고정밀 위치기반 드론으로 태양광발전 효율 높인다
  • 최홍식 기자
  • 승인 2018.03.14 08:38
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동계올림픽이 열리고 있는 평창에서는 개회식 날 1218대의 드론이 밤하늘에서 오륜기를 만들어내는 화려한 드론쇼를 선보였다. 드론에 대한 세계적 관심을 증폭시키는 큰 역할을 했다.

메타파스, RTK GPS 드론으로 태양광발전 성장 기여

메타파스 허철균 대표 [사진=Industry News]

[Industry News 최홍식 기자] 드론에 대한 관심이 높아지고 있는 가운데 세계 여러 나라가 드론을 활용한 다양한 산업 성장에 집중하고 있다. 군사용 목적은 물론 산업용, 농업용으로 드론 사용 범위는 넓어지고 있으며, 태양광 산업 시장에서도 드론을 활용하는 사례가 증가하고 있다. 초기에는 드론을 활용해 태양광발전 설비에 대한 모니터링이 주로 이뤄졌다면 최근에는 드론을 활용해 태양광발전 설비 설계 단계부터 모니터링까지 산업 전반에 걸쳐 사용되고 있다. 토지 측량을 통해 발전설비가 설치될 장소에 대해 정확하게 파악하는 한편 열화상 카메라를 통해 발전 설비의 정상 가동 여부를 확인하는 등 안정적인 발전소 운영을 위해 드론이 적극 활용되고 있다. 산업용 드론 솔루션을 연구개발하고 있는 메타파스 역시 태양광 시장의 잠재력에 주목했고 사업 역량을 넓혀가고 있다. 

고정밀 위치 기반 기술 활용해 태양광발전 효율 향상 기여
메타파스는 산업용 드론솔루션을 연구하고 개발하는 기업으로 기존 상용 비행제어기뿐만 아니라 오픈소스 기반의 제어기에 추가기능을 개발하고 센서를 장착하는 등 다양한 산업에 적합한 드론을 개발하고 공급하고 있다. 또, 고정밀 GPS라 할 수 있는 RTK(Real Time Kinematic) GPS 모듈을 개발해 드론에 적용함으로써 고정밀 위치기반 자동비행 및 고정밀 정사 이미지 촬영도 진행하고 있다.

태양광발전 사업에서 처음부터 끝까지 드론 사용이 가능하다. 초기 부지 선정 시 부지에 대해서 RTK GPS 기반의 촬영을 통해 RMS 기준 cm 수준의 매우 정밀한 정사이미지 및 3D이미지, 등고선 지도 등을 제공해 적절한 부지인지 판단할 수 있게 한다. 또, 드론을 통해 촬영된 등고선 지도 및 3D맵을 활용해 태양광 모듈 등 구조물의 배치 시뮬레이션을 실시할 수 있으며 이로써 보다 정확하게 발전소의 구조 설계를 할 수 있고, 발전량 산정도 보다 정확하게 이뤄질 수 있게 한다. 

태양광발전 사업을 위한 토목공사를 할 경우 지형의 단면도(Cross Section method)와 삼각측량(Triangular Prism method) 등을 사용하는데 이러한 방법에 메타파스의 RTK 드론을 사용하면 cm 수준의 그리드를 만들어 계산이 가능하기 때문에 100%에 가깝게 정확한 볼륨산정이 가능하다. 이를 통해 건설기간 및 비용 등을 보다 정확하게 산정할 수 있고 공사 현장을 주기적으로 촬영해 공사의 진행공정 확인으로 시공사와 사업주가 현장의 상황을 공유해 불필요한 문제점을 사전에 제거할 수 있다. 더불어 메타파스의 드론은 준공단계에서 최종 결과물에 대한 어레이·모듈·셀의 이상 유무를 확인할 수도 있다. 

