오는 2012년이 되면 우리나라도 무인항공기를 활용한 항공 수색·정찰·감시 능력을 보유하게 된다.
지난 2004년 40억 달러 규모의 세계 무인기 시장은 매년 12.5% 이상 성장, 이 가운데 민수용 무인기 시장은 해가 갈수록 높게 증가하고 있다.
이에 따라 세계 각국은 무인기 시장의 성장 잠재력을 인식하고 37개 국에서 400여 개의 무인기 개발프로그램을 추진하고 있으며, 우리나라도 지난 2002년 21세기 프론티어 기술개발사업의 일환으로 스마트무인기 기술개발사업에 착수, 무인기 분야 선진국 진입을 꾀하고 있다. 특히 이번에 개발되는 스마트 무인기는 세계 2번째 틸트로터 기술을 탑재하고 스마트한 무인 자동비행이 가능해 관련 분야의 비상한 관심을 모으고 있다.
현재 틸트로터형 스마트 무인기 개발이 한창인 한국항공우주연구원 스마트 무인기 기술개발사업단을 찾았다.
◆‘메이드인 코리아’ 스마트 무인기가 뜬다
우리나라는 지난 2002년 틸트로터 무인항공기 개발에 착수한 이후 5년 만인 2007년, 실물 무인기의 40% 축소기로 로터 방향이 바뀌는 천이비행 시험에 성공했다.
의미는 미국에 이어 세계 2번째라는 타이틀과 함께 향후 스마트 무인기 개발의 성공 가능성과 항공 분야에서 기술 한국의 위상을 한 단계 높이는 계기가 될 것이라는 게 전문가들의 목소리다.
이후 항우연에서는 실제 하늘을 가를 길이 5m, 중량 1t의 실물기를 만들어 오는 9월 비행시험을 계획 중이다.
우리나라는 오는 2012년까지 수직이착륙 및 고속비행이 가능하고 자율비행, 충돌회피 등 핵심 스마트 기술을 접목한 차세대 지능형 무인항공기시스템 개발을 통해 세계 5위권의 무인기 기술선진국 진입을 목표로 하고 있다.
◆이착륙 시 헬리콥터, 수평비행 시 일반 항공기
스마트 무인기는 일반 고정익 항공기의 날개 양쪽 끝에 헬리콥터에 쓰이는 로터를 장착한 틸트로터 방식이다.
이는 이착륙할 때는 헬리콥터처럼 로터를 이용해 수직 이착륙이 가능하고 수평비행할 때는 로터의 각도를 일반 항공기 처럼 발꿀 수 있는 것으로 일반 헬기와 항공기의 장점을 한데 모은 것이다.
300kg의 연료를 가득 채울 경우 최대 5시간 동안 비행할 수 있는 스마트 무인기는 이륙하면서 로터를 일반 항공기 형태로 바꾸면 최대 시속 400㎞로 비행하며 반경 200㎞ 내의 지역을 감시할 수 있다.
이처럼 항우연 스마트 무인기 사업단은 수직 이륙상태에서 로터의 각도를 바꿔주는 기술을 확보한 상태로 미국에 이은 세계 2번째의 기술력을 보유하게 됐다.
▲ 국내에서 수직 이·착륙 및 고속 비행이 가능한 틸트로터(Tilt-Rotor)형 '스마트 무인기'가 한국항공우주연구원에서 개발돼 연구원들이 막바지 점검에 분주하다. 신현종 기자 shj0000@cctoday.co.kr
◆무선 리모트 컨트롤 방식이 아닌 비행제어시스템 방식
이전까지 소형 무인비행기들은 무선 리모트 컨트롤 방식을 가지고 있어 다양한 활동에 제약이 따랐다.
하지만 스마트 무인기는 반경 200㎞ 관제시스템 통제 범위 내에 감시정찰을 해야 하는 목표지점을 지정한 뒤 이 곳까지 가지 위한 몇 개의 중간경로지점을 선택하면 무인기 스스로 이 경로를 통과하며 다양한 임무를 수행한다.
또 GPS 등으로부터 수집된 데이터를 이용해 안정적인 항로와 자세를 유지하게 되며 이 같은 수정 내용은 관제시스템에 실시간으로 전송돼 전반적인 콘트롤이 이뤄진다.
게다가 기후 악화, 장비 불량 등으로 무인기 통제가 불가능할 시에도 실제 전투기에 적용되는 수준의 FCS를 도입해 최초의 이륙지점으로 돌아오는 자동귀환시스템을 장착한다.
◆스마트 무인기 군수 분야는 물론 민간 분야까지 활용 가능
스마트 무인기 사업이 성공적으로 수행되면 군수 분야는 물론 민간 분야 수요가 증가될 것으로 예상된다.
틸트로터를 장착한 스마트 무인기는 활주로가 필요없는 항공기로 우리나라와 같이 인구 밀집도가 높고 활주로 확보가 어려운 환경에 최적인 항공기로 판단돼 관련 분야의 이목을 끌고 있다.
실제 해군은 스마트 무인 항공기를 중형급 이상의 군함에 배치해 무인 감시장비로 활용하는 방안을 검토 중인 것으로 알려졌다.
또 민간 분야에서도 이전까지 막대한 투자비용과 유지보수 및 항공안전 확보에 대한 부담으로 선뜻 나서지 못했으나 이를 보안하는 장점을 두루 가지고 있는 스마트 무인기 개발로 큰 관심을 표명하고 있다.
스마트 무인기의 활용 분야는 △기상관측과 오염측정 △도로통제와 지도제작 △홍수·태풍·쓰나미 예측 △농작물 관리 △화산 및 지진 △산림 및 화재 등으로 무궁무진하다.
◆개인 자가용 항공기(PAV:Personal Air Vehicle) 시대 오나
틸트로터 기술을 보유하게 된 우리나라는 수직이착륙 항공기 개발 분야에서 핵심기술을 확보하며 향후 개인항공기 시장을 선점할 것으로 점쳐지고 있다.
최근 세계적으로 연구가 진행 중인 개인용 항공기 개념의 5인승 소형 유인 항공기나 50인승급 중소형 항공기 개발이 추진된다면 머지않아 개인용 비행기를 타고 출퇴근하는 교통혁명의 시대가 올 것으로 보인다. 전홍표 기자 dream7@cctoday.co.kr