화석연료 사용이 기후변화에 미치는 영향이 증가함에 따라서 선진국을 중심으로 하이브리드 전기동력을 기반으로 한 친환경 비행체 개발이 활발히 진행되고 있다.
한국항공우주연구원은 2010년 이후 미래비행체용 하이브리드 전기동력 추진시스템 개발을 적극적으로 추진하고 있다. 2011년 태양전지와 연료전지, 배터리 및 능동형 전력제어시스템을 조합한 고효율 전기추진 시스템이 성층권 태양광 무인기 EAV-2에 적용되었고, 2012년에는 태양전지와 배터리를 적용으로 EAV-2H의 25시간 이상 연속비행을 시현했다.
2015년에 국내 최초이자 세계에서 세 번째로 고도 18.5㎞ 성층권에서의 비행과 12시간 연속비행에 성공한 성층권 태양광 무인기 EAV-3에는 초경량 날개 구조물 위에 부착된 태양전지와 함께 고고도 극한환경에서 작동할 수 있도록 설계된 배터리 팩 및 구동모터를 국내 개발해 장착했다. 이후 2016년부터 소형 왕복엔진-발전기-배터리를 조합한 하이브리드 전기동력 시스템 연구를 시작해 2018년 중량 48㎏급의 쿼드틸트프롭 무인기용 하이브리드 전기동력 시스템을 개발하였으며 이를 적용하여 기존 배터리 적용 비행시간(30분)의 2배인 1시간 비행에 성공했다. 최근에는 항우연 주도로 개발되고 있는 미래형 유무인 겸용 개인항공기(OPPAV)의 전기추진시스템 및 150kW급 경량 전기추진시스템의 핵심부품을 연구개발을 성공적으로 완료하였다.
2021년부터는 장거리/고속 eVTOL 및 eCTOL에 적용이 가능한 가스터빈기반 하이브리드 전기추진시스템 통합기술개발에 착수하여 시스템 설계/해석, 구성품 요구도 도출 및 개발, 서브 시스템 시험평가를 거쳐 2024년말 기준으로 통합 지상시험리그 구축을 완료하여 하이브리드 전기추진시스템 통합 성능 평가를 진행 중에 있다.
01
4~5인승 Advanced Air Mobility eVTOL을 위한 하이브리드 전기추진시스템
- 최대 출력 기준 700kW급, 서울-부산(350km) 이동을 실현하는 추진시스템
02
성층권 태양광 무인기 EAV-3
- 날개길이 : 20m(동체길이 9m), - 이륙중량 : 53kg, - 순항속도 : 25.2km/h, - 최고속도 : 43km/h
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