[스카이엔터프라이즈] 드론 아이디어 콘테스트 최우수상 수상 후기

 

 

이번 아이디어 대회에서 "HEAT-LINK DRONE"이라는 드론 안전 솔루션으로 최우수상을 수상했습니다.

이번 대회는  1차 심사: 적합성(20점), 창의성(30점), 실현가능성(30점), 2차 심사: 발표점수(20점)로 구성된 아이디어 제안형 공모전이었습니다.

저는 팀 없이 1인으로 기획부터 제안서까지 전부 진행했습니다.

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이번 글에서는 제가 제안한 아이디어와 제출 서류를 정리해보려고 합니다.

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1. 제안 배경: 배터리 화재는 '작은 사고'가 아니다.

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전기자전거·전동킥보드 사용이 늘면서 배터리 폭발·화재 사고도 함께 증가하고 있습니다. 특히 단일 배터리 문제가 대형 화재로 번지는 사례가 반복되고 있죠.

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2025년 상반기 기준 배터리 화재가 296건 발생, 23명의 인명피해, 224억원 규모의 재산 피해가 언급될 정도로 사회적 부담이 커지고 있습니다. 

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하지만, 기존 대응은 보통 두 가지였습니다.

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(1) 온도 상승을 ‘감지’하는 수준

(2) 화재가 난 뒤 ‘진압’하는 방식

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즉, "사고가 난 뒤에야 움직이는 구조"라는 점이 가장 큰 한계라고 봤습니다.

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2. 핵심 인사이트: 배터리 폭발은 ‘예고 없이’ 일어나지 않는다

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배터리 폭발은 갑자기 일어나는 것처럼 보이지만, 실제로는 열폭주(thermal runaway) 이전에 비교적 명확한 전조 단계가 나타납니다.

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전해액 분해로 인한 VOC 전조가스 배출

Hotspot 형성

일정한 열상승 패턴

케이스 팽창/변형

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이 전조 단계는 길게는 수 분~수십 분 전에 관찰될 수 있고, 이 시점을 포착해 개입하면 ‘화재 진압’이 아니라 ‘폭발 자체’를 억제’할 수 있습니다.

그래서 방향을 이렇게 바꿨습니다.

“화재를 발견하는 드론”이 아니라

“폭발을 사전에 억제하는 드론”

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3) 아이디어 개요: HEAT-LINK DRONE(비접촉 열관리 드론)

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HEAT-LINK DRONE은 드론이 지하주차장·보관소·도로변 집결지 등을 주기적으로 순찰하면서,

열화상(IR) 센서 + VOC(전조가스) 센서로 배터리의 열폭주 ‘전 단계’를 조기 탐지합니다.

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그리고 탐지 이후에는 드론이 탑재한

비접촉 냉각 MicroJet 모듈, 또는

흡열 PCM 패드 투하 장치

를 통해 위험 배터리의 온도를 즉시 안정화하여 폭발·화재를 지연·억제하는 것을 목표로 합니다.

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목표는 3가지

1. 전기자전거·전동킥보드 배터리 화재 사전 예방

2. 인명 및 대형 화재 피해 최소화

3. 지자체·아파트 단지의 안전 관리 자동화

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그리고 이 아이디어의 한 문장 핵심은 이겁니다.

✅ 감지 → 판단 → 개입(냉각) 을 드론이 자율 수행

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4) 제안 내용: 5단계 동작 구조(탐지–판단–개입–알림–정밀감시)

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(1) 탐지 단계

드론이 주차장·보관소를 자동 비행하며 배터리를 스캔합니다.

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① 열화상 기반 Hotspot 탐지

평균 대비 +4~8℃ 수준의 미세 온도 상승 감지

IR 이미지에서 비정상 온도 구역(Hotspot) 자동 식별

프레임 단위 패턴 분석으로 이상 징후 파악

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② VOC(전조가스) 감지

열폭주 초기 전해액 분해로 VOC 발생

아세톤·에틸렌·CO₂ 등 특성 가스 농도 변화 측정

온도 상승보다 더 빠른 조기 탐지 가능

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③ 팽창/변형 간접 감지(개념)

IR 반사율 변화 등으로 케이스 팽창/표면 변형 신호 분류

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(2) 판단 단계

수집된 데이터는 드론 자체 AI 또는 관제 서버에서 분석됩니다.

