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[INVENTION AWARDS]수직이착륙 전기항공기

발명품: S2

개인용 항공기 사고 중 절반 이상은 이착륙 단계에서 일어난다. 그래서 발명가 겸 사업가인 조벤 비버트는 활주로가 필요 없는 항공기를 개발키로 결심했다. 연(鳶)처럼 하늘에 띄우는 풍력터빈을 디자인해 주목받기도 했던 그는 이 프로젝트를 위해 당시의 팀원들을 다시 모았고, 결국 개인용 수직이착륙 전기항공기 ‘S2’의 기본설계를 완성했다. 90도로 꺾이는 로터를 채용, 헬리콥터의 수직이착륙 능력과 고정익기의 빠른 전진비행 능력을 겸비하는 개념이다.

아직 실물크기의 시제품은 개발되지 않았지만 중량 4.5㎏의 축소모델 20여대를 이용해 개념 실증을 마친 상태다. 이에 주목한 미항공우주국(NASA)은 S2의 시스템이 접목된 무인기 개발을 위해 자금지원을 결정하기도 했다.


슈퍼컴퓨터의 시뮬레이션 결과에서도 770㎏ 중량의 실물 S2는 2명을 태운 채 1시간 만에 320㎞(서울-대구 거리)를 비행할 수 있는 것으로 나타났다. 이에 필요한 전기에너지는 50kWh로서 일반 2인승 항공기의 연료소비량으로 환산하면 5.7ℓ에 불과하다. 비버트는 10년 전만 해도 S2 같은 항공기의 실용화를 믿는 사람이 없었지만 작고 효율적인 모터와 센서, 배터리의 에너지 밀도 향상, 비행제어시스템의 지능화 등에 힘입어 머지 않아 S2가 창공을 가르는 모습을 보게 될 것이라고 말한다.

1 안전성과 효율
12개의 소형 전기모터로 로터를 회전시켜 기존 개인용 항공기의 내연기관 엔진보다 뛰어난 효율을 제공한다. 또한 모터가 많으면 각 모터의 부담이 줄어들어 사고 위험성도 낮아진다.


2 유연성
인입식 암(arm)이 이착륙 및 전진 비행에 맞춰 로터의 각도를 최대 90도까지 변경한다.

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3 비행제어
효율 증대와 소음 감소, 비행제어 능력 향상을 위해 내장 컴퓨터가 로터의 속도를 초당 4,000번 제어한다.

“비행의 개념을 바꿔놓을 새로운 시대가 열리고 있습니다. 신뢰성과 효율성이 탁월한 최첨단 추진기관 덕분에 자동차만큼 쉽고 안전하게 탈 수 있는 항공기가 등장할 것입니다.”
-마크 무어, NASA 랭글리연구센터 개인용 항공기(PAV) 연구자





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