한국항공우주연구원(KARI) 고고도 태양광 무인기 최장 53시간 비행성공 이슈

한국항공우주연구원

'한국항공우주연구원(KARI)은 대기가 희박한 고고도에서 태양에너지로 비행하는 고고도 장 기체 공 태양광 무인기(EAV-3)의 53시간 연속 비행을 했다고 26일 밝혔다. EAV-3는 지난 2016년 고도 18Km의 고도에서 90분을 비행한데 이어, 이번 비행시험에서 12-18Km 성층권에서의 16시간 비행을 포함 국내 최장시간 연속 비행을 성공했다.'(2020년 8월 26일 뉴스핌 기사 발췌)

한국항공우주연구원(KARI)에서 태양광 무인기 부분에서 큰 연구, 개발 성과를 냈네요. 현재의 항공기는 기존의 항공유를 사용을 하여 정말 엄청난 양의 연료를 소모합니다. 2시간을 비행하기 위해서 A320기준으로 법정 탑재 연료를 포함하여 8-8.5톤의 연료량이 필요하게 됩니다. 왠만한 대형트럭의 무게만큼 연료를 실어야 한다는 의미가 되는데요. 이러한 화석연료 기반 연료는 무한하지 않고 몇십 년 내에 고갈을 앞두고 있습니다. 여러 가지 대체 에너지가 강구되어야 하는 시점이 아닐 수가 없는데요.  이에 많은 기업과 연구기관이 많은 대안과 실험을 하고 있습니다.

태양광 무인기는 태양광으로 전력을 생산하여 작은 플로펠러 엔진을 구동하는 방식입니다. 여기에는 매우 높은 태양광 효율과 가볍고 축적도가 높은 배터리 기술이 핵심이 될 것입니다. 현재 전세계 태양광 무인 비행기 체공 죄대 기록은 2018년 에어버스의 제퍼(ZEPHYR)로서 26일 연속 비행이라는 엄청난 기록을 가지고 있습니다. 한국은 아직은 미약하지만 한국항공우주연구원에서 계속 연구와 개발을 진행하고 있으며, 개발의 목표는 '고도 12Km의 고고도에서 수개월 장기 체공을 하면서 실시간으로 불법 어획이나 통신의 중계, 미세먼지와 기상관측 등의 임무를 수행하는 것'이라고 밝혔는데요. 이러한 임무는 반드시 필요하지만 인간이 비행을 해서 수행을 하기에는 수많은 어려움이 따릅니다. 인간은 휴식이 반드시 필요하며, 항공법에서도 조종사의 비행시간과 휴식시간을 법으로 제정해둘 만큼 중요한 사항입니다. 또한 수많은 '휴먼팩터'에 의해서 장기 비행과 장기 체공은 매우 어려운 게 현실입니다. 태양광 무인기는 이러한 어려움을 극복시켜줄 대안으로 떠오르고 있는 것입니다.

뉴스에 따르자면 틸그룹에서 낸 보고서에 통신분야의 경우 고고도 장 기체 공 무인기의 활용 시장은 2025년 15억 달러 규모로서 중, 소형 무인기를 활용한 농업분야 13.6억 달러, 건설분야 16.5억 달러에 근접할 것으로 평가를 하였습니다. 장기적으로 수요가 급증할 분야라는 예측인데요. 이 이유는 통신중계나 미세먼지, 기상관측, 지상관측, 지형지물 탐색 등에 있어서 인공위성과 비교할 수 없는 경제성에 있다고 분석하고 있습니다. 또한 공해물질 배출을 하지 않아 친환경적인 기술이기도 하다는 점에서 수요가 급증할 것이라는 관측도 있습니다. 

한국항공우주연구원에서는 국내산업체와 힘을 합쳐 고고도용 고성능 배터리 국산화와 성능 향상을 위하여 관련 산업체와 긴밀하게 협력해 나가겠다고 밝혔으며 계속해서 최장 체공 시간을 갱신해 나갈 것으로 기대를 모으고 있습니다. 대한민국의 고고도 태양광 무인기의 기술 발전과 항공기술 발전에 노력하시는 연구원분들과 산업 종사자 분들의 건투를 기원합니다.