드론 무인멀티콥터 조종 개론

저자는 비록 처음 드론에 입문하는 초임자일지라도 이 책 한 권만 숙독하면, 어렵지 않게 드론 조종자 증명 자격(1종∼4종)부터 지도조종자(교관) 자격까지 획득할 수 있도록 알차게 책 본문을 구성하였다.

4차 산업혁명(Industry 4.0) 시대를 맞이하여 국내외에서 하루가 멀다고 새로운 형태의 드론이 쏟아지는 요즈음이다. 또한 2023년 2월 기준으로 우리 국민의 약 10만 명 이상이 드론 1종 이하 자격증을 취득하였으며, 향후 기하급수적으로 증가할 것으로 예상된다. 그리고 드론은 미래 군사, 첩보 및 공작 활동 등에서 다양한 분야에서 핵심 수단으로 활용될 것임을 확신한다.

본서는 2023년 3월 기준 개정된 드론 법규를 반영하였으며 책의 구성으로 드론의 개념과 역사, 국내외 항공법규, 공역 및 항공역학 · 항공기상, 무인 비행장치의 시스템 및 운용, 비행 안전 및 사고사례, 드론의 안전문화와 인적요인, 최근 드론 산업 동향 및 발전 전망, 조종자 자격시험 안내, 필기시험을 위한 실전 모의고사 200문제와 해설, 실기 비행방법과 구술시험 질문사항 등에 대하여 자세히 기술하였다.

저자는 본서가 드론 교육기관, 드론 애호가, 드론 조종자 자격 취득 수험생 등 여러분께 효과적이고 실용적으로 활용되어 지식의 지평을 넓혀 나가기를 기대한다며 출간 취지를 밝히고 있다.

PART 01 드론 개관
제1장 드론의 정의
1. 드론의 어원 및 개념
2. 드론의 법적 정의
1) 항공안전법 제2조 제3호에 따른 무인비행장치
2) 항공안전법 제2조 제 6호에 따른 무인항공기
3) 그 밖에 원격ㆍ자동ㆍ자율 등 국토교통부령으로 정하는 방식에 따라 항행하는 비행체
3. 드론 시스템
4. 드론 산업
5. 드론 사용사업자
6. 드론 교통관리

제2장 드론의 개발 역사
1. 무인기의 태동
2. 세계 제1차 · 제2차 대전 당시 무인기
3. RPV(Remotly Piloted Vehicle)
4. UAV(Unmanned Aerial Vehicle)
5. UAS(Unmanned Aerial System)
6. RPAS(Remotely Piloted Aircraft System)

제3장 드론의 분류
1. 형태에 따른 분류
1) 고정익(Fixed Wing) 드론
2) 회전익 드론(무인헬리콥터)
3) 다중로터형 회전익 드론(무인멀티콥터)
4) 기타
2. 용도에 따른 분류
1) 군사용 드론
2) 농 · 임업용 드론
3) 항공사진촬영용 드론
4) 수송용 드론
5) 건설용 드론
6) 재난구조용 드론
7) 감사조사용 드론
8) 기상용 드론
9) 엔터테인먼트용 드론
10) 기타 드론
3. 프로펠러의 개수에 따른 분류

제4장 초경량비행장치의 종류
1. 동력 비행장치
2. 회전익 비행장치
3. 동력 패러글라이더
4. 기구류
5. 무인비행장치
6. 인공활력기
7. 낙하산류
8. 기타 비행장치


PART 02 드론조종 관련 항공법규
제1장 항공법규 체계
1. 시카고 조약과 ICAO
2. 항공관련 법규
3. 드론 활용의 촉진 및 기반조성에 관한 법률(약칭: 드론법 )

제2장 항공안전법
1. 초경량비행장치의 정의 및 기준
1) 정의
2) 기준
2. 비행장치 신고
1) 신고의 종류
2) 신고대상
3) 신고대상 제외
4) 신규신고 서류
5) 변경 · 이전신고
6) 말소신고
3. 안전성 인증
1) 근거
2) 인증 대상
4. 조종자 증명
1) 조종 자격증명의 종류
2) 조종자격 종류별 시험자격 요건
3) 조종자격 응시 기준
4) 조종자 증명 취소
5. 전문교육기관
1) 전문교육기관 지정
2) 전문교육기관 지정 요건
3) 전문교관의 등록 및 취소
6. 비행승인
1) 비행승인 대상
2) 비행승인 제외 범위
3) 항공사진 촬영 및 비행 승인
4) 특별비행 승인 및 신청서류
5) 긴급비행
7. 조종자 준수사항
1) 준수사항
2) 사고보고
3) 사고발생시 조치사항
8. 안전개선 명령
9. 벌칙
1) 벌칙
2) 과태료

