요약:
100% 태양 에너지로 구동되는 드론이 초장거리 연속 비행 기록을 깨려고 노력하고 있습니다. 드론 제조업체인 UAVOS가 개발한 ApusNeo 태양광 발전 항공기는 최근 스페인 카나리아 제도 근처에서 고고도 비행 테스트를 완료하여 최대 비행 고도 47,600피트(약 14,500미터)에 도달했습니다. 이번 비행에서는 80시간 이상 연속 비행을 하며 100시간 목표를 향해 가고 있다.
ApusNeo는 10월 16일 스페인 푸에르테벤츄라 섬의 HAPS & UAS를 위해 Canarias Stratoport에서 이륙하여 29시간 동안 계속해서 해당 지역 상공을 비행했습니다. 이 테스트의 초점은 항공기의 고고도 비행 능력을 검증하여 궁극적으로 고도 47,600피트에 도달하는 것이었습니다.
UAVOS 창립자이자 CEO인 Aliaksei Strazilatau는 항공기가 실제로 계속 상승할 수 있는 능력이 있었지만 비행은 영공 제한의 대상이었다고 말했습니다. 스페인 항공 항법 당국인 ENAIRE가 테스트를 조정했으며 관련 비행 공지에는 항공기가 도달할 수 있는 최대 고도가 명시되어 있습니다.
ApusNeo가 푸에르테벤츄라에서 테스트를 실시한 것은 이번이 처음이 아닙니다. 지난해 12월에는 같은 기술센터에서 이륙해 고고도 비행 플랫폼을 활용해 응급 구조 부서에 실시간으로 데이터를 전송하는 방법을 연구하는 ISSEC라는 스페인 연구개발 프로젝트에 참여했다.
비행 고도 확인에 중점을 둔 10월과 달리 이전 테스트에서는 주로 지구력에 중점을 두었습니다. 올해 9월 ApusNeo는 각각 29시간과 52시간 동안 2번의 연속 비행을 완료했습니다. 이번 최신 테스트로 연속 비행 시간이 80시간 이상으로 늘어났습니다.
UAVOS는 New Atlas에 보고서 작성 당시 항공기가 여전히 공중에서 임무를 수행 중이며 총 80시간 이상 비행하여 100시간 도달을 목표로 하고 있다고 밝혔습니다. 현지 언론인 노티시아스 푸에르테벤투라(Noticias Fuerteventura)에 따르면 해당 항공기는 약 9,100m 고도에서 순항 중이었으며 토요일에 기술센터로 돌아올 것으로 예상된다.
ApusNeo가 장거리 비행을 달성할 수 있는 능력의 핵심은 태양광 전원 공급 시스템에 있습니다. 항공기 날개 표면에 태양광 패널을 설치해 낮 동안 햇빛을 흡수해 전기를 직접 사용해 전기 모터를 구동하는 동시에 탑재 배터리를 충전한다. 해가 진 후, 비행기는 낮에 저장된 전기 에너지에 의존하여 다음 날 해가 다시 뜰 때까지 계속 비행합니다.
일광 시간이 충분히 길면 이러한 항공기는 이론적으로 몇 주 동안 계속 비행할 수 있습니다. 그러나 실제 지구력은 배터리 용량뿐 아니라 계절, 날씨, 일사량, 항공기 자체 에너지 소비량 등의 요인에 따라 달라집니다. 겨울의 낮 시간이 짧아지면 태양열 항공기가 저장할 수 있는 전기량이 줄어들어 일년 내내 계속 비행하기가 어려워집니다.
외관적인 측면에서 ApusNeo는 일반 드론과 확실히 다릅니다. 그 전신은 2018년 데뷔한 ApusDuo 프로토타입이다. 당시 날개 폭이 약 14미터에 달하는 앞뒤 텐덤 윙 디자인을 채택했다. 재설계 후 ApusNeo는 후방 날개를 취소하고 유지된 주 날개를 18미터로 확장하여 더욱 가느다란 동체 구조를 형성했습니다.
