새로이 개발된 하이브리드 쿼드콥터 시작품은 배터리로 동력이 공급되는 통상적인 쿼드콥터(quadcopter: 프로펠러가 4개인 헬기)보다 몇 배 더 멀리 날 수 있다.
구글(Google), 아마존(Amazon), 디에이치엘(DHL) 등은 언젠가 당신의 문 앞까지 택배를 전달할 수 있는 무인 항공기를 연구하고 있다. 불행하게도 현재 대부분의 무인 항공기들은 배터리 동력을 이용하여 책 한 권 정도의 무게를 가진 짐을 겨우 10여 킬로미터 정도 배달하려고 고투하고 있다.
새로운 하이브리드 휘발유-전기 동력 장치는 무인 항공기를 이용한 택배를 좀 더 실용적으로 만들 수 있다. 톱 플라이트 테크놀로지(Top Flight Technologies)라고 불리는 한 신생 기업이 개발한 6개의 로터를 가진 무인 항공기는 9킬로그램의 짐을 탑재한 상태에서 2시간 반 이상, 즉 160킬로미터 이상을 비행할 수 있다.이러한 비행 거리는 시장에 출시된 어떠한 쿼드콥터의 비행 거리보다 몇 배 더 큰 것이다. 쿼드콥터는 높은 조작성으로 무인 항공기 가운데 가장 인기가 있는 형태이다.
거의 모든 쿼드콥터는 배터리로 동력이 공급되며, 단지 2킬로그램 정도의 짐을 탑재한 상태에서 한 번의 충전으로 약 40분 정도만 날 수 있다. 톱 플라이트 테크놀로지가 개발한 새로운 무인 항공기는 무선으로 제어되고 휘발유로 동력이 공급되는 동일한 크기의 헬리콥터보다 2배 이상 더 날 수 있다.
톱 플라이트 테크놀로지가 개발한 기술은 구글이 개발하고 있는 것과 구별된다. 구글의 무인 항공기는 수직으로 이륙한 후에 스스로 방향을 변경하여 비행기처럼 난다. 그러나 구글은 이 시제품 무인 항공기가 얼마나 많은 짐을 탑재할 수 있고 얼마나 멀리 날 수 있는지에 대하여 공개하지 않았다. 그리고 호주에서 수행된 이 무인 항공기에 대한 시연에서 애완견 음식, 백신, 구급상자 등과 같이 비교적 가벼운 짐을 배달하였다.
톱 플라이트 테크놀로지의 무인 항공기가 가지는 높은 효율은 휘발유 엔진을 보완하는 배터리를 이용하여 달성되었다. 무인 항공기에 대한 동력은 배터리, 휘발유 발전기, 또는 배터리와 휘발유 발전기 모두에서 동시에 발생될 수 있다. 그리고 휘발유 엔진이 모든 동력을 공급할 필요가 없기 때문에 더 작고 더 효율적인 엔진을 사용하는 것이 가능하다. 그러나 하이브리드 자동차와 달리 톱 플라이트 테크놀로지의 무인 항공기는 제동할 때 에너지를 포획하지 않는다.
톱 플라이트 테크놀로지가 무인 항공기에 하이브리드 기술을 최초로 적용한 것은 아니다. 미국 육군 및 공군은 오리건(Oregon) 주에 기반을 둔 노스웨스트 유에이브이(Northwest UAV)라는 기업과 함께 하이브리드 비행기를 시험하고 있다. 노스웨스트 유에이브이의 대변인은 이 기업이 쿼드콥터와 같은 다중 로터 항공기에 대하여 하이브리드 시스템을 적용하는 연구를 진행하고 있다고 전했다.
톱 플라이트 테크놀로지는 드레이퍼 연구소(Draper Laboratories)와 매사추세츠 공대(MIT) 출신의 연구자들이 설립하였으며, 현재 이들 기관으로부터 기술 조언도 받고 있다. 톱 플라이트 테크놀로지는 상대적으로 간단한 형태의 하이브리드 엔진을 채택하였다. 이 하이브리드 엔진은 휘발유 엔진과 로터 사이에 기계적 연결이 없다. 엔진은 단지 배터리를 충전하고 전기 모터에 전기를 공급하는 발전기로서 역할을 수행한다.
“미래의 무인 항공기는 3시간 이상을 날 것이다. 우리는 이미 이를 실현하는 새로운 엔진을 가지고 있다”고 톱 플라이트 테크놀로지의 창립자이자 최고 경영자(CEO)인 롱 판(Long Phan)이 강조하였다.
더불어 톱 플라이트 테크놀로지는 적어도 미국에서 무인 항공기에게 필요한 특징인 장애물 회피 기술과 기타 안전 확보 기술을 개발하고 있다. 롱 판은 자사의 하이브리드 엔진을 올해(2015년) 말까지 시판할 수 있기를 희망한다고 밝혔다.
출처 KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑』