제3장 항공사업법
1. 일반 사항
1) 항공사업법의 목적
2) 용어 정의
3) 초경량비행장치사용사업 등록
4) 항공기대여업, 항공레저스포츠 사업, 초경량비행장치사용사업 변경신고
5) 무인항공 분야 항공산업의 안전증진 및 활성화
6) 항공보험 등의 가입의무
7) 결격사항
2. 항공기 대여업
1) 등록요건
2) 등록신청 서류
3. 항공레저스포츠 사업
1) 정의
2) 항공레저스포츠 사업자
3) 등록요건
4) 등록신청 서류
5) 등록제한
4. 초경량비행장치 사용사업
1) 정의
2) 등록요건
6) 등록신청 서류
7) 등록제한
5. 준용법규
1) 사업계획 등의 변경
2) 명의대여 등의 금지
3) 양도 · 양수
4) 합병
5) 상속
6) 휴업
7) 폐업
8) 사업개선 명령
9) 등록취소 등
10) 과징금 부과 등
6. 의무 및 벌칙
1) 운송약관 비치 의무
2) 경량항공기 등의 영리 목적 사용금지
3) 보고, 출입 및 검사 등
4) 청문
5) 보조금 등의 부정 교부 및 사용 등에 관한 죄
6) 항공사업자의 업무 등에 관한 죄
7) 경량항공기 등의 영리 목적 사용에 관한 죄
8) 검사 거부 등의 죄
9) 양벌규정
10) 과태료

제4장 항공사업법
1. 금지 행위

제5장 드론 활용의 촉진 및 기반조성에 관한 법률(드론법)
1. 목적
2. 정책추진 체계
1) 드론산업발전기본 계획의 수립
2) 드론산업 실태조사
3) 드론산업협의체 구성 및 운영
4) 공공기관 드론 활용 등의 요청
3. 드론산업의 육성
1) 드론 정보체계의 구축 운영
2) 드론특별자유화구역의 지정 및 관리
3) 드론시범사업구역의 지정 및 관리
4) 창업의 활성화
5) 드론첨단기술의 지정 및 지원
4. 전문인력의 양성
5. 해외진출 및 국제협력
6. 청문
7. 벌칙

PART 03 공역과 항공역학 및 기상
제1장 공역이란?
1. 공역의 개념
2. 공역의 범위
1) 국제민간항공기구의 항공교통관리권역
2) 국제민간항공기구의 지역사무소
3. 공역의 분류
1) 주권공역
2) 비행정보구역
3) 영구공역 및 임시공역
4) 공역관리 및 운용


제2장 공역의 구분
1. 제공되는 항공교통업무에 따른 구분
2. 공역의 사용목적에 따른 구분
3. 기타 공역
1) 항공식별구역
2) 제한식별구역


제3장 우리나라의 공역 현황
1. 항공로
2. 접근관제구역
3. 공항
4. 비행금지 및 제한구역
1) 비행금지구역
2) 비행제한구역
3) 기타 군 사격장 등 공역
5. 비행장교통구역
6. 초경량비행장치 비행 공역

제4장 항공역학
1. 날개 이론
2. 뉴턴의 운동법칙
1) 제1법칙 : 관성의 법칙
2) 제2법칙 : 가속도의 법칙
3) 제3법칙 : 작용반작용의 법칙
3. 베르누이의 법칙
4. 비행체에 작용하는 힘
1) 양력
2) 중력
3) 추력
4) 항력
5. 멀티콥터(드론)의 비행원리

제5장 항공기상
1. 항공기상과 비행
2. 기상현상
1) 지구대기
2) 기압과 밀도
3) 바람과 습도
4) 구름과 강수
3. 위험기상
1) 난기류
2) 착빙
3) 뇌우
4) 태풍
5) 안개
6) 기타


PART 04 드론 시스템 및 운용
제1장 무인비행장치 시스템
1. 무인비행장치 시스템 구성요소

제2장 추진 시스템
1. 모터
1) 브러쉬 DC 모터
2) 브러쉬리스 DC 모터
3) 모터의 속도상수(Kv)
4) 모터의 토크/회전수/소모전류
2. 전자변속기(ECS)
3. 프로펠러
1) 프로펠러의 직경과 피치
2) 프로펠러의 효율
4. 배터리
1) 배터리의 종류
2) 리튬 폴리머 배터리
3) 리튬 폴리머 배터리 사용 시 주의사항
4) 리튬 폴리머 배터리 충전기

