HES의 초경량 수소 연료전지 기술과 분산형 항공기 전기추진 장치 디자인 결합

[인더스트리뉴스 최홍식 기자] 12년에 걸쳐 소형 무인항공기의 수소추진 시스템을 개발해온 HES 에너지 시스템(HES Energy Systems)이 세계 최초의 단거리 수소-전기 여객용 항공기인 엘레멘트 원(Element One)에 대한 비전을 공개했다.

제로 탄소배출 항공기인 엘레멘트 원은 HES의 초경량 수소 연료전지 기술과 분산형 항공기 전기추진 장치 디자인을 결합시킨 기술에 근거하고 있다. HES의 분산형 시스템은 현재의 드론 사이즈 시스템에 거의 아무런 디자인 변화를 초래하지 않고도 다양한 시스템 상의 중복 설계를 통해 모듈형 설계와 안전성 향상을 기할 수 있다.

4인승 항공기인 엘레멘트 원은 수소를 가스 또는 액체 상태로 보관하는가 여부에 따라 500km에서 최고 5,000km까지 비행이 가능하다. 이 같은 비행거리는 기존의 배터리 기반 항공기에 비해 몇 배나 더 높은 것으로서 소도시나 농어촌 지역에서 기존의 소규모 공항이나 임시 활주로에서 이착륙이 가능한 새로운 항공 서비스의 시대를 열 가능성을 갖고 있다.

수소-전기를 연료로 사용하는 항공기는 항공산업의 미래를 결정지을 중요한 기술이 될 것으로 전망된다. HES의 설립자인 타라스 완키비츠(Taras Wankewycz)는 “이제 HES의 초경량 수소에너지 저장기술을 분산형 추진장치에 사용할 경우 기존의 배터리-전기 추진장치의 내구한도를 넘어설 수도 있다. 엘레먼트 원의 디자인은 재생 가능 수소를 전기 항공기의 장거리 연료로 쓸 수 있는 가능성을 열어주고 있다”고 말했다.

엘레먼트 원 항공기의 연료 공급에는 아마존이나 알리바바에서 사용하는 무인운반차(AGV)나 자동창고작업 시스템 등에 적용되는 전자동화된 나셀(엔진실) 스왑 시스템을 통해 10분 정도 밖에 걸리지 않는다.

지난 주 HES는 엘레먼트 원과 같은 대규모 전기 항공기 적용에 앞서 현장 수소 생성 기술을 수소 연료전지 활용 공항 네트워크 전역에 걸쳐 무인항공기 연료전지와 연계시킨다는 계획을 발표했다. HES는 현재 현지에서 생산되는 태양광 및 풍력 발전 에너지를 통한 고효율 연료공급 시스템을 구축하기 위해 대규모 수소 생산업체들과 논의를 하고 있는 중이다. HES는 2015년까지 최초의 프로토타입을 내놓는다는 계획을 갖고 있으며 현재 항공산업과 수소연료 생태계를 연계하는 기술 및 상업용 컨소시엄을 구축하고 있다.

한편, HES 에너지 시스템은 고성능 수소 연료전지 시스템을 구축해 무인 항공기의 운항거리를 연장시킨다는 비전을 갖고 있는 회사다. 지난 2009년부터 싱가포르에 본사를 두고 영업활동을 해왔으며 그간 초경량 연료전지와 수소에너지 저장시스템 분야의 글로벌 선도주자로 성장했다. HES에너지는 지난 12년에 걸쳐 1등급 UAV 제조회사들과 세계 유수의 항공우주 연구센터들로부터 기술 의뢰를 받아왔으며 기내탑재, 전력망 외부, 포터블 에너지 등 기존의 방법을 뛰어넘는 다양한 수소 저장 솔루션을 개발해왔다.

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