한국전기연구원(KERI) 이지영 박사팀
'하이브리드 전기추진 시스템'에 주목
저소음·안정성·무게 대비 고출력 가능
"3년 내 사람 탈 수 있는 발전기 개발"
드론 택배 상용화를 앞당기는 드론용 발전기와 전동기 기술을 국내 최초로 독자 개발한 한국전기연구원(KERI) 이지영 박사. 한국전기연구원 제공
미래형 배송시스템으로 불리는 '드론 택배' 상용화를 앞당길 발전기와 전동기 핵심기술이 국내 연구진에 의해 처음 개발됐다.
과학기술정보통신부 산하 한국전기연구원(KERI) 전동력연구센터 이지영 박사팀은 하이브리드 전기추진 무인항공기(드론)에 탑재하는 '축 방향 자속 영구자석 발전기 및 전동기'를 국내 최초로 독자 개발했다고 27일 밝혔다.
택배용 드론이나 플라잉카(하늘을 나는 자동차)는 사람이 많은 도심 위를 날아다녀야 해 소음이 많은 엔진 구동 방식을 적용하기 어렵고, 순수 전기추진 무인항공기는 조용하지만 비행시간이 30분 내외로 매우 짧다. 따라서 엔진과 전기추진을 모두 활용하는 하이브리드 전기추진 시스템이 주목을 받고 있다.
하이브리드 전기추진 무인항공기는 순수 엔진 구동에 비해 작은 엔진을 사용할 수 있으며, 낮은 고도에서는 순수 배터리로 구동하다가 충전이 필요하면 높은 고도에서 엔진을 작동하는 방식으로 지상에서 체감하는 소음을 확실히 줄일 수 있다.
이를 통해 기존 엔진이 보유한 소음 문제를 어느 정도 해결하면서 보다 많은 화물이나 승객을 장거리 운송할 수 있다.
이지영 박사팀은 하이브리드 전기추진 시스템에 들어가는 엔진, 배터리, 프로펠러를 연결하는 출력 5㎾급 발전기와 전동기 제작기술을 독자 개발했다.
KERI는 이 기술을 적용하면 순수 전기추진 무인항공기와 비교해 운영시간을 30분에서 2시간으로 확대할 수 있다고 설명했다.
특히 장거리 드론 택배로 활용이 가능해 섬이나 산악 지역 등에 빠른 물품 배송이 필요할 때 요긴하게 이용할 수 있고, 농업분야에서는 농약을 뿌리는 드론으로 활용할 수 있다.
연구 책임자인 이지영 박사는 "이번 성과는 무인항공기에서 가장 중요한 조용하고 안정적이면서 무게 대비 높은 출력을 내는 기술 확보에 성공한 것"이라며 "사람이 탈 수 있는 100㎾급 발전기를 3년 이내에 개발해 우리나라가 플라잉카 산업의 선두에 설 수 있도록 최선을 다하겠다"고 말했다.
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