제3장 비행제어 시스템
1. 비행제어(FC) 컴퓨터
1) 비행조종 모드에 따른 조종 특성
2) 무인멀티콥터 비행제어 특징
2. 위성항법시스템(GNSS)
1) GNSS의 특징
2) GNSS의 오차
3) RTK 및 위성기준국
4) 정밀도(신뢰도)
3. 관성측정장치(IMU)
1) IMU
2) 미세전자기계시스템(MEMS)
4. 지자계 센서(Magnetmeter Sensor)
5. 기압고도계(Barometer)
6. 짐벌
7. 센서 융합 및 데이터 분석
1) 센서 융합
2) 데이터 분석


PART 05 비행 안전관리 및 사고사례
제1장 드론 안전관리
1. 비행장치 사고
1) 초경량비행장치 사고
2) 초경량비행장치 조종자 증명 등
3) 초경량비행장치 사고발생 보고
4) 과태료
5) 권한의 위임 위탁
6) 사망 · 중상 등의 적용기준
7) 사망 · 중상 등의 범위
8) 초경량비행장치사고의 보고 등
2. 안전관리
1) 사전 비행계획 수립
2) 비행 전후 점검
3) 비행 전 주변 공역 및 비행장 확인
4) 센서 안전
5) 배터리 안전
6) 통신 안전
7) 조종자 안전수칙
8) 교관(지도조종자) 안전수칙


제2장 불법 비행 및 사고 사례
1. 불법 비행
1) 무허가 비행
2) 사생활 침해
3) 해킹 및 테러
2. 사고 사례
1) 무인비행장치 사고사례
2) 드론방호 시스템

PART 06 드론의 인적요인
제1장 드론 안전문화
1. 안전문화
2. 무인비행체 사고

제2장 인적요인
1. 정의
2. 인적요인의 적용 목적
3. 인적요인의 대표 모델
1) 인간과 기계
2) 인간과 소프크웨어
3) 인간과 환경
4) 인간과 인간
4. 인적오류
5. 드론과 인적요인
1) 보고 · 탐지하고 · 피하기
2) 상황인식
3) 의사소통
4) 의사결정
5) 인간과 기계의 조화

제3장 비행안전에 영향을 미치는 인적요인
1. 시각
1) 입체시
2) 주시안
3) 광수용기
4) 암순응
5) 푸르키네 현상
6) 맹점
2. 피로
3. 수면
1) 수면의 특징
2) REM 수면과 비 REM 수면
4. 약물

PART 07 드론 산업동향 및 기술발전 전망
제1장 드론 산업동향
1. 세계 시장 동향
2. 국내 시장 동향
3. 분야별 드론 활용 현황
1) 1차 산업
2) 항공촬영
3) 물류 및 배송
4) 방송 및 공연
5) 인프라 관리
6) 측량 및 건설
7) 통신
8) 스포츠
9) 재난 · 감시용

제2장 드론 기술발전의 방향
1. 핵심기술 발전
1) 비행제어 시스템
2) 추진동력 기술
3) 탑재장비 및 센서 기술
4) 자율비행 및 충돌회피 기술
5) 군집비행 기술
6) 데이터 링크 기술
7) 안티드론 기술
8) 드론 관제
2. 미래 드론기술의 발전 과제
1) 체공 시간
2) 감지 및 회피
3) Non GNSS
4) 인공지능(AI) 알고리즘


PART 08 실전 모의고사 및 실기·구술 시험
제1장 무인멀티콥터(드론) 필기시험 실전 모의고사(200문제)
제2장 무인멀티콥터(드론) 실기 및 구술시험(1종 기준)
1. 실기시험
2. 구술시험 질문 및 답변

【부록 : 무인멀티콥터(드론) 관련법 】

1. 드론 활용의 촉진 및 기반조성에 관한 법률(약칭: 드론법)
2. 항공안전법
3. 항공사업법
4. 항공시설법

홍윤근 경북대학교 정치외교학과 졸업
서울대 행정대학원 국가정책과정(72기) 수료
건국대학교 대학원 안보재난관리학과 졸업(정책학 박사)
초경량 비행장치 무인멀티콥터 지도조종자(교관)

국가정보기관 근무
평창동계올림픽조직위원회 안전관실 안전매니저
현)국제셀록홈즈탐정법인/협회/드론교육원 총괄본부장
현)한반도안보전략연구원 이사 겸 연구위원
현)한국국가정보학회 이사
현)한국드론혁신협회 전문위원
현)건국대학교 안보재난관리학과 겸임교수
현)신한대학교 특임교수
현)아시아전략연구소 대표

〈기출간 서적〉
러시아를 알자, 러시아&루스끼, 서울 : 하이비젼(2018)
북한의 재난관리 - 실태와 개선, 서울 : 스페이스메이커(2020)
최신 국가정보학, 서울 : 도서출판 선(2022)