한국과학기술원(KAIST)은 하동수 조천식녹색교통대학원 교수 연구팀이 양 날개(주익)를 개별적으로 제어할 수 있는 무인비행장치(드론)를 개발했다고 4일 밝혔다.
드론은 크게 날개가 달린 고정날개와 프로펠러가 있는 회전날개 방식으로 나뉜다.
고정날개의 경우 일반적으로 일체형 주익을 쓴다. 공기 양력을 이용하기 위해서다.
비행체 에너지 효율이 높다는 장점이 있으나, 회전반경이 커 기민하게 움직이기는 어렵다.
여러 개의 프로펠러를 회전시켜 양력을 얻을 수도 있으나, 에너지 효율이 상대적으로 낮다는 한계가 있다.
하 교수 연구팀은 이러한 한계를 극복하고자 주익이 분리된 개별 제어형 비행체를 구현했다.
주익을 따로 움직이면서 꼬리에 달린 모터 추진방향을 바꾸는 방식이다.
주익을 분리하는 방법에는 크게 두 가지가 있다고 연구팀은 설명했다.
동체·주익 동시 지지대와 주익용 지지대를 따로 사용하는 방식, 몸체 측면을 주익 제어용 기기의 일부로 활용하며 개별적 지지대를 이용하는 방식 등이다.
하 교수팀의 드론은 첫 번째 방식으로 제작했다.
원하는 운행방식에 따라 분리된 주익 개별 제어를 실행하는 한편 제어결과는 비행체에 장착된 센서를 통해 다시 조정되는 과정을 거친다.
이를 통해 일반 항공기가 만들 수 없는 다양한 동작이 가능해진다고 연구팀은 전했다. 수직 비행과 수평 비행 전환도 할 수 있다.
연구팀은 2016년 설계 시점부터 우리나라뿐만 아니라 미국과 중국 등에 다양한 분리제어 구현방식에 대한 관련 특허도 출원했다.
하동수 교수는 "중소형 항공기용 주익 독립제어기술은 선진국에서도 아직 시도해보지 못했다"며 "민수용 항공교통, 군용 항공무기체계, 일반 안전관리 등 다양한 분야에 폭넓게 활용할 수 있을 것으로 기대된다"고 말했다.
연구는 정보통신기술진흥센터 ITRC 사업 지원을 받아 수행했다.
수직 이착륙과 수직·수평비행이 가능한 분리형 주익 독립제어 기술 [KAIST 제공]
[저작권자 ⓒ연합뉴스 무단 전재-재배포 금지]
드론은 크게 날개가 달린 고정날개와 프로펠러가 있는 회전날개 방식으로 나뉜다.
고정날개의 경우 일반적으로 일체형 주익을 쓴다. 공기 양력을 이용하기 위해서다.
비행체 에너지 효율이 높다는 장점이 있으나, 회전반경이 커 기민하게 움직이기는 어렵다.
여러 개의 프로펠러를 회전시켜 양력을 얻을 수도 있으나, 에너지 효율이 상대적으로 낮다는 한계가 있다.
하 교수 연구팀은 이러한 한계를 극복하고자 주익이 분리된 개별 제어형 비행체를 구현했다.
주익을 따로 움직이면서 꼬리에 달린 모터 추진방향을 바꾸는 방식이다.
주익을 분리하는 방법에는 크게 두 가지가 있다고 연구팀은 설명했다.
동체·주익 동시 지지대와 주익용 지지대를 따로 사용하는 방식, 몸체 측면을 주익 제어용 기기의 일부로 활용하며 개별적 지지대를 이용하는 방식 등이다.
하 교수팀의 드론은 첫 번째 방식으로 제작했다.
원하는 운행방식에 따라 분리된 주익 개별 제어를 실행하는 한편 제어결과는 비행체에 장착된 센서를 통해 다시 조정되는 과정을 거친다.
이를 통해 일반 항공기가 만들 수 없는 다양한 동작이 가능해진다고 연구팀은 전했다. 수직 비행과 수평 비행 전환도 할 수 있다.
연구팀은 2016년 설계 시점부터 우리나라뿐만 아니라 미국과 중국 등에 다양한 분리제어 구현방식에 대한 관련 특허도 출원했다.
하동수 교수는 "중소형 항공기용 주익 독립제어기술은 선진국에서도 아직 시도해보지 못했다"며 "민수용 항공교통, 군용 항공무기체계, 일반 안전관리 등 다양한 분야에 폭넓게 활용할 수 있을 것으로 기대된다"고 말했다.
연구는 정보통신기술진흥센터 ITRC 사업 지원을 받아 수행했다.
[저작권자 ⓒ연합뉴스 무단 전재-재배포 금지]
