KARI 한국항공우주연구원

유·무인 혼용항공기(OPV, Optional Piloted Vehicle)는 무인 비행과 유인 비행이 가능한 항공기이다. 한국항공우주연구원은 국내에서 개발한 항공 부품을 탑재해 실제 비행 조건에서 시험할 수 있고, 무인기 개발에 활용될 수 있도록 확장성 있는 기본형 무인 비행플랫폼 개발을 목표로 유인항공기를 무인화해 유·무인 혼용항공기로 활용할 수 있는 기술을 개발했다. 유·무인 혼용항공기는 사람이 탑승하지 않고 무인기로 비행할 수도, 조종사가 탑승해 조종할 수도 있는 항공기이다. 반복적으로 동일한 조종이 가능해 항공 부품의 비행시험을 수행하는데 유리하다. 본 사업은 산업통상자원부의 항공우주부품기술개발사업의 지원을 받아 연구를 수행하였다.

유·무인 혼용항공기 기체에는 비행조종컴퓨터·각종 센서·통신 송수신기·안테나 등을 장착했으며, 기존 조종 계통에 비행조종컴퓨터가 제어하는 작동기를 연동 장착했고 무인화 시스템 동작을 위해 전원공급을 위한 추가 발전기를 엔진에 장착했다. 최대 이륙중량 600㎏으로 사고 발생 시 피해가 클 수 있어 비행조종시스템과 통신시스템을 이중화해 신뢰도를 높였다. 또한 탑재 시스템 각 구성품의 진동 온도 시험과 탑재 시스템에 대한 전자기 호환성(EMC)시험을 수행했다. 이외에 무인비행 운영을 위한 기본형 지상통제장비를 개발했고, 위치 추적안테나를 장착했다.
유·무인 혼용항공기는 2013년 고흥 항공센터에서 초도비행을 시험했다. 이착륙은 외부조종사가 조종하고 이륙 후 일정한 고도에 이르면 지상통제장비에서 내부조종사가 항공기에 장착된 카메라 영상에 의존해 스틱 모드로 조종하거나 경로점을 지정한 자동비행을 수행했다. 비행 안전성 확인 후에는 시험대상 부품을 항공기에 장착하고 비행시험을 수행했다. 시험부품의 성능을 정확하게 측정하기 위해 정밀도가 높은 기준시스템을 장착했으며 무인항공기의 장점을 살려 복잡한 조종을 정확히 반복 수행할 수 있는 자동 비행시험 시스템도 개발했다. 국내 업체에서 개발한 3종 부품에 대해 한서대(자세방위장치(AHRS) 센서시험, GPS·관성항법장치(INS) 시험)와 울산공항(초단파 전방향 무선 표지(VOR) 수신기시험)에서 비행시험을 수행한 후 데이터 분석을 통해 적합성을 확인했다.

유·무인 혼용항공기의 최대 속도는 시속 222km이고, 최대 항속거리는 1,500km이다. 해양, 산불, 환경, 교통, 불법어로 감시 등 반복적이거나 장기체공 등이 필요한 임무에 효율적으로 운용할 수 있다. 연구를 통해 확보한 유·무인 혼용항공기(OPV) 개발 기술을 활용해 노후 되거나 쓰임새가 줄어든 군용 항공기를 무인화해 사격 훈련용 표적기, 레이더 기지 타격기 등으로도 활용 가능하며 수색·정찰 등 재난대응 무인기로도 활용할 수 있다. 또한 위치발신 장치(ADS-B) 기반 무인항공기 충돌회피 시스템 기술 개발과 안전 운항 기술 연구 등에 활용되고 있다. 이러한 유·무인 혼용항공기 연구 성과는 2014년 한국기계기술단체총연합회가 선정한 10대 기계기술에 선정됐다.