July 16,2019

드론도 이제 태양광이 대세

26일 간 비행 기록 세워… 레이저 융합 방식도 개발

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날개가 부러진 ‘독수리’의 꿈을 ‘산들바람’이 대신 이어갈 수 있을까.

비슷한 시기에 함께 창공을 날았던 페이스북(facebook)과 에어버스(Airbus)의 태양광 드론이 서로 정반대의 길을 걷고 있어 귀추가 주목되고 있다.

산들바람이란 뜻을 가진 에어버스의 제퍼-S(Zephyr-S)호는 최근 신재생에너지 사용 드론 중 가장 오랜 시간 동안 하늘에 머무르는 기록을 세웠다. (관련 기사 링크)

반면 가장 기대를 모았던 페이스북의 아퀼라(Aquila)호는 독수리라는 의미가 무색하게 전격적인 운항 중지 결정으로 인해 역사의 뒤안길로 사라지게 됐다.

함께 창공을 날았던 태양광 드론이 상반된 운명을 맞이했다. 오른쪽이 아퀼라호다 ⓒ Airbus/Facebook

함께 창공을 날았던 태양광 드론이 상반된 운명을 맞이했다. 오른쪽이 아퀼라호다 ⓒ Airbus/Facebook

동종 드론들 중 가장 오랜 시간 비행한 제퍼-S

원래 신재생에너지 사용 무인기 프로젝트의 선두주자는 단연 아퀼라호였다.

전 세계 어디서든지 인터넷에 접속할 수 있는 기회를 공평하게 제공한다는 취지로 시작된 프로젝트였기에 출범 초기부터 이목이 집중됐다. 지상 20km 정도 높이의 고도에서 3개월 정도를 지속적으로 비행하며 이동 기지국 역할을 담당하도록 한다는 것이 페이스북이 꿈꿨던 아퀼라호의 모습이었다.

통신업계나 무인항공업계는 아직도 페이스북의 프로젝트 중단 결정을 쉽게 받아들이지 못하고 있는 상황이다.

페이스북 측에서는 프로젝트 중단에 대한 구체적 이유를 밝히지 않았다. 다만 많은 전문가들은 천문학적 규모의 비용 문제가 걸림돌이 되었을 것으로 추정하고 있다.

페이스북은 기본적으로 인터넷 사업자나 하드웨어 설계업체가 아니다. 따라서 인터넷이 보급되지 않은 저개발국에 아퀼라호를 띄운다 하더라도 비용을 회수할 수 있는 마땅한 방법이 없다.

때문에 프로젝트를 중단시켰을 것이라는 분석이 주류를 이루고 있다.

이에 대해 페이스북 관계자는 “아퀼라호 개발과 관련한 모든 하드웨어 작업은 중단하지만, 앞으로 소프트웨어의 개발 및 데이터 축적은 계속 진행해 나갈 것”이라고 언급하며 “지상의 기지국이 미치지 못하는 외진 지역이나 항공기 내에서 사용할 수 있는 인터넷처럼 새로운 수요 창출에 적극 동참할 예정”이라고 밝혔다.

인공위성의 기능을 일부 대체할 것으로 기대를 모으는 에어버스의 제퍼-S ⓒ Airbus

인공위성의 기능을 일부 대체할 것으로 기대를 모으는 에어버스의 제퍼-S ⓒ Airbus

이와 달리 에어버스는 항공기 제조라는 하드웨어 사업에 특화돼 있는 자신들의 강점을 살려 태양광 드론 사업에 박차를 가하고 있는 중이다.

제퍼-S는 에어버스가 추진하고 있는 드론 사업의 야심작이다.

원래 이 모델은 영국의 항공전문업체인 키네틱(Qinetiq)이 개발하고 있던 태양광 드론이었다. 이 사업을 에어버스가 인수하면서 첫 번째 작품으로 선을 보이게 됐다.

제퍼-S는 지난 7월 11일 미국 애리조나의 사막에서 이륙한 뒤 오로지 26일 정도를 한 번도 착륙하지 않고 비행하다가 착륙하는 놀라운 기록을 달성했다. 이는 수년 전 제퍼-S의 이전 모델이 기록했던 14일이라는 비행 시간의 두 배 가까운 기록이다.

25m의 날개 길이와 75kg의 무게를 가진 제퍼-S는 일반적인 항공기 운항 고도보다 높은 지상 21~23km 정도의 높이를 비행하며 태양광만을 사용하도록 설계됐다.

이와 관련해 에어버스의 관계자는 “통신 중계는 물론 정찰 등 다양한 분야에서 제퍼-S를 활용할 수 있다”라고 강조하며 “제작 및 발사 비용이 비싼 인공위성의 기능을 일부 대신할 수 있다는 점에서 태양광 드론을 사용하려는 움직임이 늘어나게 될 것”이라고 전망했다.

레이저에 태양광을 더한 하이브리드 방식 드론도 등장

대세가 되어가고 있는 태양광 드론은 특히 군사 분야에서 관심이 높다. 미 방위고등연구계획국(DARPA)는 레이저를 동력으로 하는 기존의 군사용 드론에 태양광을 더한 신개념 드론을 구상하고 있다.

DARPA의 의뢰로 사일런트팔콘(Silent Falcon)이 개발 중인 이 무인기는 하이브리드 방식으로 설계됐다. 가까운 거리는 레이저로 충전을 하고, 먼 거리를 비행할 때는 태양광을 통해 동력을 얻는다.

레이저를 동력으로 사용하는 드론은 비교적 오래 전부터 군사 용도로 활용돼 왔다. 드론이 발사된 레이저의 빛을 받아 전기에너지로 바꾼 다음 이를 동력으로 사용하는 방식이다.

레이저에 태양광을 융합한 하이브리드 방식의 군사용 드론 ⓒ DARPA

레이저에 태양광을 융합한 하이브리드 방식의 군사용 드론 ⓒ DARPA

이 같은 레이저 방식의 드론을 연구하는 이유에 대해 DARPA의 관계자는 “무거운 배터리나 많은 연료를 실을 수 없는 드론이라도 장시간 비행하면서 정찰이 가능하기 때문”이라고 설명했다.

하지만 레이저만으로는 비행에 한계가 있을 수밖에 없다. 건물 뒤로 날때는 장애물이 생기게 되므로 레이저를 발사해도 효과가 없고, 원거리를 비행할 때는 레이저의 출력이 낮아질 수 있어서다.

따라서 레이저와 태양광을 복합적으로 사용하게 되면 이 같은 문제를 극복할 수 있고, 태양광만을 사용할 때의 단점도 보완할 수 있다. 태양광만으로 드론을 제작하면 날개가 커질 수밖에 없지만, 레이저를 같이 사용하면 날개 크기를 대폭 줄일 수 있게 된다.

이에 대해 DARPA의 관계자는 “날개 크기를 줄이는 것은 군용 드론의 경우 적에게 탐지될 기회를 줄이는 것인 만큼, 드론 제작에 있어서 매우 중요한 요소”라고 밝혔다.

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