일본산업뉴스요약

Nikkei X-TECH_2022.6.24

연료전지 탑재한 일본 국산 드론, 2023년에 이륙
최대 2시간 비행도 가능

인프라 점검과 측량, 농약 살포, 그리고 물류에도 활용되기 시작한 소형 산업용 드론. 그러나 가장 큰 약점은 비행시간이 대부분의 경우 15~20분으로 짧다는 것이다. 이 때문에 1회의 작업에 제약이 있거나 물류에서는 장거리 비행 불가능이라는 과제가 있다.

물론 비행시간을 늘리기 위해 배터리 용량을 늘린다는 선택지는 있지만, 일본에서는 최대 이륙 중량이 25kg 이상이 되면 항공기에 상당하는 엄격한 내공성과 신뢰성이 요구된다. 이 때문에 최대 이륙 중량을 25kg 미만으로 줄이도록 설계하면, 현재의 리튬이온 배터리나 리튬폴리머 배터리의 에너지 밀도로는 이 정도의 비행시간이 되는 것이다.

그래서 주목받고 있는 것이 연료전지다. 산업용 드론을 개발하는 벤처기업 RoboDEX(요코하마시)는 22년 6월 21~23일에 열린 전시회 ‘Japan Drone 2022’에서, 연료전지를 탑재해 최대 비행시간 2시간을 목표하는 멀티콥터형 드론 ‘aigis one’의 시작기를 출전했다. 22년 10월쯤에 개발을 완료하고 23년에 물류 용도로 출시할 계획이다. 이 스케줄대로 실용화된다면 일본 최초의 연료전지 드론이 된다.

aigis one은 고체 고분자형 연료전지(PEFC)의 세계적 리더인 영국 Intelligent Energy가 개발한 소형 모듈을 탑재한다. 출력은 2.4kW이며 치수는 130mm×430mm×230mm, 무게는 3.25kg이다.

또한 수소 저장용 고압가스 용기로서 Teijin Engineering의 FRP(섬유강화플라스틱) 복합 용기 ‘ultressa’를 탑재한다. 용량은 4.7L, 무게는 4kg 정도다. 일반 공업 가스는 19.6MPa(메가파스칼)의 압력으로 용기에 충전하는 경우가 많으며, 이 경우의 비행시간은 80분이다. 다만 탑재하는 용기의 충전 내압은 29.4MPa이므로, 그 압력으로 넣으면 비행시간은 1.5배, 즉 2시간으로 늘어난다고 한다.

그동안 수소가스를 충전한 고압가스 용기를 실은 드론을 띄우는 것은 항공법에서 허용되지 않았지만, RoboDEX는 21년 고압가스보안협회의 특정 안건 사전평가위원회를 거쳐 장관 승인을 취득했다. 또한 국토교통부 항공국으로부터 정식으로 연료전지 드론 비행 허가를 받았다.

aigis one의 주요 사양은 페이로드 5kg, 최대 비행 속도 35km/시, 최대 풍압 저항 8m/초, 치수는 1528mm×550mm×780mm이다. 일본 업체의 플라이트 컨트롤러를 채용한 ‘국산 드론’이라고 한다. 가격은 연료전지 시스템이나 고압가스 용기 2개를 포함해 800만~1,000만엔 정도를 상정하고 있다.

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