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기업지원성과 사례
占쏙옙占쏙옙占� 미래기술 장착하고 더 멀리 날아오르다. 하이브리드 드론(Hybrid Drone) |
占쏙옙占쏙옙占쏙옙 고내식성 친환경 세라믹 코팅제 기술 개발 |
최근 일반인들이 체감하고 있는 첨단기술 가운데 하나가 드론이다. 드론 택배와 택시까지 등장한 시대, (주)탑플라이트와 한국생산기술연구원은 사람들의 안전과 경제성까지 생각한 ‘Made in Korea'를 위해 협력하고 있다.
기술지원기업 (주)탑플라이트
연구책임자 서남지역본부 동력부품소재그룹 차현록 수석연구원
기술력 + 설계력 = 한국형 드론을 완성하다
(주)탑플라이트는 태양광발전소 시공과 유지관리를 주력사업으로 하던 모기업 (주)탑인프라에서 시작했다. 그리고 2014년, 높은 곳에 위치하거나 광범위한 태양열 패널의 고장유무를 판단하기 위해 열화상 카메라를 이용한 태양광 패널 감시용 드론을 개발했다.
“신재생에너지에 대한 관심이 높아지면서 태양광발전소의 시공과 유지보수 시장도 점점 포화 상태가 되고 있습니다. 드론을 다른 분야에 활용할 방안에 대해 많은 고민이 있었습니다.”
(주)탑플라이트 전동환 실장의 기업 소개에 이어 ㈜탑플라이트 김태곤 수석연구원이 농업 분야에 드론을 활용한 이유를 설명해 주었다. 드론을 활용할 분야 중 농업 환경이 가장 눈에 들어온 것이다. 노인뿐이거나 여성이 주로 농사일을 도맡는 농업 현장에서는 늘 일손이 모자란 상황. 거기에 높은 비용의 농기구에 비해 소득은 낮아 어려움이 많은 실정이다. 농업 분야의 기술개발을 위해 드론이 제격이었다. 생기원의 기술력과 (주)탑플라이트를 알아본 안목이 기술 개발을 성공으로 이끈 동력이 됐다.
“기술이 있어도 실행할 수 있는 설계가 없으면 무용지물이죠. 기술을 더욱 값지게 할 탄탄한 설계능력을 갖춘 국내 기업을 찾던 중에 (주)탑플라이트와 만나게 된 것입니다.”
생기원 차현록 수석연구원의 고민은 순수 국내 기술로 이루어진 드론을 완성하는 일이었다. 드론 산업이 성장하면서 자연스럽게 수요가 늘어났지만 국산 제품은 찾아보기 힘들다. 드론 관련 기업은 많아도 대부분 중국 등 외국산 부품을 들여와 조립만 하는 경우가 대부분이다. 드론의 핵심 기술을 가진 생기원과 잘 이해하고 제대로 설계할 줄 아는 기업이 만났으니 국내 드론 시장이 좀 더 높이 날 수 있게 된 것이다. 농업뿐 아니라 다양한 분야에서 활약이 기대된다. 더욱 반가운 소식은 비용 절감뿐 아니라 (주)탑플라이트가 산업용 드론 교육에까지 진출했다는 점이다.
소형화 + 경량화 = 미래형 드론을 완성하다
‘하이브리드 드론’은 생기원과 (주)탑플라이트의 합작으로 농업 분야에서 활발하게 비행 중이다. 널리 상용화된 드론은 크게 엔진 드론과 배터리 드론, 두 가지로 나뉜다. 엔진 드론은 장시간 비행은 가능하나 구조가 복잡해 조작과 정비가 어렵다. 매연을 일으켜 대기오염을 유발한다. 배터리 드론은 구조가 단순해 조작과 정비가 쉬우나 비행시간이 짧은 데 비해 충전 시간이 오래 걸린다.
농약 방제 시 드론을 사용한다고 가정해보자. 넓은 대지에 농약을 살포하려면 무게를 견디고 오랜 시간 비행이 가능해야 한다. 주 사용자가 노령화된 인력이므로 누구든 쉽게 운전과 정비가 이루어져야 한다는 조건도 충족시켜야 한다. 기존 드론 형태로는 농업 현장에서 사용이 어렵다. 이 두 드론의 장점을 결합한 하이브리드 드론을 사용하면 장시간 비행이 가능하고 줄어든 충전 시간으로 경제성까지 높일 수 있다. 그래서 미래형 드론이라 불린다.
하이브리드 드론이 일반 드론의 약 3배 이상인 1시간가량 비행 가능한 이유는 엔진 - 발전기 - 배터리를 동시에 에너지원으로 사용하는 하이브리드 시스템 덕분이다. 엔진이 발전기를 회전하면 발전기는 에너지를 만든다. 여기서 만들어진 에너지가 배터리에 쌓이면서 드론을 움직이는 전력을 제공한다. 여기서 끝이 아니다. 배터리의 잔여 전력량을 측정하는 전력 측정모듈까지 탑재했다. 하이브리드 드론 내부에는 다수의 배터리가 들어있다. 측정모듈은 실시간으로 배터리의 전력량을 살피고 배터리의 전력이 다하면 다른 배터리로 전환하는 기술이다.
주목할 만한 또다른 기술은 회전하는 날개와 연결된 ‘고효율 추력모터’. 생기원의 모터 설계는 이미 국내외적으로 최상급 기술로 인정받고 있다. 드론의 핵심기술인 고효율 추력모터 기술에 작은 사이즈, 적은 무게로 하이브리드 드론 경량화에 성공한 것이다.
접이식 날개도 눈여겨 볼만 하다. 농업 외에도 산업용을 비롯한 다양한 분야에서 상용화되려면 운송이 편리해야 한다. 하이브리드 드론은 사용하지 않을 때 날개 일부를 접어 부피를 최소화해 손쉽게 이동시킬 수 있다. 여러모로 편리한 기술만 집약한 하이브리드 드론은 이미 상용화된 농업 외에도 레저, 군사, 인명구조 등 다양한 산업에서 활용될 날이 머지않았다.
하이브리드 드론의 경제적 효과
비행 시간 + 촬영 시간
1h | 20min |
하이브리드 드론 | 일반 드론 |
작업 면적
12000㎡이상 | 4000~6000㎡ |
하이브리드 드론 | 일반 드론 |
산업 인프라 관리
30min 이상 | 10min |
하이브리드 드론 | 일반 드론 |