"물속과 하늘을 동시에" 미해군 자금의 드론, '네비에이터'
수륙 양용 비행체라는 개념은 전혀 새로운 것이 아니다. 사실 발명가들은 1930년대부터 이 아이디어를 구현하고 있었다. 소련 육군사관학교 학생인 보리스 우샤코프는 3개의 엔진으로 자체 동체를 띄울 수 있는 수상 비행기를 도전했다.
이 잠수 비행기는 적에게 가까이 다가갔을 때 어뢰로 공격하기 위해 수면 아래로 내려간다는 개념이었다. 이 프로젝트는 완성되기 전에 중단됐다.
또 다른 시도도 있었다. 1962년 도널드 레이드가 지휘한 프로젝트에서도 비행 잠수함 개념을 포함하고 있었다. 레이드의 비행체는 우샤코프의 비행체처럼 수상 비행기 형태였는데, 다른 비행기의 부품을 사용했다.
레이드의 비행 잠수함은 약 3.5미터 깊이에서 잠수 항행을 증명했다. 그러나 엄청난 무게로 인해 장기 비행을 할 수 없었다. 이 비행체는 네비에이터의 선도 역할을 했다.
Credit: Rutgers University
러트거스 대학교 공학부에 있는 마이클 벤요는 "실제 과제는 물속과 하늘을 비행할 수 있는 기능을 갖고 잠수 항행과 공중 비행을 여러 차례 전환할 수 있는 비행체를 만드는 것이었다"고 말했다.
벤요는 "이를 위해 프로펠러 2세트를 비행체 위 아래에 장착하기로 결정했다. 센서 탐지를 통해 이 드론이 물속에 있을 때에는 상단 프로펠러가 멈추고 하단 프로펠러가 자연스럽고 부드럽게 돌아간다"고 설명했다.
네이에이터 수륙 양용 드론의 2개 프로펠러 세트는 하늘에서 물속으로 이동할 수 있게끔 도와준다. Credit: Rutgers University
이 드론이 수중에 있을 때에는 프로펠러 세트는 아주 느린 속도로 움직인다. 이는 네이에이터가 24시간 동안 물 속에서 실행할 수 있도록 해준다. 비행 시간은 1시간에 불과하다.
이 드론은 무선 주파수와 통상적인 드론 컨트롤러를 사용해 제어한다. 그러나 물속에서 문제가 발생했을 때 찾기 위한 수단이 문제가 된다. 벤요는 "실제 물속에 있을 때 드론과 통신할 수 없다. 물 속에서의 무선 신호의 전송 거리는 수 미터 밖에 되지 않기 때문이다. 그래서 실제로 일반적인 무선 통신을 사용할 수 없으며 보통 제어로는 동작하지 않는다"고 말했다.
"물 속에서 통신하는 방법은 초음파를 사용하는 것이다. 우리는 이를 개선중에 있다. 기본적으로 이 드론을 프로그램할 때에는 자유롭게 설정하고, 자신에게 돌아올 수 있도록 해야 한다"고.
러트거스 연구원들은 현재까지 수중에 있을 동안에는 유선을 사용해 통신하고 있다. 무선 주파수가 물속을 투과하지 못하기 때문이다. Credit: Rutgers University
지금까지 네비에이터를 위한 자금은 미국 해군으로부터 나왔다. 미 해군은 이를 수색 구조와 수중기뢰 위치를 파악하고 항해중인 배를 조사하기 위한 기술에 사용하기 위해 자금을 지원했다. 그러나 이 네이에이터 팀은 다리 조사, 데이터 수집, 지도제작 등과 같은 상업적인 용도로도 사용할 수 있을 것으로 내다보고 있다.
이 팀은 최근 날개 길이가 7피트(213Cm)가 되고 3파운드(1.36kg)을 운반할 수 있는 드론 디자인을 작업하고 있다. 벤요는 "1년 이내로 이 네이에이터가 상업용 시장에서 각광받을 것"이라고 예상했다. editor@itworld.co.kr
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