국산 ‘태양광 무인기’고도 14km 성층권도 뚫었다

지상 관측·통신 중계 등 역할
국내 기술로 개발한 고(高)고도 태양광 무인기가 성층권 비행에 성공했다. 성층권 장기 체공 태양광 무인기 개발에 한층 탄력을 받게 됐다.

한국항공우주연구원은 고고도에서 태양에너지만으로 비행하는 '고고도 태양광 무인기(EAV-3·사진)'가 고도 14㎞에 이르는 성층권 비행에 성공했다고 11일 밝혔다.

이번 비행은 전남 고흥 항공센터에서 진행됐으며, EAV-3는 총 9시간 비행 시험 중 최고 14.12㎞에 도달했다. 고도 14㎞는 일반 민항기의 주 비행고도인 10㎞보다 공기밀도는 53%, 온도는 30도(-60 ℃) 낮은 환경이다. 고도가 높아질수록 공기밀도와 온도가 급격히 낮아져 비행하기 어려운 반면 구름이 없어 태양광을 동력원으로 활용하기에는 유리하다.

EAV-3는 성층권 고고도에서 태양전지와 이차전지(리튬이온)를 동력원으로 활용하는 100% 무공해 전기동력 항공기다. 비행 중 날개 윗면에 부착된 단결정 태양전지가 이차 전지를 지속적으로 충전해 에너지원으로 활용한다. 날개 길이는 20m, 총 중량은 53㎏에 불과하다. 항우연은 EAV-3 개발을 통해 초경량 고강성 기체구조 설계, 고고도 비행체 형상·프로펠러 설계, 저속 대형 무인기 제어, 고고도 비행체 운용 등 보다 안전한 고고도용 장기 체공 무인기 기술을 확보했다.

성층권 비행으로 EAV-3는 실시간 정밀지상 관측과 통신 중계 등 인공위성을 보완하는 다양한 임무를 수행할 수 있게 된다.

항우연은 2010년 전기동력 무인기 핵심기술 개발에 착수해 2013년 5㎞ 고도에서 22시간 연속 비행, 2014년 10㎞ 고도 도달과 25시간 연속 비행 성공 등 고고도 장기체공 무인기 기술 수준을 지속적으로 높여왔다. 내년부터는 고고도 장기 체공 태양광 무인기의 차세대 동력원과 비행체의 초경량 기술 등을 개발할 예정이다.

김승호 고정익연구단장은 "앞으로 성층권에서 수 주일에서 수 개월 간 체공하면서 지상관측, 기상관측, 통신중계 등의 임무를 수행하는 고고도 장기체공 태양광 무인기 기술을 확보해 나갈 계획"이라고 말했다.

대전=이준기기자 bongchu@