연료전지 탑재 11시간 이상 연속비행
한국재료연구원(KIMS·원장 이정환)은 자체 개발한 무인기용 연료전지 공중실증에 성공했다고 13일 밝혔다.
실증 연료전지는 양철남 KIMS 재료디지털플랫폼연구본부 항공재료연구센터 연구팀이 자체 설계 제작한 1㎾ 용량의 고분자 전해질 연료전지다.
KIMS는 이 연료전지를 윙스팬 7.2m 길이 무인기에 적용해 11시간 연속 비행과 비행거리 770㎞ 공중 실증을 완료했다.
최근 무인기용 전동모터 에너지원은 리튬이차전지가 대세다. 하지만 낮은 에너지밀도로 인해 체공 시간에 한계가 있다.
연구팀은 1㎾급 연료전지를 개발하고, 이를 하이브리드 동력원으로 무인항공기에 적용해 이 같은 문제를 해결했다. 하이브리드 동력은 1㎾ 연료전지 출력과 리튬폴리머 이차전지 출력의 조합이다. 최고 출력 4200W 이상으로 이륙 및 공중에서 급격한 출력 상승에 대응할 수 있다. 또 기존 이차전지의 낮은 에너지밀도를 극복할 수 있어 장시간 체공을 요구하는 전동추진 무인기에 적합하다.
KIMS는 해안선, 내수면, 환경 모니터, 산업 인프라 감시 등에 활용될 것으로 기대된다.
해외 민수용 연료전지 추진 무인기 기술은 현재 9시간 600㎞ 비행수준을 목표로 개발 중이다. 이번 성과는 이 목표를 상회하는 수준이다.
양철남 책임연구원은 “11시간 이상 비행은 민수용으로 세계 수준이다. 민군 겸용으로도 활용할 수 있도록 24시간 연속 비행이 가능한 연료전지 개발과 무인기 적용 실증연구를 이어갈 것”이라며 “국내 연료전지 추진 무인기 개발사와 협업 및 공동 개발도 추진해 수입 대체 효과뿐만 아니라 기술 자립에 기여하겠다”고 말했다.
창원=임동식기자 dslim@etnews.com
