50m 수직이륙 제자리비행 ‘쇼’

중량 950kg 스마트무인기 12월 첫 자동비행 도전

《“좀 더 오른쪽으로! 이제 내려갑니다.” 30분쯤 지났을까.

거대한 크레인이 1t에 육박하는 스마트무인기를 번쩍 들어 지상시험 장비 위에 사뿐히 얹어놓는다. 크레인 조종대를 잡은 사람은 한국항공우주연구원 김유신 선임연구원. 눈으로 무인기를 꼼꼼히 확인한 다른 연구원들이 이상 없다는 신호를 보내자 김 연구원이 자동차 시동 걸 듯 키를 돌려 무인기의 시동을 건다. 모든 작업은 지상관제장비에서 무선통신으로 이뤄진다.

김 연구원도 지상에 있는 조종석에 앉아 있다.》요즘 전남 고흥군 항공센터가 부쩍 바빠졌다. 스마트무인기의 첫 비행이 한 달여 앞으로 다가왔기 때문이다. 2007년과 2008년 스마트무인기는 각각 수동비행과 자동비행에 성공했다. 하지만 이때는 40% 축소 모델이었다. 100% 실물 크기의 무인기를 공개하는 것은 이번이 처음이다. 스마트무인기의 동체 길이는 5m, 중량은 950kg, 최고속도는 시속 500km다.

○ 항우연 실물 첫 공개… 한바퀴 선회 계획도

“아직은 보행기 타는 수준이에요. 스마트무인기를 지상시험 장비 위에 얹어 놓고 이리저리 움직여 보는 거죠. 그래도 12월 초에는 첫 비행을 꼭 할 겁니다.”

구삼옥 무인체계팀장은 9월부터 대전과 고흥 항공센터를 일주일씩 오가고 있다. 실물 크기의 스마트무인기가 대전 항우연 시험동과 고흥 항공센터에 각각 한 대 있기 때문이다. 통신 성능 등을 테스트하는 기초 시험은 대전에서, 엔진을 비롯한 비행 직전 상태 점검은 고흥에서 동시에 진행하고 있다.

한국항공우주연구원 소속 연구원들이 전남 고흥군 항공센터에서 스마트무인기를 크레인에 매달고 첫 비행 전 막바지 지상시험을 진행하고 있다.

스마트무인기는 이륙부터 비행까지 스스로 알아서 진행해 ‘똑똑한 헬기’로 불린다. 첫 비행에서는 자동으로 이륙한 뒤 50m 상공에서 제자리비행을 하는 기량을 선보일 예정이다. 목표 지점을 한 바퀴 선회하고 돌아오는 깜짝 쇼도 계획하고 있다. 그만큼 비행에 앞서 실시하는 지상시험도 까다롭다. 4000가지에 이르는 지상시험은 이제 마무리 단계만 남겨 놨다. 무인기를 안전줄로 묶어 크레인에 연결한 뒤 15m 고도에 띄운 채 자동 이착륙을 연습하고 제자리비행도 시험해야 한다. 이 시험이 끝나면 고흥 항공센터 활주로에서 실제 첫 비행과 똑같은 본격 비행시험이 진행된다.

사람이 타지 않는 스마트무인기는 지상관제장비에 탑승한 조종사와 무선으로 통신한다. 사진 제공 스마트무인기기술개발사업단

○ 2011년엔 날개회전 5시간 비행 도전

아쉽게도 첫 비행에서는 스마트무인기의 진수인 틸트로터 ‘묘기’는 감상할 수 없을 것으로 보인다. 스마트무인기는 먼저 헬기처럼 로터(회전날개)를 지면과 수평으로 회전시켜 이륙한다. 어느 정도 속도가 붙으면 회전날개를 90도 접어 수직으로 만든 뒤 비행기처럼 앞으로 난다. 이런 비행기를 틸트로터형 항공기라고 한다. 연구진은 회전날개를 수평에서 수직 방향으로 자동 변환하는 기술을 독자적으로 개발해 무인기에 적용했다. 미국 헬기인 벨에 이어 세계에서 두 번째다. 구 팀장은 “시속 250km 이상으로 날아야만 양력을 얻어 비행기처럼 날 수 있지만 아직은 어렵다”면서 “첫 비행에서는 헬기처럼 수직 이착륙만 시연할 예정”이라고 설명했다.

사업단은 최근 세 번째 스마트무인기 설계를 끝냈다. 3호기는 기존 1, 2호기와 겉모습은 같지만 내부에 들어가는 전자장비와 소프트웨어의 성능이 향상됐다. 무엇보다 날개 안에 연료탱크가 들어 있어 스마트무인기의 목표인 5시간 비행도 가능하다. 구 팀장은 “2011년엔 스마트무인기 3호기로 5시간 비행에 도전할 것”이라며 “산불 감시나 재난구조 활동 등에 두루 활용할 것”이라고 말했다.

이현경 동아사이언스 기자 uneasy75@donga.com