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판단 요소 예시:

온도 상승률 / Hotspot 크기 및 확대 속도

VOC 농도 패턴

IR 반사율 변화

주변 온도 대비 상대 차이

→ 이를 기반으로 AI가 위험도 1~5단계 등급을 산출합니다.

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또한 정상 패턴과 비교해 “열폭주 예상까지 남은 시간”을 예측하는 구조로 확장 가능합니다.

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(3) 개입 단계(핵심): 비접촉 냉각/흡열

위험도가 4단계 이상이면 드론이 자동 개입 모드로 전환합니다.

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A) MicroJet 비접촉 냉각 모듈(개념)

1m 내외 거리에서 냉각 공기 MicroJet 분사

표면 열을 빠르게 제거해 온도 안정화

목적: 열폭주 임계 영역 진입을 억제해 폭주 속도를 늦추고 폭발 가능성을 낮춤

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B) PCM(상변화물질) 흡열 패드 투하 모듈(개념)

PCM 패드를 배터리 근처에 투하(비접착/자기 중량 방식)

녹으면서 열을 지속 흡수해 폭주 진행을 억제

사람이 접근하기 어려운 심야·고온·유독가스 환경에서 특히 유용

두 방식의 공통점은 드론이 직접 닿지 않는 ‘비접촉 개입’이라는 점입니다.

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(4) 알림 단계

개입과 동시에 관리 주체(경비실/관리실/지자체 등)에게

즉시 경보

정확한 위치(구역/좌표)

위험 등급 정보

를 전달하고, 공유 모빌리티 업체 연동·119 자동 신고(옵션) 등으로 확장 가능합니다.

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(5) 정밀 감시 단계

개입 후에도 일정 시간 동안

온도 회복 여부

VOC 재발생 여부

Hotspot 잔류 여부

를 추적해 실제 열폭주 억제 성공 여부를 확인합니다.

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5) 시각적 구성(요약)

 

[드론 기체]

열화상 IR 센서, VOC 센서, AI 분석, MicroJet, PCM 투하 장치, 회피 센서, 실시간 통신(LTE/WiFi)

[관제 시스템]

드론 상태 모니터링, 위험도 판단, 데이터 학습, 관리자 알림/로그

[작동 흐름]

자동 순찰 → 2) IR·VOC 분석 → 3) 위험도 계산 → 4) 비접촉 개입 → 5) PCM 투하(필요 시) → 6) 경보/위치 표시 → 7) 사후 모니터링

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6) 핵심 혁신성: ‘감지 드론’이 아니라 ‘개입 드론’

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기존 기술은 대체로 감지/알림 중심입니다.

즉, 사고 이후 대응이죠.

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하지만 HEAT-LINK DRONE은

감지 → 예측 → 개입까지 수행

“화재”가 아니라 열폭주 자체를 초기에 제어

사람 접근이 어려운 환경에서도 비접촉 개입 가능

이 지점에서 저는 이 솔루션을 Intervention-Level Drone(개입형 드론)이라고 정의했습니다.

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7) 기대 효과(사회/경제/확장성)

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사회적 기대 효과

전조 단계 개입으로 화재 발생률 자체 감소

지하주차장 등 밀집 공간에서 연쇄 대형 화재 차단

인명 피해 감소, 대피 과정 2차 피해 감소, 안전 체감도 향상

소방 인력 부담·위험 감소, 사회적 비용 절감

야간·무인 공간 등 안전 사각지대 해소

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경제적 기대 효과

단일 사고가 수천만~수억 원 손실로 이어지는 구조에서 초기 차단 효과(보험 역할)

예방 설비 및 모니터링 기록 기반으로 리스크 관리/보험 측면 이점 가능

순찰 자동화로 인력·관리 비용 절감

“배터리 화재 예방 드론 순찰/구독 서비스” 등 신시장 확장

축적되는 열·가스 패턴 데이터는 배터리·모빌리티 산업의 R&D 자산으로 활용 가능

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활용 분야 및 확장성

지하주차장/아파트/상가, 공유킥보드 집결지, 물류창고, 충전 스테이션, 정비소

배터리 제조 공장/시험 시설(안전성 검증 보조)

장기적으로는 전기차·ESS 등 고에너지 시스템 전반의 열폭주 억제 플랫폼으로 확장 가능

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2차 발표 후기(Q&A) — 지적 포인트와 내 답변, 그리고 아이디어 보정

 

2차 발표에서는 발표 이후 질의응답이 이어졌습니다.

