우리얘기

한국항공우주연구원이 개발한 스마트 무인기는 헬기와 프로펠러 비행기의 장점을 결합해 수직이착륙과 고속비행이 가능한 ‘틸트로터형’ 항공기입니다.

틸트로터 방식은 이·착륙 때는 헬리콥터처럼 로터를 수직 방향으로, 비행 시에는 로터를 틸트(tilt)해 비행기처럼 수평으로 운용하는 항공기입니다.

현재 틸트로터 비행기 개발 능력을 보유한 국가는 극소수에 불과합니다.

이번에 항우연이 개발한 스마트무인기는 틸트로터 항공기로는 세계에서 2번째, 무인 틸트로터 항공기로는 세계 최초입니다.

◆10년 연구개발 프로젝트 결실, 국내 무인기 산업 기반 확보

항우연은 세계적인 무인기 선진국 진입을 목표로 지난 2002년부터 전자동 무인 틸트로터 비행기인 ‘스마트무인기’ 개발 사업을 국가 장기 프로젝트로 추진했습니다.

이를 위해 지난 10년간 국내 수십 개의 기업과 대학, 연구소 등이 개발에 참여해 로터 및 드라이브 시스템을 공동개발하고, 엔진 등을 제외한 자동비행제어시스템 대부분의 품목을 국산화하는데 성공했습니다.

참여 기업은 한국항공우주산업(KAI), LIG넥스원, 휴니드테크놀러지스, 영풍전자 등 국내 20여 개 업체와 해외에서는 유관기업인 EATI 등이 참여했습니다.

우리나라는 이번 스마트무인기 개발을 통해 세계에서 2번째로 틸트로터 항공기 개발 기술을 보유하는 성과를 달성했다.

전 세계적으로 미국 벨 헬리콥터(Bell Helicopter) 사의 V-22(Osprey)가 유일하게 양산되고 있다.

벨 사의 V-22는 지난 1952년부터 개발에 착수, 테스트 비행 중 추락해 탑승 해병대원이 전원 사망하면서 전면 중단되는 등 우여곡절을 겪다 지난 2005년 미 해병대 수송용으로 실전 배치됐습니다.

참고로 틸트로터 수송기의 소요는 미군에서 비롯됐습니다.
상륙함을 통한 강습상륙을 위해서는 단위부대 수송과 고속 기동의 양 박자가 맞아떨어져야 합니다.
짧은 활주로를 가진 강습상륙함은 수직이착륙 비행체를 사용해야 하는데 저속 헬기는 휴대용 지대공미사일의 발달로 비행 중 피격 확율이 높고, 비행당 수송 인원도 적습니다 .
때문에 수직이착륙이 가능하면서도 고속 비행이 가능한 기체가 요구되고, 이에 따라 틸트로터라는 신개념 비행체를 요구했던 것입니다.

관련 업계는 현재 90억 달러(2010년 기준) 수준인 세계 무인기 시장이 2020년에는 190억 달러 규모로 확대될 것으로 내다보고 있습니다.

