美도 중도포기한 ‘틸트로터 무인기’ 떴다

■ 대한항공-항우연, 수직이착륙 무인기 세계 첫 실용화

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한국, 수직이착륙 무인기 세계 첫 실용화

“시작하겠습니다. 모두 ‘스탠바이’(준비). ‘퓨얼펌프 온’(연료펌프 가동) ‘엔진 스타트’(엔진 가동)!”

17일 낮 12시 10분. 수직이착륙 무인항공기 ‘KUS-TR’의 시험비행이 시작됐다. 행사를 준비한 대한항공과 한국항공우주연구원(항우연) 관계자들도 긴장한 표정이었다.

대형 크레인에서 내린 안전줄에 묶인 KUS-TR의 양쪽 날개 프로펠러가 굉음을 내며 움직이기 시작했다.

“오, 넷, 삼, 둘, 하나.”(항공용 통신에서 숫자 혼돈을 막기 위해 세는 방식)

동체 길이가 3.5m인 작은 무인기이지만 비행에 앞서 진행되는 각종 기기 확인 절차 등은 실제 항공기와 비슷했다. 모니터에 표시된 비행기 엔진 회전수(RPM)가 7100을 넘어서자 비행기가 조금씩 떠오르기 시작했다.

“안전줄에 매달려 있지만 비행체 자체 힘으로 상승하고 있는 겁니다.”

지켜보던 장두현 대한항공 전문위원이 다소 들뜬 목소리로 말했다.

○ 팽팽한 긴장감 속 시험비행

이날 진행된 시험비행은 수동과 자동의 중간 정도인 반자동 상태에서 이뤄졌다. 완전 자동 단계에선 지상에서 비행기를 제어하는 ‘지상체(그라운드 컨트롤 스테이션·지상 조종석)’에 탑승한 무인기 조종사가 컴퓨터를 이용해 비행기를 조작한다. 하지만 이번 시험비행에선 휴대형 무선 조종장치로 KUS-TR를 움직였다. 비행고도 등은 지상체 내 컴퓨터를 통해 통제했다. 시험비행을 총괄한 박문수 대한항공 무인기사업부 과장은 “오늘은 시험비행이어서 비행기를 보며 조종했지만 KUS-TR의 최고 고도가 3km인 만큼 실제 상황에서는 지상체의 컴퓨터로 조종한다”고 설명했다.

시험비행을 모니터링하는 격납고 옆에 세워진 미니버스 크기의 지상체 차량 내부도 분주한 모습이었다. 2명이 앉을 수 있는 실내에 설치된 모니터에는 비행기 고도와 속도, 좌표 정보 등이 실시간으로 들어왔다. 무인기 동체 앞부분에 달린 카메라를 통해 영상 정보도 실시간 수집되고 있었다.

시험비행은 낮 12시 40분에 끝났다. 박 과장은 “지상에서 수없이 많은 테스트를 거쳤지만 첫 실제 비행이라 걱정했는데 다행히 자세도 안정적이고 움직임도 좋았다”며 “추가 비행을 통해 좀 더 가다듬을 것”이라고 말했다.

○ 항우연 원천기술 토대로 실용화

KUS-TR는 항우연이 2002년부터 1000억 원을 투입해 2011년 개발에 성공한 무인항공기 ‘TR-100’을 기반으로 탄생했다.

항우연이 개발한 TR-100은 중량 1t에 동체 길이 5m, 폭 7m였다. 하지만 KUS-TR는 동체 길이 3.5m, 폭 5.2m에 중량도 200kg이다. 강완구 대한항공 연구기획팀장은 “작고 가볍게 만들어 차량을 통한 이동도 쉽다”고 설명했다.

틸트로터 비행기는 미국 벨이 1950년대부터 연구해 왔다. 벨이 보잉과 합작해 만든 틸트로터 유인수송기 ‘MV-22’는 이미 미국 해병대에 200여 대가 실전 배치됐다. 이 비행기는 영화 ‘트랜스포머’에 등장하기도 했다.

벨은 틸트로터 무인기의 원천기술 개발에도 성공했다. 하지만 2006년 실용화를 위한 시험비행 과정에서 추락했다. 당시 추락 원인을 찾지 못해 개발이 중단됐다.

강영신 항우연 미래비행체계실 선임연구원은 “2002년 틸트로터 무인기 개발에 착수하며 벨과 기술제휴를 하려고 했지만 벨 측이 기술을 줄 수 없다고 해 고생 끝에 순수 국내 기술로 개발했다”고 말했다.

○ 커지는 세계 무인기 시장

무인항공기는 적진을 정찰하거나 공격할 수 있는 군사용으로 먼저 개발됐다. 현재 세계 무인기 시장은 군용이 97%, 민간용은 3% 수준이다.

성장 속도는 민간용이 더 빠르다. 민간용 무인기는 국토·해양 감시, 산불 감시 및 진화, 항공 촬영, 농약 살포 등 다양한 분야에서 활용될 수 있다.

미국 연방항공청(FAA)은 2020년까지 미국에서만 상업용 무인기가 1만 대 이상 사용될 것으로 전망했다. 미국은 2015년 9월 말까지 무인기와 유인기를 통합한 항공관제 체계를 구축할 계획이다. 세계 무인기 시장은 미국(점유율 66%)과 이스라엘(23%)이 주도하고 있는 가운데 프랑스 독일 스웨덴 등 유럽 국가와 한국 일본 중국 등이 가세하고 있다.

KUS-TR가 해외 시장에 진출하려면 넘어야 할 산이 많다. 아직 국가 차원의 인증체계 등이 제대로 갖춰져 있지 않기 때문이다. 국토교통부는 민간 무인기 시장 활성화를 위해 2022년까지 1995억 원을 투입해 무인기 운영 및 인증 체계, 원격통제소 등 운영관리 인프라를 갖출 계획이다. 고객 확보도 필요하다. 대한항공은 고객을 확보하는 대로 고객이 원하는 성능과 장비 등 요구조건에 맞춰 양산 모델을 만드는 ‘체계 개발’에 나설 예정이다. 대한항공 관계자는 “3, 4년 정도 체계 개발을 마치면 부산 대한항공 테크센터에서 생산해 수출하거나 국내에서 활용할 것”이라고 말했다.

:: 틸트로터(Tilt-rotor) ::

헬기처럼 프로펠러로 이륙한 뒤 전진 비행을 할 때는 프로펠러를 수직에서 수평 방향으로 전환해 날아가는 비행기. 수직 이착륙이 가능해 활주로가 필요 없다.

고흥=박진우 기자 pjw@donga.com