드론을 통해 촬영한 입체 사진을 구글지도에 표시한 태양광발전 조감도 [그림=메타파스]

초정밀 RTK GPS 드론으로 정밀 설계 및 모니터링 실시
메타파스는 앞서 언급했듯이 3cm 이하의 위치오차를 나타내는 RTK GPS를 직접 개발했으며 이를 드론에 탑재해 태양광발전소에 대한 매우 정밀한 항공측량지도와 3D맵, 등고선지도 등을 제공하고 있다. 고정밀 항공지도뿐만 아니라 열화상이미지 지도도 함께 제작해 제공함으로써 태양광발전소의 운영 상황 전반의 상태를 한눈에 확인할 수 있다. 발전소의 어레이와 모듈, 셀의 상태를 열화상이미지의 분석 소프트웨어를 통해 위치와 상태, 온도 등의 특성을 자동으로 분석함으로써 태양광발전 설비의 유지관리에 도움을 주고 있다. 

세계적으로 태양광발전 시장이 성장하고 있고 관리적인 측면에서 드론의 활용도가 높아지고 있는 만큼 메타파스의 드론은 앞으로 더욱 많은 효과를 발휘할 것으로 기대된다. 드론을 통한 점검이 일상화 될 것으로 예상되는 가운데 유지 관리는 물론 보안 영역까지 드론의 활용이 넓어질 것으로 예측되기에 메타파스의 드론이 성장할 기회는 더 많을 것으로 보인다. 

드론 활용해 태양광발전 점검할 경우 유의사항 준수해야
태양광발전 설비에 대해 드론으로 점검을 하거나 모니터링을 할 경우에도 분명 유의사항이 있다. 드론 운용시 지켜야 할 기본 법규를 준수해야 하는 것은 기본이며 발전소 근처에 많이 있는 전봇대 및 고압전선에 유의해야 한다. 또한 전자파 영향에 의해 드론이 추락할 경우나 갑작스런 돌풍에 대한 대비가 확실하게 이뤄진 상태에서 드론 비행계획을 세우고 준비해야 한다. 메타파스는 이러한 문제 해결을 위해 전자파 영향에서 안전한 듀얼 RTK 안테나를 장착한 드론으로 안전한 촬영을 진행하고 있다. 

메타파스의 RTK GPS가 장착된 촬영 드론 [사진=메타파스]

체계적인 발전소 분석과 빅데이터 활용
메타파스는 태양광발전소의 분석정보를 체계적으로 저장해 정량적으로 발전소의 상태를 알 수 있도록 할 예정이다. 또 저장된 빅데이터 정보를 인공지능 분석 소프트웨어를 통해 향후 문제점의 사전 진단을 할 수 있는 솔루션을 개발해 태양광발전소가 더욱 안정적으로 운영될 수 있도록 기여할 계획이다. 메타파스가 가지고 있는 RTK GPS 드론을 통해 정확한 실측을 진행하고 이들 자료의 자동화 정리를 통해 환경과 어우러진 태양광발전 시설 확충에 앞장설 예정이다.

에너지전환 시대의 중심 산업이자 20년 이상 장기적으로 사용되어야 할 태양광발전에 대해 설계단계부터 운영 및 유지관리 단계까지 올바른 운영에 도움을 줘 산업 전반의 성장에 기여할 수 있도록 노력을 다할 계획이다. 나아가 태양광발전소 근처에 드론 스테이션을 구축해 이곳에서 드론이 자동으로 모니터링 및 점검을 실시하고 수집된 정보를 전송할 수 있도록 하는 것을 목표로 하고 있다. 또, 드론스테이션 운영에 필요한 드론 솔루션을 함께 개발해 나갈 계획이다. 

메타파스는 드론스테이션과 RTK GPS 드론을 이용해 차별화된 태양광발전소 관리 솔루션을 개발해 나갈 것이며, 이를 통해 고객 서비스를 실현해 나갈 생각이다. 태양광발전에 있어 꼭 필요한 것이 햇빛이듯 메타파스는 태양광발전 산업 분야의 햇빛이 되도록 노력해 나갈 계획이다.