현재 ApusNeo의 최대 이륙 중량은 약 47kg입니다. 강화된 버전은 약 3.4kg의 페이로드를 운반할 수 있습니다. 고고도 비행에는 촬영된 이미지를 실시간으로 지상으로 전송할 수 있는 고해상도 카메라와 적외선 센서를 포함한 일련의 지구 관측 장비가 장착되었습니다.
그 중 적외선 센서는 산불 모니터링에 특히 중요합니다. 일반 카메라는 연기와 화염을 식별하기 위해 주로 가시광선에 의존하는 반면, 적외선 장치는 열 변화를 직접 감지할 수 있습니다. 화재가 아직 초기 단계이고 연기가 눈에 띄지 않는 경우에는 온도가 비정상적으로 높은 부분을 발견할 기회가 있습니다.
이 역시 태양광 고고도 드론의 가장 가치 있는 응용 분야 중 하나입니다.
기존 위성은 넓은 지역을 커버할 수 있지만 궤도 위성은 일반적으로 특정 위치를 통과할 때 잠깐 동안만 관찰할 수 있으며 항상 같은 숲 위에 머물 수는 없습니다. 유인 항공기와 일반 드론은 연료, 배터리 용량, 승무원 근무 시간 등의 제한을 받으며 정기적으로 지상으로 복귀해야 합니다.
반면, 태양광 발전 고고도 플랫폼은 특정 지역 위에 오랫동안 머물면서 숲, 농지, 해안 지역을 지속적으로 관찰할 수 있습니다. 앞으로 며칠, 심지어 몇 주 동안 연속 비행이 가능하다면 화재 초기에 이상 징후를 감지하고 화재 확산을 지속적으로 추적할 수 있어 소방서에 보다 시기적절한 현장 정보를 제공할 수 있습니다.
그러나 ApusNeo는 아직 진정한 장기 성층권 거주 플랫폼과는 거리가 멀습니다.
국제전기통신연합(ITU)의 정의에 따르면 고고도 플랫폼 스테이션(HAPS)의 작동 고도는 일반적으로 해발 20~50km 사이입니다. 이번에 ApusNeo가 도달한 최대 고도는 약 14.5km로 아직 이 표준에서 지정한 고도 범위에 진입하지 않았습니다.
이전 모델인 ApusDuo는 2023년 르완다에서 실시한 테스트에서 비행 시간 10.5시간으로 16,686미터에 도달했지만 여전히 국제전기통신연합(International Telecommunications Union)에서 정의한 HAPS 작업 고도에 도달하지 못했습니다.
현재 이 분야의 선두주자 중 하나는 Airbus가 개발하고 현재 AALTO가 운영하는 Zephyr 태양광 발전 드론입니다. 해당 항공기는 한때 비행 고도 23,195m에 도달해 2025년 67일 6시간 52분의 연속 비행 기록을 세웠다.
반면 ApusNeo는 아직 비행 고도와 지구력을 검증하는 단계에 있습니다. 그러나 그 설계는 또한 태양광 발전 드론이 산림 모니터링, 환경 관찰 및 비상 통신과 같은 분야에서 실용적인 역할을 수행하기 위해 반드시 가장 높은 성층권 고도에 도달할 필요가 없다는 것을 보여줍니다.
UAVOS는 현재 ApusNeo의 향후 실제 임무를 준비하기 위해 아부다비의 Space42가 소유한 고고도 플랫폼 회사인 Mira Aerospace와 협력하고 있으며, 항공기에 더욱 발전된 임무 부하를 설치할 계획입니다.
드디어 100시간 비행 목표가 달성된다면 이는 ApusNeo가 초장기 태양광 비행 분야에서 새로운 진전을 이루었음을 의미합니다. 미래 고고도 드론 산업에서 정말 중요한 것은 단순히 얼마나 높이, 멀리 비행하는가가 아니라 극도로 낮은 에너지 비용으로 특정 지역에 오랫동안 머물 수 있는지, 위성과 기존 항공기 사이의 새로운 공중 관측 플랫폼이 될 수 있는지 여부입니다.
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