에너지/환경

수소연료전지 드론의 331분간 논스톱 비행 세계기록 경신

발행일 : 2020 / 02 / 04

베이징신옌촹넝(新研創能)과기유한회사와 서우항궈이(首航國翼)가 공동으로 개발한 헥사로터 수소연료전지 드론이 331분간의 논스톱 비행을 달성해 HYDrone-1800 멀티로터 드론이 2016년에 세운 270분간 논스톱 비행 세계기록을 경신하였다.

해당 드론은 2kW 금속판 공랭식 스택(Stack) 및 19L/35MPa 경량 고압 수소저장용기를 탑재하고 2019년 12월 8일 오전 9시 23분에 우한에서 이륙하여 오후 2시 54분에 착륙함으로써 331분간 지속적 실외비행 신기록을 세웠다. 뿐만 아니라 쓰촨 간쯔짱족자치주에서 수행한 고원환경 장기체공 시험비행에 성공함으로써 강풍, 저온, 저산소 조건에서 신옌촹넝 수소연료전지 작동의 안정성을 입증하였다. 신옌촹넝은 2018년에 “수소연료전지 멀티로터 드론 산업화” 프로젝트를 가동하여 1년 동안 노력 끝에 출력밀도가 높고 무게가 가벼우며 부피가 작고 성능이 양호한 2kW급 금속판 연료전지 공랭식 스택 및 관련 시스템을 개발함과 아울러 드론과의 통합에 성공하였다.

수소연료전지 드론은 리튬전지 드론에 비해 항속능력이 우수하고 진동/오염이 없는 등 고유 장점을 보유하기에 응용전망이 밝다. 예를 들어 군집비행시 장기체공 통신중계드론은 드론 편대가 더 멀리 날아갈 수 있게 보장하기에 지금까지 불가능했던 복잡한 임무 수행이 가능해진다.

분리판(bipolar plate)은 수소연료전지 스택의 핵심부품이다. 현재 메인노선은 흑연전극판과 금속전극판으로 나누는데 후자는 대규모 생산이 쉬우며 해당 연료전지 스택 또한 가볍고 부피가 작으며 내진성능이 양호하고 저온에서의 무보조 시동이 가능하며 출력밀도가 높은 등 장점을 보유한다. 2017년에 설립된 신옌촹넝은 금속전극판 개발에 주력하고 있다.

동 회사는 0.1mm 금속판재 울트라딥 유로 가공·제조 공법 및 기술을 개발해 수소연료전지 스택에 응용하였는데 관련 성능은 세계 일류 수준에 도달하였다. 해당 스택을 탑재한 드론은 고효율과 안정성을 모두 달성할 수 있다. 이외 자동차용 수랭식 40kW 스택을 양산하였는데 부피출력밀도(Volumetric Power Density) 최대치는 2.9kW/L에 도달해 세계 앞자리를 차지하였다. 동 회사는 이에 멈추지 않고 80kW 스택도 개발 중에 있다.

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