[뉴스핌=이수경 기자] "높이 나는 새가 가장 먼 곳을 보고 오래 떠 있는 새가 하늘을 오래 난다."

주진 한국항공우주연구원 본부장이 고고도 전기동력 무인기(EAV)를 두고 묘사한 말이다. 14.12km 상공에서 24시간 비행 가능한 EAV의 특징을 상징적으로 표현하고 있다.

24일 대전 항공우주연구원에서는 미래창조과학부 주최로 '제17회 미래성장동력 오픈톡릴레이'가 열렸다. 전시관에는 향우연이 개발한 다양한 종류의 무인기가 놓여 있었다. 무인기의 시대가 우리 곁에 성큼 와 있는 분위기를 확인해볼 수 있는 자리였다.

고고도 전기동력 무인기(EAV) <사진=이수경 기자>

EAV는 성층권에서 체공하는 태양광 전기 동력 무인기다. 성층권의 공기밀도는 1/4 수준으로, 안정적인 비행이 가능한 고도다. 자전하는 지구의 특성상 12시간의 공백이 있는 인공위성과는 달리 24시간 특정 지역을 촬영하기에도 적합하다. 이 때문에 선진국이 앞다투어 성층권 고도의 무인기를 개발하고 있기도 하다.

전세계적으로 성층권에서 2주일 이상 비행에 성공한 비행체는 영국의 키네티큐(Qinetiq)사와 제퍼(Zephyr)기가 유일하다. 주진 본부장은 "미국, 독일 등 항공 선진국이 경쟁 중이고, 아시아권에서는 우리나라가 가장 앞서 있다"고 설명했다.

전시장에 놓인 EAV의 무게는 총 40kg으로 경량화 기술이 적용됐다. 장기체공을 위해 태양광 전기 동력이 이용된다. 이온 배터리로는 한계가 있고 차세대 축전지 물질인 리튬 황을 사용하자니 200억원의 개발비가 필요해서다. 향후 하이브리드 엔진이나 수소 엔진 개발도 진행될 예정이다.

향후 EAV는 고고도 기상관측, 해양 오염, 실시간 재난감시 등의 임무를 수행하는 데 활용될 것으로 보인다.

물론 이를 위해서는 성층권 장기 체공 무인기 개발에 필요한 핵심기술을 확보하는 것이 무엇보다 중요한 과제다. 영하 70도 이상 성층권 환경에서 구동할 수 있는 고효율 모터, 체공 상태에 맞게 자율적으로 비행하는 자동 비행조절 시스템, 초경량 및 고강성 기체 등 기술 개발이 이뤄지고 있다.

고속-수직이착륙 틸트로터 무인기 TR60<사진=이수경 기자>

틸트로터 무인기는 수직이착륙이 가능한 헬리콥터와 고속비행기 가능한 (고정익)항공기의 장점만을 딴 무인기다. 활주로가 없는 곳에서 헬리콥터처럼 수직으로 이착륙하고 이동할 때는 항공기처럼 수평으로 초고속으로 비행한다.

틸트로터 무인기는 참치잡이 선박에 활용될 가능성이 특히 높다. 떼로 몰려다니는 참치의 특성상 이를 파악하기 위해서는 공해에서 실시간으로 관측할 수밖에 없다. 바다 한가운데 정착해서 틸트로터 무인기를 띄운 다음, 참치 떼의 이동을 파악한 어선들이 '월척'의 가능성이 높아진 셈이다.

넓은 지역을 효율적으로 감시하고 수색할 수 있다는 점에서 해군이 해상 업무를 할 때도 이 무인기가 활용될 전망이다.

지난 10년간 지식경제부는 970억원의 예산을 들여 TR100과 TR60을 만들었다. TR60은 TR100를 60%수준으로 줄인 경량화 버전이다. 작은 차체로 실용성이 강조된 것이 특징이다. 현재 산업통상자원부는 세계에서 두 번째로 TR60의 상용화 개발을 추진하고 있다. 내년 예산안이 통과된다면 빠르면 오는 2022년 상용화가 진행될 것으로 보인다.

유∙무인 복합 운용 무인기 <사진=이수경 기자>

유∙무인 복합 운용 무인기는 조종사 없이도 자동비행기가 가능하도록 설계됐다. 독일 플라이트 디자인(Flight Design)사의 2인 유인항공기가 자동조종 무인기로 재탄생됐다. 최대 200kg 정도 무게를 싣을 수 있다.

특히 이 무인기는 항공 부품의 비행시험에 적극 활용될 것으로 기대된다. 통상적으로 조종사가 실제로 비행기를 조종하면서 부품의 정밀실험을 진행한다. 조종사의 안전에 당연히 위험이 따를 수밖에 없는 구조다. 자동비행 기술이 지원된다면 지상에서 엔지니어가 비행 상태를 충분히 확인할 수 있다.

무인기 시장이 활성화되기 위해서는 기술적으로, 제도적으로 정비할 것들이 많다. 무엇보다도 무인기끼리 서로 부딪히지 않도록 하는 충돌회피는 물론, 안정적인 비행을 위한 갖가지 기술이 필요하다. 무인기 전용 주파수도 필요하고 무인기들만 비행하는 '하늘길'도 정리해야 한다. 비행 용도나 구역을 제한한 현행 항공법과 저촉될 수밖에 없는 부분이다.

이에 대해 고경모 미래창조과학부 창조경제조정관은 "무인기의 규격이나 용도에 따라 규제 완화 등의 작업이 필요하며 각 부처 간 의견을 조율해서 시험비행장 구축 등 그 계획을 구체화할 계획"이라며 "앞으로 이런 노력을 통해 무인기가 신산업의 중요한 한 축을 차지할 수 있도록 노력하겠다"고 밝혔다.

[뉴스핌 Newspim] 이수경 기자 (sophie@newspim.com)