한국적층제조사용자협회(K-AMUG)가 적층제조(3D프린팅)가 적용된 제트엔진을 통해 수직착륙이 가능한 VTOL 드론 제작에 나섰다. eVTOL 드론은 고속으로 운항하는 군사용 드론과 하이브리드 방식으로 장거리, 고속 운항의 스마트 모빌리티, 에어택시, 의료용 환자 이송 등에 적용이 가능하다. 이 드론은 전기적인 특성의 ‘eVTOL’은 기본이고, 제트엔진의 성능을 추가해 고속, 장거리 사용이 가능한 것이 특징이다.

 

시연회 발표 사진 및 전시품(3D프린팅 제트 엔진, 경량화 타이어 휠 등)

 

3D프린팅 제트엔진 추진 드론 개발 필요성 제시

한국적층제조사용자협회(K-AMUG)가 지난 2월 24일(월) 울산시에 위치한 울산벤처빌딩과 울산 드론 공역에서 ‘3D프린팅 제트엔진 100㎏급(Useful Load) 드론 제작사업’ 및 시연회를 개최했다.

 

이날 행사에는 스마트 모빌리티 등 여러 분야의 관계자들이 참석한 가운데 ▲3D프린팅 제트엔진 추진 드론 개발 필요성 및 적용 방안 세미나 ▲수직 이착륙 자율비행기 모델(LTE/5G 적용), 소형 제트엔진 비행기, 3D프린팅 제트엔진 시연 ▲실제 비행기에 장착이 가능한 300N급 제트엔진 2기 시연 등이 진행됐다.

 

한국적층제조사용자협회는 적층제조를 통해 제트엔진을 제작했으며, 이를 장착할 시제품으로 1.7ｍ급 드론 eVTOL을 완성하고 시험비행 중에 있다. 이 드론은 2㎏ 이상의 적재가 가능하고, 적층제조를 통해 제작된 제트엔진은 유지보수가 단순하며 국내 기술로 제작됐기 때문에 부품 공급이 안정적인 것이 큰 장점이다.

 

300N급 제트엔진 2기 시연

 

상용화 위한 프로젝트 추진

한국적층제조사용자협회는 3D프린팅 제트엔진 추진 드론을 상용화하기 위해 이번 설명회에서 스마트 모빌리티, 에어택시, 의료품 수송 등의 프로젝트 추진을 제안했다.

 

목표는 5~100㎏의 중량을 탑재하고 1~2시간 정도 비행할 수 있는 수직 이·착륙 드론 개발이다. 적층제조의 장점인 DfAM(적층제조특화디자인)을 통한 기체 경량화도 함께 추진한다.

 

이 프로젝트의 응용 사례로, 직충돌형 소형 드론이 있는데 이 드론은 핵심 표적에 대한 정밀 타격이 가능하고 군수지원 물품도 수송할 수 있어 전 세계적으로 개발 및 도입이 증가하고 있는 무기체계다.

 

현재 이에 우리나라도 국방과학연구소 산하 민군협력진흥원이 주도하고 LIG넥스원의 주관으로 500ｇ급 직충돌형 소형 드론 개발 사업을 추진 중이며 군의 시험평가 과정 등을 통해 2021년부터 단계적으로 전력화할 계획이다.

 

제트엔진 비행기, LTE/5G 자율 비행 드론, 3D프린팅 제트 엔진, 3D프린팅 500㎜급 구리 프로펠러

 

한편, 한국적층제조사용자협회는 한서대학교, 드론, 3D프린팅 업체와 컨소시엄을 구성했다. 컨소시엄은 3D프린팅 제트 엔진을 개발하고 5기 이상의 제트 엔진과 운용 기술을 보유하고 있다. 3D프린팅을 활용한 경량화 비행 기체의 개발이 진행 중이고, 경량화된 항공 부품 제작, 중공업 부품을 납품하고 있다. 이번 발표회를 통해, 1.7ｍ급 eVTOL을 제작, 시연을 했다. 또한, 현재 1인용 전기 비행기를 3D프린팅으로 제작 중에 있다.