연료전지 적용한 무인 항공기

경남 상공 날다!

재료연 자체 연료전지 제작 기술에 경남도 지원 더해

1시간 이상 비행 성공

산불감시, 지형탐색, 기상관측, 통신중계, 정찰 정보수집 등

군수, 민수 활용 분야 다양

 

 

 경상남도의 예산지원을 받아 재료연구소에서 자체 제작한 연료전지를 적용한 무인 항공기가 60분 이상 경남 상공을 날았다.

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 재료연구소(소장 강석봉)는 자체 개발한 연료전지를 동력원으로 사용한 무인 항공기를 60분 이상 비행하는 데 성공해 장기 체공 가능성을 확인했다고 밝혔다.

 선진국을 중심으로 장시간 비행할 수 있는 동력원 개발이 활발하게 진행되고 있는데 연료전지의 경우 배터리에 비해 에너지 밀도가 높아 장기 체공이 가능하고 소음이 거의 없어 무인정찰기 등으로 각광받고 있다.

 

 재료연구소 표면기술연구본부 양철남 선임연구원은 자체 개발한 스택을 적용한 연료전지를 주 동력원으로 활용, 평균 300W로 비행했다. 기체의 동체 길이는 2.7m, 날개 폭 5m에 달한다.

 양 선임연구원은 지난해 시험 비행(약 30분)을 성공한 이후 경상남도(무인항공기용 연료전지 동력원 개발 사업)의 예산 지원을 받아 비행 실험을 실시한 지 약 1년여 만에 배 이상의 성과를 냈다.

 

 이번 비행은 초기 이륙시에는 배터리를 이용해 자력으로 이륙하였고, 무인항공기가 일정 고도에 진입하였을 때 연료전지 동력원으로 전환해 연료전지만으로 장시간 체공이 가능하다는 것을 확인했다.

 

 연료전지 무인항공기의 장시간 비행은 수소만 안정적으로 공급되면 가능하다.

이번에는 수소 1.1ℓ를 탄소복합재료로 제조된 탱크에 넣어 압력 300bar로 충전하여 비행했다.

 선진국이나 우리나라에서도 무인항공기에 연료전지를 적용한 사례는 있지만 자체 개발한 연료전지를 기체에 적용하여 자력으로 이륙할 수 있는 모델은 거의 없다.

 

 재료연구소는 연료전지의 핵심 부품인 스택 제조기술을 확보한 만큼 항공산업의 집약지인 경상남도의 지원이 더해져 선진 기술 확보는 물론 경남은 장기 체공 무인항공기 분야 고부가가치 산업을 육성할 수 있을 것으로 기대된다.

 

 양 선임연구원은 “기체나 비행기자재 등의 사양 문제로 뜨자마자 추락하는 등 20차례 이상의 시행착오를 거친 뒤 이룬 성과”라며 “연료전지를 적용한 무인항공기는 산불감시 및 지형탐색, 기상관측, 통신 중계, 군용 첩보 감시용 등 다양한 분야에 활용될 수 있는 만큼 향후 단계적으로 선진국을 앞지를 수 있도록 연구 활동에 박차를 가할 것”이라고 말했다.

 

 이에 양 선임연구원은 비행 실험을 통해 전체 시스템상에서 나타날 수 있는 각 단품의 문제를 파악하고 해결책을 마련함으로써 연료전지를 포함한 최적의 통합 시스템 개발에 집중할 계획이다.