아래는 실제로 받은 질문과, 제가 현장에서 답변한 내용(및 그 이후 생각 정리)입니다.

실제로는 진짜 많은 질문을 받았는데 기억에 남는 것만 정리했습니다.

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Q1. “실내에서 드론이 CCTV를 대체할 수 없지 않나요?”

지적 요지: 지하주차장 같은 실내 공간에서는 이미 고정형 CCTV가 있고, 드론이 그걸 대체하기는 어렵다는 의견이 있었습니다.

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내 답변/정리:

맞는 지적이라고 생각했고, 저는 이 부분을 이렇게 정리했습니다.

지하주차장은 ‘확장 가능성’으로 검토한 시나리오이고,

실제 1차 타깃은 “대학가 앞·도로변에 전기자전거/킥보드가 집결해 있는 야외(또는 반야외) 거점”입니다.

즉, HEAT-LINK DRONE은 “CCTV 대체”가 아니라, CCTV가 커버하지 못하는 집결지/사각지대에서 ‘전조 단계 감지 + 개입’까지 연결하는 솔루션으로 포지셔닝하는 게 더 정확합니다.

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Q2. “지하주차장 같은 실내에서 드론을 날리면 GPS가 안 잡히는데요?”

지적 요지: 실내 비행의 핵심 제약(위치 추정/항법)을 어떻게 해결할지 질문이 들어왔습니다.

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내 답변:

저는 “GPS 없이 운용 가능한 산업용 드론/실내 운용 기술이 존재하는 것으로 알고 있다”는 방향으로 답변했습니다.

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Q3. “드론을 계속 띄우는 건 비효율적이지 않나요?”

지적 요지: 상시 순찰이 비용/전력/운영 측면에서 비효율일 수 있다는 질문이었습니다.

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내 답변:

저는 전기자전거 플랫폼이 보통 QR 인식 기반으로 사용이 시작되는 구조인 점을 언급하면서,

플랫폼(운영사)와 협업해 자전거가 많이 밀집된 시간/장소에만 선택적으로 투입하는 방식으로 효율을 높일 수 있다고 답했습니다.

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Q4. “투하와 분사가 실제로 제대로 될 거라고 보나요?”

지적 요지: 바람/오차/정확도 때문에 투하가 실패할 수 있다는 우려입니다.

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내 답변:

저는 “Microjet 분사 거리(고도)를 약 1m 수준으로 설정해서, 바람이 불더라도 충분히 투하 가능할 것으로 예측된다”는 취지로 답변했습니다.

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Q5. “왜 꼭 드론이어야 하나요?”

지적 요지: 드론 대신 다른 장치(고정식 센서/설비)로도 가능하지 않냐는 질문입니다.

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내 답변:

저는 이 질문에 대해 핵심을 “사람”과 “골든타임”으로 잡았습니다.

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위험 구역에 사람이 직접 접근하는 순간이 가장 위험하고

소방/관리 인력이 항상 상주하거나 즉시 투입되기 어렵고

따라서 ‘전조 단계’에서 빠르게 접근해서 비접촉으로 개입할 수 있는 이동형 플랫폼이 필요하다

→ 그 역할을 수행하는 것이 드론이다는 논리로 답변했습니다.

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정리:

결국 HEAT-LINK DRONE의 차별점은 “날아다닌다”가 아니라,

사람의 접근을 최소화하면서, 전조 단계에 ‘즉시 개입’할 수 있는 기동성이라고 생각합니다.

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1차 제출 제안서

 

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2차 발표 PPT ( 자율 발표 형식, 제안서 기반으로 발표 가능)

 

 

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혼자 준비하면서 막막한 순간도 많았지만, 

대회를 진행하며 오히려 아이디어가 더 또렷해졌던 것 같습니다.

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자료 보시고 생각나는 피드백이 있다면 한마디라도 남겨주시면 큰 도움이 됩니다. 감사합니다!

 

 

 

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