성층권을 누비는 태양광 드론, 위성 확인

고객 여러분. 우리 비행기는 고도 20km, 성층권으로 진입했습니다. 기류변이가 너무 안정적이니 안전벨트를 잠시 풀어도 됩니다.비행기가 성층권을 자유롭게 비행한다면 어쩌면 위와 같은 방송이 자신 있게 나올지도 모릅니다. 기내식을 먹다가 난기류를 만나 포크가 끝없이 흔들리는 하나가 그저 추억으로 남을 것입니다.​ 성층권은 고도 10~50km의 낮 하늘을 말합니다. 화무 비행기가 대류권의 기류 변이를 피해 성층권 하부까지 올라올 수도 있지만, 아직 성층권은 상당히 한산한 주공 영역입니다. 최신 이 곳을 메인 스테이지로 하는 새로운 유형의 항공기를 자랑하게 되었습니다. 그것은 태양광을 동력으로 사용해 성층권을 누비는 드론, 고고도 거의 유사 위성(HAPS)입니다.​

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비행기도 위성도 알 수 없는 성층권의 매력 고도도 거의 같은 위성은 날개 등에 부착된 태양광 패널로 동력을 생산해 이동하는 무인항공기(드론)를 줄인다. 드론과 태양광 기술이 만났다 자체는 사실 그리 놀라운 1이 아닙니다. 항공촬영이나 피해지역 탐사 등에 쓰이는 드론도 비행시간을 항상 위해 태양광 기술을 이용하기 때문이다.그러나, 고고도에서 거의 같은 위성은 "클래스"가 다릅니다. 성층권의 드론은 장미대 가장 약한 고도 20km의 맑은 하항 시 서울 주요 무대로 삼슴니다. 구름 한 점 없는 성층권은 비행을 불안하게 하는 날씨 변화도 없을 뿐 아니라 태양광 발전의 효율이 더 높습니다. 또 이 청명한 하항시의 공기 밀도는 지상의 것 5분의 것일 뿐이다. 같은 엔진으로도 일 5배나 긴 거리는 비행할 수 있다는 의미입니다. 이 때문에 성층권 드론은 위성처럼 장기간 비행이 가능해 고고도 거의 비슷한 위성으로 불리고 있습니다.

고고도 유사위성이라는 이름처럼 성층권 드론은 '가성비가 좋은 위성 역할을 하는 기술'로 주목받고 있습니다. 비행기처럼 필요할 때 바로 이륙시키고 위성처럼 높은 곳에서 넓은 땅을 관측하는 겁니다. 그러나 발사 비용은 위성의 80분의 일스쥬은입니다. 제조만 수백 억원이 필요한 위성과 달리 성층권의 드론의 제작 발사 비용은 500만달러(약 58억원)수준입니다. 또 지구 주위를 끊임없이 돌아야 하는 위성과는 달리 하루 종일 같은 장소를 관측할 수 있다는 장점도 있습니다.​

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아침에는 운용 가격에도 불구하고 지역 관측 성능은 위성보다 한 수 위입니다. 지구를 관측하기 위한 저궤도 위성이라 해도 250km이상의 높이에 위치합니다. 고도가 높고, 가로 3.5km, 세로 7km의 해상도로 지역을 분석하는 것이 최선입니다. 반면 성층권의 드론은 해상도가 500m의 수준으로 더욱 더 정밀한 관측이 가능합니다.위성과 비행기의 장점만을 가진 성층권 드론은 이런 특성을 바탕으로 대기 관측에 앞서 사용될 전망입니다. 하버드대 미쿡 연구진은 성층권 드론을 이용해 오존층 파괴의 원인을 규명하겠다는 연구 계획을, 벨기에 우주항공연구소는 스모그를 유발하는 이산화질소 오염 정도를 분석한다는 계획을 발표했다.성층권 드론의 선구자 오디세우스, 제퍼S 성층권 드론의 시장을 주도하는 정부는 미쿡과 유럽입니다. 믹크의 항공사의 오로라 플라이트가 개발한 성층권 드론'오디세우스'은 대형 여객기인 보잉 747기보다 긴 날개를 가졌습니다. 그러나 가볍지만 강한 탄소 섬유 소재를 외장재로서 사용하여 무게는 600kg에 불과합니다. 큰 덩치와 달리 무게는 경차보다 가볍습니다.​

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프랑스 항공기 제조업체 에어버스는 가장 먼저 성층권 드론을 양산하기 시작했습니다. 에어 버스가 개발한 '제퍼 S'는 20일 8년 7월 2일 km상공에서 26일보다 3분, 부족한 25일 23시간 57분을 비행한 기록을 가지고 있습니다. 태양광 패널이 달린 날개 길이는 25m이지만, 현재 에어 버스는 날개 길이를 33m에서 언제나 그랬던 것처럼, 링'제퍼 T'를 개발 중입니다.​

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국내에서는 한국항공우주연구원이 성층권 드론을 개발하고 있습니다. 항우연이 개발한 "EAV"시리즈는 세계에서 3번째로 성층권 비행에 성공한 기록을 세웠습니다. 20일 5년 1비행 당시 상공 한 4km를 비행하고 20일 6년은 일하는 8km까지 비행 고도를 올렸습니다. 염원이 가장 잔잔한 하항시를 비행했다는 의미입니다.하지만 많은 장점에도 불구하고 성층권 드론이 위성의 대체재가 될 수는 없다고 생각합니다. 성능에 따라 다르지만, 성층권 드론은 몇 주에서 몇 개월 정도입니다. 허블우주망원경처럼 엄청난 장비를 탑재하는 것도 무리일 것 같습니다. 다만 인공위성을 보조해 대기오염, 재해감시, 통신중계 등의 역할을 할 것으로 기대합니다." "태양광과 드론의 만남은 이처럼 새로운 산업과 인류에 유용한 문명의 발전을 만들어 내고 있습니다.최근에는 드론을 태양광 발전 설비를 검사하는 도구로 사용한 사례도 있습니다. 한화그룹은 최근 한화큐셀과 한화 초부터 단소 소재를 합병해 태양광 사업의 역량을 더욱 높였습니다. 세계제일의태양광기업,한화큐셀과소재제작분야의강호한화초부터단소소재가만난거죠. 아니면이만난이태양광드론이위성에안맞아요.무를수행할수있는시대를 앞당기지않을까하고기대하고있어요.​​

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