌓인 환경에서는 표피 데이터를 취득 시 눈이 쌓인 두께가 결과값에 포함되어 정확한 값 측정이 불가능합니다.

    

    2D 정사사진
    
    

    3D Point Cloud

    
    

• 수목
  • 수목 또는 물이 사진 전체에 가득 차게 들어오는 경우 분석하는 과정에서 엔진이 사진과 사진이 연결된다고 인식하기 어려워 결과물이 깨질 수 있습니다.
    3D 포인트 클라우드 모델 - 결과물이 깨진 사진

• GCP의 개수와 위치
  • GCP(Ground Control Point)는 드론 카메라를 통해 촬영한 이미지를 정밀하게 정렬하기 위한 기준점입니다. GCP의 개수와 위치는 드론 측량의 정확도에 큰 영향을 미칩니다.
  • GCP는 바닥이 평평하면서 주변에 GCP를 가리는 요소가 없는 위치에 1km²를 기준 2~300m 간격으로 총 10점 이상을 내리는 것이 일반적이며, 대상지의 면적과 주변 환경, 측량 목적 등에 따라 그 개수가 달라질 수 있습니다.
    
    

• GCP를 잘 찍지 않으면 어떤 일이 일어날까요?
  • 공사가 일어나지 않은 구간에서 GCP가 있는 프로젝트와 GCP가 없는 프로젝트를 비교해보면, 차이가 크게 나는걸 확인하실 수 있습니다. 즉, 데이터의 오차 범위가 커져서 정확한 현장 데이터 취득이 어려워집니다.
  • 예를 들어, 메이사 플랫폼에서 두 지점 간의 선분을 그리고 단면도를 측정하여 날짜 대비 비교를 하는 그래프 데이터를 볼 수 있는데요,
  • 주황색 그래프는 GCP데이터가 있는 그래프를 나타내며, 초록색 그래프는 GCP데이터가 없는 그래프를 나타냅니다. 아래 사진과 같이 GCP데이터가 없을 시 2m 정도 차이가 나는 걸 확인할 수 있습니다.

규제

• 각 나라마다 비행고도 높이가 다를 수도 있으며 확인이 필요합니다.

한국기준

• 무게 250g 초과 2kg 이하의 드론을 조종하기 위해서는 4종 무인동력비행장치 자격증이 있어야 합니다. 자격증은 국토교통부 지정 교육기관에서 교육을 이수하고 시험에 합격하면 취득할 수 있습니다.

• 비행금지구역에서는 드론을 비행할 수 없습니다. 비행금지구역은 공항, 군사시설, 교도소, 원자력발전소 등 항공 안전을 위해 비행을 제한하는 구역입니다. 비행금지구역은 드론원스톱 홈페이지에서 확인할 수 있습니다.

• 드론 비행 신고 및 촬영 신고 방법

  • 공역은 항공기의 비행을 위해 사용되는 공간으로, 크게 관제공역, 비관제공역, 통제공역, 주의공역으로 구분됩니다.
  • 드론의 경우 관제권과 비행금지구역을 벗어난 지역에서 150m 미만으로 비행하는 경우에는 비행 승인을 받지 않고 비행을 할 수 있습니다. (비행 신청 후 승인 시 150m 이상 비행도 가능)
  • '관제권' : 공항 중심으로 반경 9.3km까지의 공역.

   
  ⚠️ 드론 사진 촬영 시 비행신고 승인과 별도로 촬영신고 승인을 받아야 합니다.
  
  

  • 드론 비행 금지구역은 드론원스톱을 통해 확인할 수 있습니다.
  • 어플리케이션 : 'Ready to fly' 사이트 : 'V world 지도', 'Notam 항공고시' 등

   

드론 비행 신고 및 촬영 신고

1. 비행 승인 신청은 항공 민원 처리 시스템인 '드론원스톱' 홈페이지에서 진행할 수 있습니다.

신청인, 비행계획 입력화면

비행장치, 조종자 입력화면

💡 원스톱 비행 승인 신청 순서

1. drone.onestop.go.kr 에 접속하여 회원가입을 합니다.
2. 상단 메뉴 중 (민원신청) - (비행승인 신청)을 클릭합니다.
3. 각 항목에 필요한 내용을 입력하고 첨부파일을 업로드 한 후 '접수'버튼을 클릭합니다.
4. '임시저장' 버튼을 클릭하면 신청서 작성을 중단하고 나중에 이어 작성할 수 있습니다. 

