| 중국, 태양에너지 드론기술 세계 상위 | ||
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 2015년 첫 시험 비행임무를 성공적으로 수행한 중국 “차이훙(彩虹)” 계열 태양광 무인항공기가 2017년에 근공간 비행 테스트를 진행할 예정이다. 날개길이 40여 m, 표면에 수많은 태양에너지 전지판을 장착한 프로펠러 비행기 “차이훙” 계열 태양광 무인항공기는 미국 항공우주국(NASA) 계열의 무인항공기 이후 세계 최대 규모의 태양광 무인항공기로서 성능 지표와 기술 능력이 세계 3위권에 들어섰다. 태양광 무인항공기는 높은 비행 고도, 긴 항행 시간, 간편한 유지 보수 등 장점을 보유하고 있어 향후 장시간 공중조기경보, 대면적 공중정찰 및 재해 모니터링, 기상관측, 통신중계 등 임무를 수행할 것으로 전망된다. 또한 높은 종횡비 날개를 보유하였기에 대기가 희박하고 기상 조건이 안정한 20 ~ 30 Km 고공에서 평온하고도 빠른 속도로 비행할 수 있다. 종횡비는 비행기 날개 길이 제곱을 날개 면적으로 나눈 값이다. 현대 대형 비행기는 대부분 높은 종횡비 날개를 사용하여 에너지 소모를 감소시킨다. 태양광 항공기도 비행 고도가 높을 수록 요구되는 출력이 더욱 크므로 태양광 흡수 및 추진 시스템 효율, 동체 구조 및 축전지 장치 경량화에 대한 요구도 더욱 높다. 태양광 무인항공기는 태양에너지가 제공하는 전력으로 비행하며 현재 날개길이가 60 m 인 태양광 무인항공기의 유효 하중은 약 50 Kg 이다. 태양광 무인항공기는 몇 개월 더 나아가 더욱 긴 시간 비행할 수 있다. 미국은 2009년에 시작한 독수리(Vulture) 프로젝트를 통해 18.3 ∼ 27.4 ㎞ 고도에서 유효 하중 450 ㎏, 항속 시간 5년 이상을 보장하고 99%의 시간을 임무 고공 지역에서 비행할 수 있는 고정익 항공기를 개발하여 미군에 장기적으로 정보, 감시, 정찰 및 통신중계를 수행할 예정이다. 스위스의 “Solar Impulse 2”는 2015 ~ 2016년 사이의 글로벌 비행 기간 최대 118 시간 무착륙세계일주비행을 수행하였다. 태양전지의 전환 효율 및 에너지저장 전지의 에너지-중량 비율 부족, 추진 능력 제한 원인으로 현재 태양광 무인항공기의 고공 비행 속도는 일반적으로 150 ~ 200 Km/h이다. 그러므로 고효율 고에너지밀도 태양에너지 및 에너지저장 시스템은 태양광 무인항공기 성능 수준을 결정하는 핵심이며 대량의 초고효율 유연성 박막 태양전지 및 경량화 조합 기술, 첨단 광전 변환 기술, 높은 비에너지(specific energy) 에너지저장 전지 기술 등 첨단 기술이 뒷바침해야 한다. 태양광 무인항공기는 비교적 높은 운행 비용 대 효과비(cost performance)를 갖고 있으므로 탑재 시스템이 간단하고 활주로 길이에 대한 요구가 높지 않으며 연료 공급 등 보장 설비가 필요 없다. 또한 비행 시간이 길므로 장기적 임무 수행에서 빈번한 교체가 필요 없다. 하지만 태양광 무인항공기의 전반적인 설계 기술이 아직 성숙된 설계 시스템을 형성하지 못하였기에 기술 및 공학적 설계 면에서 일반적인 고정익 무인항공기와 다르다. 그러나 태양에너지 무인항공기는 위성에 비하여 원가가 낮고 배치가 간단한 등 우위를 보유하고 있으며 또한 고공의 대형 비행선과 협력하여 고정 플랫폼 및 모바일 플랫폼의 고저 결합 형식으로 지역에 전부 커버리지된 연속 형식의 감지, 통신 및 중계망을 형성할 수 있다. 정보출처 : http://www.chinahightech.com/html/chany/xny/2017/0208/364760.html |
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