재료연구소(소장 김해두, KIMS) 실용화연구단 표면공정연구실 양철남 박사 연구팀은 연료전지 동력원과 무인기를 자체 개발해 자동항법으로 4시간 30분 가량 공중 시험비행에 성공했다고 6일 밝혔다.

양철남 박사팀에 따르면 연료전지 동력원은 80℃ 이하의 저온에서 작동되며 소음과 진동이 낮아 음향센서 및 열 감지에 의한 추적이 쉽지 않다. 무인기의 장시간 체공 비행도 가능하다.

이에 따라 군용으로 활용할 경우 은닉성이 뛰어난 장점이 있고 민수용으로 활용할 경우 산불감시, 내수면 연안감시, 환경감시, 맵핑 등 다양한 활용이 가능하다.

양철남 책임연구원은 기존 무인기의 엔진 및 배터리의 단점인 높은 소음과 진동, 낮은 에너지 밀도로 인한 짧은 체공시간 등의 문제를 해결하기 위해 이번 기술개발에 나서게 됐다.

양 책임연구원은 무인기 동력원으로 연료전지와 배터리를 동시에 사용할 수 있는 하이브리드 방식을 적용했다.

이를 통해 이륙과 공중에서 무인기의 고도 상승 및 경로(way-point)를 따라 자동 비행 시 요구되는 다양한 출력 변화에 대응하고 수소탱크 및 연료전지 동력원을 적용할 수 있도록 기체를 제작해 비행 안정성과 비행시간까지 확보했다.

그 결과 기존의 조종자가 수동으로 무인기를 조종해 기록한 비행시간 1시간 24분을 대폭 뛰어넘어 자동항법으로 경로비행을 하면서 4시간 30분의 연속 비행에 성공했다. 

현재 국내는 대부분의 연료전지 동력원을 해외로부터 아웃소싱을 받아 시험하고 있는 실정이다. 이번 기술 개발을 통해 국산화에 의한 수입 대체 효과는 물론 해외로의 수출도 가능할 것으로 전망된다.

연구팀은 무인기용 연료전지 동력원 기술을 연구소기업인 ㈜무인기술과 무인기 관련 업체에 이전해 3년 이내 상용화를 목표로 하고 있다. 상용화가 이뤄질 경우 연 10억원의 매출을 올릴 수 있을 것으로 예상하고 있다.

양철남 책임연구원은 “이번 기술이 상용화될 경우 기존 전기추진 무인기의 동력원인 배터리를 적용한 것에 비해 무인기의 임무수행 시간이 연장돼 군용 및 민수용 등으로 다양한 수요를 충족시킬 수 있을 것으로 기대된다”고 말했다.