고도 20km, 영하 70도 성층권 '훨훨' 날았다 [지금은 우주]

[아이뉴스24 정종오 기자] 우리나라의 성층권 태양광 무인기(EAV-4)가 7일 연속비행에 성공했다. EAV-4는 날개폭 31m, 길이 16m, 무게 150kg이다. 20km 상공과 영하 70도를 견딘다.

통신과 중계, 감시와 정찰, 재난 대응 등에 투입할 수 있다. ‘태양전지+배터리+초경량 소재+자동비행’을 동시에 구현한 비행체이다. 위성처럼 넓게 보고 드론처럼 필요한 곳에 가서 임무를 수행한다. 태양의 힘으로 오래 머무는 하늘 위의 새로운 인프라로 주목받고 있다.

우주항공청(청장 오태석)은 ‘EAV-4’의 170시간 5분 연속비행 성공에 이어 미래 항공 산업을 위한 하이브리드 수직이착륙기 개발을 본격 추진한다고 10일 발표했다.

지난 8월 18일부터 25일까지 ‘EAV-4’ 비행시험에서 7일(170시간 5분) 연속비행이 이뤄졌다. 2020년 무인기(EAV-3) 국내 기록(53시간)을 3배 이상 넘어선 성과이다. 유럽 에어버스(Airbus)의 ‘제퍼(Zephyr)’에 이어 세계 2위에 해당하는 대기록이다.

비행시험 기간 산불 탐지 임무를 시연했다. 전자광학·적외선 카메라로 발화점을 수 초 만에 포착했다. 연기 확산 방향과 불씨 이동 경로까지 추적·예측하며 조기 대응 역량을 입증했다.

성층권 무인기는 지상 20km 고도에서 정지 상태로 장기간 머물 수 있어 ‘가성비 높은 상시 감시 플랫폼’으로 꼽힌다. 기상 영향이 적은 성층권 특성을 활용해 실시간 재난 관측뿐 아니라 통신 인프라가 부족한 도서·산간 지역의 ‘공중 기지국’ 역할까지 수행할 수 있다. 국가 안보와 경제적 파급효과가 클 것으로 기대된다.

성층권 무인기는 적은 비용으로 넓은 지역을 장시간 감시할 수 있는 차세대 인프라로 주목받고 있다. 상용화는 아직 해외에서도 초기 단계다. 우주항공청은 지금이 성층권 무인기 시장 선점의 적기로 보고 독자 기술로 성층권 상시 감시망을 완성하는 도전을 본격화한다.

2030년까지 민간 기업이 주관하면서 △재난 감시·관측 △통신중계 △국산 태양전지 검증을 수행할 예정이다.

한편 우주항공청은 지역 간 운항을 위한 ‘하이브리드 수직이착륙기(OPPAV, Optionally Piloted Personal Air Vehicle)’ 개발을 본격 추진한다. 이번 사업을 통해 해외 기업들이 선점하고 있는 시장의 벽을 깨고 국내 역량을 총동원해 우리 손으로 미래 시장을 선도할 전기추진 항공기에 대한 도전을 본격화한다.

하이브리드 수직이착륙기는 활주로 없이 바로 뜨고 내릴 수 있는 항공기이다. 배터리만 사용하는 도심형 항공기와 달리 엔진과 배터리를 함께 사용해 더 많은 사람과 짐을 싣고 더 멀리 날아갈 수 있다는 장점이 있다. 비상 상황이 발생했을 때 안전하게 대응할 수 있는 충분한 여유 동력을 갖출 수 있다.

이번 사업을 통해 확보되는 하이브리드 수직이착륙기는 앞으로 도서·산간 지역의 긴급 물류 수송과 응급 환자 이송, 지역 간 에어 택시 등 국민 삶과 직결되는 다양한 분야에 활용될 예정이다.

엔진·배터리·모터 등 핵심 부품의 국산화도 함께 추진한다. 국내 항공 부품 공급망을 강화하고 미래 항공 산업 생태계를 자립화하는 계기가 될 것으로 기대된다. 2028년부터 2032년까지 5년간의 연구개발을 진행하며 하이브리드 추진 등 핵심기술부터 항공기 개발까지 단계별로 입증해 나간다는 계획이다.

하이브리드 수직이착륙기는 도심 단거리(150km 이하)는 전기추진(UAM)으로 하고 지역간 장거리(200~300km 이상)와 고하중은 하이브리드(RAM)로 추진한다. 5인승급 하이브리드 플랫폼을 구축하는 게 목표이다.

하이브리드 수직이착륙기는 약 1조861억원(국비 1조9억원, 민간투자 852억원)이 투입된다. 국비 중에서 우주항공청 8509억원, 타부처 1500억원을 투자한다.

1단계(2032년까지)는 다목적 플랫폼확보을 확보하고 2단계(2037년까지)로는 성능 개량과 임무 적용이 이뤄진다. 3간계(2042년)에서는 5메가와트(MW)급 터보제너레이터 기반 기체 확장 개발에 나선다.

오태석 우주항공청장은 “성층권 태양광 무인기의 장기체공 성과는 대한민국 항공기술의 발전 가능성을 보여주는 의미있는 성과이며 하이브리드 수직이착륙기 개발은 미래 항공시장을 선도하기 위한 새로운 도전”이라며 “산업계, 학계, 연구기관이 힘을 모아 기술을 직접 확보해 실질적 항공 산업 육성과 국민 편익으로 이어지도록 노력하겠다"고 말했다.