한국항공우주연구원

솔라 임펄스(Solar Impulse)의 HB-SIA 프로토 타입의 전기 비행기가 4월 7일에 첫 시험비행을 하였다. 솔라 임펄스 프로젝트의 목표는 태양에너지에 의해서 구동되어 전세계를 밤낮없이 날 수 있으며 이륙과 착륙을 할 수 있는 태양 비행기(Solar airplane)을 만드는 것이다. 시험 비행 중에 솔라 임펄스의 HB-SIA 시험 모델은 최대 1,200미터의 고도까지 상승하였으며 87분 동안 날아다녔다. 시험 모델은 마커스 쉐르델(Markus Scherdel)이 조종하였다.

각각 150마이크로미터 두께의 총 11,628개의 모노크리스탈 실리콘 전지들(10,748개의 실리콘 전지들은 상부의 날개 표면에 설치되며 880개는 중심부에 설치됨)이 설치된다. 태양 전지들은 4개의 전기 모터(7.5w, 10hp)들을 구동하고 태양이 비치지 않는 밤에 구동하기 위하여 전체 비행기 무게의 25%를 차지하는 400kg의 리튬 이온 고분자 배터리 시스템에 태양 에너지를 저장한다. 각각의 모터는 날개 아래에 장착되어 있는 조선에 부착된다. 이 조선에는 리튬 폴리머 배터리 세트와 충전/방전과 온도를 제어하는 관리 시스템이 포함되어 있다.

열적 보온 설비는 배터리들에서 방출되는 열을 보존하고 8,500미터 상공에서 부닥치는 영하 40도의 온도를 전기 모터들이 이기고 작동하게 만든다. 각각의 엔진은 3.5미터의 지름을 가지는 이중 날개의 프로펠러의 회전을 제한하는 감속기와 함께 설치된다. 전기모터로 구동되는 프로펠러의 회전수는 200-4,000rpm이다.

시험용 전기 비행기는 익폭이 63.40미터의 대형 날개를 가지고 무게는 중형 크기의 자동차와 비슷한 1,600kg이다. 200입방미터의 광발전 전지들과 12%의 총효율을 가지는 구동 시스템을 통해서 전기 비행기는 모터들은 평균 6kW(8마력)를 생산한다. 이와 같은 힘은 라이트 형제들이 1903년에 처음 동력 비행기를 만들었을 때에 이용한 힘과 같다.

솔라 임펄스는 탄소섬유-허니콤 복합체를 이용하는 샌드위치 구조를 만들었다. 상부의 날개 표면은 태양 전지들로 덮여있으며 날개들의 뒷면은 높은 저항성을 가지는 유연한 필름으로 이루어져 있다. 탄소 섬유로 만들어진 120개의 날개 뼈대들은 50cm의 간격을 가지는 이중층으로 구성되어 설치되고 공기역학적 구조를 비행기가 이룰 수 있도록 한다. 평균 비행 속도는 70km/h이며 이륙 속도는 35km/h이다. 솔라 임펄스는 솔베이그룹, 오메가, 도이치 뱅크를 비롯한 많은 기관들이 참여한다. 프랑스의 에콜 폴리테크(Ecole Polytechnique Federale de Lausanne, EPFL)가 공식적인 과학 참여 기관이며 다설트 애비에이션(Dassault-Aviation)이 비행기의 설계와 생산 자문을 맡는다.

출처 : http://www.greencarcongress.com/2010/04/hbsia-20100411.html#more