일본산업뉴스요약

Nikkei X-TECH_2023.3.30

드론 보급의 과제 '소음'
JAXA와 ACSL, 새로운 모양의 프로펠러로 소음 저감

우주항공연구개발기구(JAXA)와 ACSL은 드론 보급을 위한 과제 중 하나로 꼽히는 비행 ‘소음’을 줄이는 프로펠러를 공동 개발해 그 효과를 확인했다. 기존의 2개 날개의 프로펠러와 비교해 음압 에너지 환산으로 41% 줄어드는 최대 2.3dBA의 저소음 효과를 얻을 수 있었다고 한다. 참고로 dBA는 인간의 가청역이나 주파수 차이에 따라 달라지는 소리의 차이를 고려해 보정한 특성 음압 레벨이다.

국내에서는 2022년 12월에 드론의 '도시에서의 보조자 없는 비가시권 비행'인 '레벨 4'가 법률상으로는 규제가 풀렸다. 앞으로는 시가지 등 사람 생활권을 고주파로 비행할 것으로 예상된다. 그러나 현실에서는 안전성 확보와 비행 소음이 사회 구현에 큰 과제가 되고 있다.

일반적으로 엔진차의 주행 소음은 60dB 정도인 반면 멀티콥터형 드론은 1.1m로 저고도 비행 시 80~100dB로 상당히 시끄럽다.

JAXA는 이전부터 저소음 프로펠러 ‘Looprop’을 개발했다. 이번에 그것을 ACSL의 국산 드론 ‘SOTEN(창천(蒼天))’ 전용으로 최적화한 ‘Looprop for SOTEN’을 공동 개발했다.

Looprop은 4개 날개의 위치를 서로 붙여서 선단의 커브 부분을 연결한 독특한 8자 모양을 하고 있다. “회전할 때 주위의 공기와 프로펠러가 부드럽게 접촉하기 때문에 소음이 낮아진다”(JAXA 항공기술본부 특임담당역 시마 에이지(嶋英志) 씨).

-- 고속회전 시의 변형을 억제하는 독자적인 구조 --
게다가 날개 끝이 연결되어 있기 때문에 회전 시의 Washin, Washout과 같은 날개가 뒤틀린 모양이 캔슬된다. 이로 인해 고속 회전을 해도 날개가 쉽게 변형되지 않기 때문에 공력적인(aerodynamic) 성능이 저하되기 어렵다고 한다. 실제로 기존형 프로펠러와 비교해 동등한 추력을 유지한 채 저소음화를 실현했다.

향후 JAXA와 ACSL은 이번 성과를 바탕으로 드론의 레벨4 비행 구현을 위한 연구개발을 추진해 나가기로 했다.

-- 끝 --

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