 ℹ️ 승인 신청서 내 항목 설명

• 신청인 : 비행승인을 신청하실 경우 신청인 정보를 입력합니다.
• 비행계획 : 비행 기간을 입력해주시고, 비행 목적 부분을 사진/영상촬영 또는 항공측량으로 설정하시고 비행 방식에 '경로비행'을 입력해줍니다.
• 비행구역 : 우측 상단의 '비행구역 설정' 버튼을 클릭하신 후, 좌측 지도에서 비행 구역을 클릭하고 반경과 고도를 입력하고 등록 버튼을 클릭합니다.
• 비행장치 : 종류에서 무인멀티콥터를 선택, 형식, 모델에는 기체 모델을 작성합니다. (예 : Phantom 4, EVO 2)
• 신고번호 : 비영리 목적 최대이륙중량 2kg 미만인 경우는 입력하지 않아도 됩니다. 만약 영리 목적에 사용된다면 '기체등록'을 하고 신고번호를 적어야 합니다.
• 용도, 무게 : 드론을 사용해 영리를 취하는 목적이 아니라면 '비영리'에 체크하고, 현장에서 촬영할 경우 '영리'로 체크합니다. 또한 드론 제원을 확인 후 방제용 드론이 아니라면 자체중량 12kg 이하에 해당되므로 12kg 이하로 체크합니다.
• 제작자, 규격, 소유자 : 제작자는 제조사(예 : DJI, AUTEL)를 입력하시고, 규격은 운용할 드론의 사이즈(예 : 50cmx50cm)를 입력해줍니다. 소유자 성함 및 전화번호를 기재해줍니다.
• 보험가입유무 : 영리 목적의 경우 중량에 상관없이 보험가입이 의무입니다. 비영리의 경우 미가입에 체크해줍니다.
• 조종자 : 드론을 운용할 조종자의 정보를 입력해줍니다. 자격증이 있을 경우 자격번호를 입력해주시고, 자격증 미보유 시 비행경력을 입력해줍니다.
• 첨부파일 : 드론의 제원/ 성능표와 사진 등이 필요합니다. 보통 관련한 드론 업체 홈페이지에 들어가면 제원/성능을 확인 할 수 있습니다. 그 외는 사업, 비사업 구분에 따라 '장치신고증명서', '보험가입증명서', '사용사업등록증' 등이 요구됩니다. 해당되는 파일을 업로드해야 허가를 받을 수 있습니다.
• 접수부서 담당자 지정 : 입력한 구역 주소에 따라 관할 기관 담당자가 지정됩니다. 

2. 촬영 신고 신청은 '비행 신고'와 같이 항공 민원 처리 시스템인 '원스톱' 홈페이지에서 진행할 수 있습니다.

• 촬영 신고는 '비행 신고'와 비슷한 방식으로 진행됩니다.

ℹ️ 원스톱 촬영 승인 신청 순서

1. drone.onestop.go.kr에 접속하여 회원가입을 합니다.
2. 상단 메뉴 중 (민원신청) - (항공사진 촬영허가 신청)을 클릭합니다.
3. 각 항목에 필요한 내용을 입력하고 첨부파일을 업로드 한 후 '접수'버튼을 눌러줍니다.
   *'임시저장'이 필요하신 경우 접수버튼 우측의 임시저장 버튼을 클릭하시면 후에 이어 작성이 가능합니다.

• 촬영 허가는 7일 전 신청이 원칙이며, 허가가 완료되면 배정된 군부대 보안 담당관 입회하에 드론 촬영이 진행됩니다. 담당자의 연락처는 '드론원스톱'에서 확인할 수 있으므로, 사전에 연락하여 관련된 내용을 확인하는 것 중요합니다.
• 사전에 작성된 내용을 동일하게 작성하실 경우 상단의 불러오기 버튼 클릭 → 신청서 조회를 통하여 이전에 작성한 신청서를 불러올 수 있습니다.

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배터리 관리

• 드론 배터리는 드론 비행의 성능과 안전을 결정하는 중요한 요소입니다. 따라서, 배터리를 올바르게 관리하는 것은 매우 중요합니다.

• 여유분의 배터리를 준비하세요. 드론 배터리는 한 번 충전으로 약 20~30분 동안 비행할 수 있습니다. 따라서, 장시간 비행을 계획하는 경우 여유분의 배터리를 준비하는 것이 좋습니다.

• 배터리를 완전히 충전하세요. 배터리를 완전히 충전하면 더 오랜 시간 동안 비행할 수 있습니다.

• 배터리를 완전히 방전하지 마세요. 배터리를 완전히 방전하면 배터리의 수명이 단축될 수 있습니다.

• 배터리를 너무 오래 사용하지 마세요. 배터리를 너무 오래 사용하면 배터리가 부풀어오를 수 있습니다. 이 경우 배터리를 사용하지 마시고 파기해야 합니다.

• 배터리를 30~40%의 상태로 보관하세요. 배터리를 과충전 또는 과방전 상태로 보관하면 배터리의 수명이 단축될 수 있습니다.

• [참고] 지상기준해상도(Ground Sample Distance, GSD)

  지상기준해상도(Ground Sample Distance, GSD)는 정사사진 내 1개의 픽셀이 나타내는 실제 지상 거리를 의미합니다. 지도의 축척과 유사한 개념으로, GSD가 낮을수록 더 정밀한 거리와 면적을 측정할 수 있습니다.

  지도를 보며 거리를 측정하고 축척을 고려하여 거리를 계산하듯이, 정사사진 내 픽셀과 픽셀 사이의 거리를 측정함으로써 실제 거리 또는 면적을 측정할 수 있습니다. 따라서 하나의 픽셀이 나타내는 거리가 짧을수록 더 정밀한 거리와 면적을 계산할 수 있습니다.

  다만 주의해야 할 점은, 무작정 낮은 고도로 촬영하는 것이 해답이 되지는 않는다는 것입니다. 촬영고도가 낮으면 낮을수록 픽셀 간 거리는 더 짧아질 수 있지만, 그 정확도가 정비례해서 향상되지 않고, 고도가 낮으면 드론 비행시간이 늘어나게 됩니다. 따라서 이에 소요되는 시간, 비용, 현장의 규모 등을 모두 고려하여 적정한 고도를 선정하는 것이 중요합니다.