미래 하늘 누빌 '호버바이크'… GPS 없이도 비행 가능

KAIST-한서대-동아대, 유무인 수직 이착륙기 개발
자율비행 및 고장 감지 기술 적용해 안전한 비행 가능

KAIST-한서대-동아대 연구진이 개발한 호버바이크 시제기 모델. KAIST 제공

[파이낸셜뉴스] 한국과학기술원(KAIST) 항공우주공학과 방효충 교수팀은 한서대, 동아대와 함께 유무인 다목적 수직 이착륙기 '호버바이크'를 개발했다고 27일 밝혔다. 이 호버바이크는 GPS 신호가 잡히지 않아도 안전하게 비행할 수 있게 만들었다.

호버바이크는 기존 교통 체계를 보완할 수 있는 차세대 모빌리티로서 고중량 탑재 및 장거리 비행을 통해 교통 혼잡이 없는 공중 교통 수단으로 활용될 수 있다.

이번에 개발한 호버바이크는 해외 기술 의존을 탈피한 국내 자체 개발의 유무인 복합 하이브리드 기체로, 국내 개인용 비행체(PAV)나 미래 도시형 항공교통(UAM) 시장 발전에 보탬이 될 것으로 보인다.

방효충 교수는 "고신뢰성 비행 제어와 정밀 항법 기술을 통해 다양한 환경에서 호버바이크의 높은 실용성을 입증했다"며, "호버바이크는 PAV 및 미래 비행체로 이어지는 주요 길목을 제공할 수 있을 뿐만아니라 기존 드론 기술을 몇 단계 뛰어넘을 수 있는 유망한 성과"라고 말했다.

연구진은 고성능 호버바이크 개발을 위해 다목적 비행체 최적설계, 하이브리드 추진 시스템, 고신뢰성 정밀항법 및 비행제어 시스템, 자율비행 및 고장 감지 관련 주요 기술을 확보했다.

특히 배터리 기반 드론의 단점을 극복하기 위해 가솔린 엔진 기반의 하이브리드 시스템을 적용했다. 그결과, 해외 기술 수준 대비 약 60% 우수한 성능 및 최대 탑재 중량을 달성했다. 연구진은 "민수용으로 긴급 물자 배송, 물류, 구조 활동과 군수용으로 군수품 수송 및 임무 지원 등의 다양한 분야에서 활용 가능하다"고 설명했다.

또 연구진은 고신뢰성 정밀 항법 기술을 이용해 GPS가 없거나 신호가 약한 환경에서도 안정적인 비행이 가능하도록 만들었다. GPS와 관성항법장치를 결합한 'DGPS/INS' 기반의 다중 센서 융합 기술로 새로운 항법 시스템을 적용했다.

또한, 고신뢰성 비행제어 기술을 개발해 탑재체 및 바람 등의 외란 요소, 모델의 불확실성 하에서도 신뢰도 높은 기동이 가능하며 고장 검출 기술도 개발했다.

고신뢰성 자율비행 시스템을 구성해 자동착륙 안전지역을 선정한 후 헬리패드에 자동 착륙하는 유도 기법을 높은 정확도로 구현했다. 장애물 회피 및 자동 착륙 자율비행 기술을 통해 복잡한 환경에서도 안정적인 운용이 가능하다.

방효충 교수는 "이번 성과는 과제 실무자인 장광우, 안형주 박사과정을 비롯한 8개의 공동 연구팀이 5년 동안 함께한 노력이 모여 이룬 결과"라고 말했다.
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monarch@fnnews.com 김만기 기자

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