국내 기술로 개발한 무인기가 12시간 이상 연속 비행하는 데 성공했다.

한국재료연구원(KIMS) 재료공정연구본부 항공우주재료실증센터 양철남 박사 연구팀은 1.2㎾급 연료전지를 자체 개발하고, 이를 무인기에 탑재해 12시간 이상 비행에 성공했다고 4일 밝혔다.

국내 기술로 개발된 무인기용 연료전지 동력원이 수행한 공중 비행시간으로는 이번 기록이 역대 최장이라고 연구팀은 설명했다.

양철남 박사 연구팀은 2011년 30분 비행 성공을 시작으로 비행시간을 계속 늘려오다가 2023년에는 11시간 비행을 기록한 바 있다.

기존 무인기는 대부분 일반 배터리를 사용해 에너지 밀도가 낮아 장시간 비행이 어렵다.

내연기관 엔진의 경우 장시간 운용할 수 있지만 소음과 진동, 배기가스, 낮은 효율 등 단점이 있다.

연구팀은 배터리 한계를 뛰어넘으면서 효율적인 연료전지 동력원을 개발하는 데 주력했다.

1.2㎾급 연료전지 스택(연료전지 셀을 여러 개 쌓은 것)과 주변 장치를 통합한 연료전지 시스템을 자체 제작하고, 무인기에 수소탱크와 배터리의 하이브리드 구성을 적용했다.

길이 3.7ｍ, 윙스팬 7.6ｍ급 복합재 고정익(fixed wing) 기체로 자동항법 장치를 탑재한 이 무인기는 시험 비행 결과 12시간 이상 총 755.6㎞의 거리를 안정적으로 날았다.

비행 중 평균 출력은 655W, 에너지 밀도는 606Wh/㎏로 측정됐다.

연구팀은 연료전지를 사용하는 무인기가 소음과 진동이 적고 열 감지가 어려워 군용 정찰을 비롯해 장거리 항공 촬영, 해안선·내수면 감시, 산업 인프라 감시 등 민수·군수 분야에 폭넓게 활용될 것으로 기대한다.

양철남 박사는 "향후 액체수소 연료와 고밀도 스택 개발을 통해 24시간 연속 비행을 실현하겠다"며 "국내 무인기 산업 자립에 크게 기여할 것으로 기대한다"고 말했다.