"아무래도 배터리를 사용하다 보면 드론의 주행 시간이 짧잖아요. 이에 비해 친환경 수소 연료는 높은 에너지 밀도로 장시간 운용에 적합합니다. 액체수소 연료를 적용한다면 최대 10시간 운용도 가능할 것이라고 봅니다."
6일 경기 고양 일산 킨텍스에서 개막한 '2021 그린뉴딜 엑스포'에서 만난 김선엽 한국기계연구원 선임연구원은 드론 구동용 액체수소 엔진에 대해 이같이 설명하며 자신감을 내비쳤다.
한국기계연구원은 이번 엑스포에서 드론용 수소 파워팩 개조 엔진과 플라즈마 DPF(매연저감장치) 기술을 중점적으로 소개했다. 최근 들어 관측·통신용 드론뿐만 아니라 의료 구조용 드론, 개인용 이동 드론 등 개인 및 무인 기기에 대한 수요도 늘어나는 추세다. 그만큼 운전시간도 길고 경제성을 갖춘 동력장치 파워 시스템의 개발 필요성도 높아졌다.
한국기계연구원에 따르면 일반 배터리를 통해 드론을 운용할 경우 운용 시간은 20~30분에 불과하지만, 압축 기체 수소를 활용한다면 3~4시간까지 가능하다. 액체수소를 적용한다면 운용 시간은 8~10시간으로 훌쩍 늘어난다.
김 연구원은 "소형 드론보다는 산업용 드론에 적용하고자 하는 취지"라며 "내연기관 자동차 엔진가 비슷하되 좀더 경량화되고 항공운행에 적합한 엔진을 사용하는 방식"이라고 설명했다.
또 다른 기술은 플라즈마 DPF 기술이다. DPF는 디젤 자동차로부터 나오는 배기가스를 처리해주는 장치다. 그러나 DPF를 오래 사용하다보면 이물질이 쌓이면서 필터링 성능도 줄어들 수밖에 없다. 해당 기술은 DPF 재생을 위해 플라즈마 물질을 사용하는 것이다.
김 연구원은 "드론용 수소엔진 사업은 원래 내후년까지 진행하려 했으나 연구원 사정상 올해까지만 진행하게 됐다"며 "올해까지 개발을 완료 짓고 다음 후속 과제를 찾아 보완할 계획"이라고 말했다.
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