이지영 박사가 독자 개발한 발전기·전동기에 대해 설명하고 있다. 한국전기연구원 제공

미래형 배송 시스템으로 불리는 ‘드론 택배’의 상용화를 앞당길 것으로 기대되는 발전기와 전동기 핵심기술이 국내 연구진에 의해 개발됐다.

한국전기연구원(KERI)은 하이브리드 전기추진 무인항공기(드론)에 탑재되는 ‘축방향 자속 영구자석 발전기 및 전동기’를 순수 국내 기술로 최초 개발하는 데 성공했다고 27일 밝혔다. 이 기술은 KERI 전동력연구센터 이지영 박사팀이 KERI 자체 연구비와 중소벤처기업부의 중소기업 기술개발 사업을 통해 개발했다.

KERI, 발전기·전동기 개발 완료

택배 드론·플라잉카 상용화 기여

이번 기술은 하이브리드 전기추진 시스템에서 엔진과 배터리, 프로펠러를 연결하는 핵심부품인 ‘발전기’와 ‘전동기’를 국내 최초로 독자 개발했다는 점에서 의미가 크다고 KERI 측은 설명했다.

하이브리드형은 엔진과 배터리를 함께 활용하는 발전기와 전동기의 성능이 매우 중요한 데다 항공기 특성상 최대한 가벼우면서도 높은 출력을 낼 수 있어야 더 무거운 물품을 더 오랜 시간, 더 멀리 운송할 수 있다.

하이브리드 전기추진 무인항공기는 순수 엔진 구동에 비해 작은 엔진을 사용할 수 있을 뿐 아니라 낮은 고도에서는 순수 배터리로 구동하다가 충전이 필요하면 높은 고도에서 엔진을 작동하는 방식으로, 지상에서 체감하는 소음을 확실히 줄일 수 있는 것으로 알려졌다. 이를 통해 기존 엔진의 소음 문제를 해결하고, 보다 많은 화물이나 승객을 장거리로 운송할 수 있다는 것이다.

KERI 측이 개발한 발전기가 구현하는 출력은 5kW로, 기존 배터리 중심의 순수 전기추진 무인항공기와 비교할 때 30분 이내의 운영 시간을 약 2시간으로 확대할 수 있다.

이에 따라 장거리 드론 택배는 물론 섬이나 험난한 지역의 물품 배송, 농약 살포용 등으로 이용할 수 있다. 또 전기자전거, 가정 또는 공장의 소형 발전기로도 활용이 가능하다.

연구책임자인 이지영 박사는 “이번 성과는 무인항공기에서 가장 중요한 저소음, 안정성, 고비출력(무게 대비 출력) 특성을 반영한 발전기와 전동기를 순수 국내 기술로 개발한 것”이라며 “앞으로 사람이 탈 수 있는 수준의 100kW급 발전기를 3년 이내에 개발해 우리나라가 플라잉카 산업의 선두에 설 수 있도록 최선을 다하겠다”고 말했다. 이성훈 기자 lee777@

이성훈 기자 lee777@busan.com