<스마트무인기 제원>
길이 5m / 최고속도 500km/h / 체공시간 5시간 / 탑재중량 100kg / 최대중량 100kg


<관련글>

스마트무인기 개발 주역 구삼옥 박사 인터뷰 바로가기
http://daedeokvalley.tistory.com/242

구삼옥 박사  TEDxDaedeokvalley 강연 영상 <http://youtu.be/jUe7EdiQP1c>

<스마트무인기 개발 개요> 스마트무인기 사업은 국가 장기 프로젝트의 일환으로 지난 2002년 6월부터 시작해 2012년 3월까지 틸트로터형 무인기를 개발을 완성한다는 목표에 따라 진행됐다. 기본 개념은 이·착륙 때는 헬리콥터처럼 로터를 수직 방향으로, 전진 비행 때는 프로펠러 비행기처럼 로터를 수평으로 운용하여 수직이착륙과 고속비행이 가능하고, 자율비행, 충돌감지 및 회피 기능을 수행하는 것이다. 1단계 기간인 2002년부터 2004년까지 스마트무인기 기본 설계와 비행체 형상연구, 핵심 시스템 기술연구 등을 수행했다. 이어 2008년까지 진행된 2단계에서는 상세 설계를 거쳐 비행체를 제작하고, 40% 축소기를 통한 비행 시험을 마쳤다. 그리고 2009년부터는 탑재품 설계와 제작해 실제 기체 비행시험을 병행, 지난 2월 초도비행에 성공했고, 지난 7월에는 회전익모드 비행, 지난달에는 천이모드 비행시험까지 완료했다. 스마트무인기가 완성되면 수직이착륙과 고속 비행의 장점을 활용해 기상과 통신, 환경 등 다양한 분야에서 활용될 전망이다. 기상·환경 분야에서는 대기측정과 방사능 추출, 해양과 하천오염 감시 등에서 활약이 기대된다. 해안선이나 도로 순찰, 산불 감시나 재해지역 탐지, 밀입국 감시 등의 역할을 수행하는 데도 제격이다. 또 체공시간이 5시간이나 되기 때문에 군사 분야나 해양경찰 등의 감시, 정찰에도 사용될 수 있다. 이 밖에 긴급 사태 시 특정 지역에서 통신 중계기의 역할도 기대할 수 있다.

 

인터네셔널 차터 가입으로 이번 폭설과 같은 재난 재해 발생 시 각국의 위성정보를 신속히 확보하여 재해의 현황 파악과 복구를 지원함은 물론 세계각국의 재난지역에 우리 위성정보를 제공함으로써, 국제 사회 일원으로도 크게 기여하게 될 것입니다.

<ALOS AVNIR-2 (JAXA, 일본 우주항공연구개발기구 제공) 촬영영상>

                               ‘10.11.12 촬영(폭설 전) ’11.2.12 촬영(폭설 후)

International Charter 개요  ◆ 설립배경   ○ '99.7월 제3차 우주의 평화적 이용에 관한 UN회의에서 유럽과 프랑스우주기구(ESA/CNES)가 International Charter - Space and Major Disaster의 설립을 제안하였고, 이듬해인 2000년 캐나다 우주기구인 CSA가 참여하면서 2000년 11월부터 활동이 개시됨 ◆  주요활동   ○ 전 세계를 대상으로 자연재해 또는 인재가 발생 시 회원기관의 지구관측위성을 이용하여 가장 효과적으로 위성자료의 수신 및 전달을 수행하여 재해대응에 기여할 수 있도록 일원화된 시스템을 제공  ○ 발족 이후 '10.11월 10주년을 맞이하였으며, '11.2월까지 100여개 이상의 국가에서 300건 이상의 재해에 대해 위성정보를 제공 International Charter 회원 가입국 현황 (2011년 현재) <해외 위성자료 촬영 일정> 위성종류 촬영 일시 (UTC) 촬영면적 (km) 해상도 (m) 비고 일본 ALOS AVNIR-2 2011. 02. 12 70km x 80km 10m 4 Scene PALSAR 2011. 02. 14 01:56 350 km x 350km 100m 2 Scene 유럽 SPOT-4 2011. 02. 20 - 10m(흑백), 20m(컬러) 자료 수신 예정

<전문>

사랑하는 항공우주연구원 가족 여러분,

2011년 새아침이 밝았습니다.
여러분 모두 새해 복 많이 받으시고 행운과 건강이 함께 하기를 기원합니다.

항공우주개발 분야에서 지난 2010년은 그 어느 해보다 다사다난했던 한 해였습니다.

우리나라가 개발한 최초의 정지궤도 위성인 '천리안'위성이 성공적으로 발사되어 세계에서 일곱 번째로 정지궤도 기상위성을 보유한 나라가 되었고,

항공분야에서는 한국형헬기의 핵심부품 개발주관기관으로서 모든 구성품의 납품과 인증시험을 무사히 완료했습니다. 
'스마트무인기' 지상통합시험도 성공적으로 수행해 본격적인 비행시험을 위한 토대를 마련했습니다.

한편 '나로호' 2차 발사의 성공을 위해 최선의 노력을 기울였음에도 불구하고 다시 한 번 국민여러분께 실망을 안겨드린 것은 가장 큰 아쉬움으로 남습니다.
'나로호' 1차 발사 이후 문제점을 보완하기 위해 최선을 다했음에도 불구하고, 우주개발의 길이 결코 순탄하지만은 않다는 것을 다시 한 번 실감해야 했습니다.

그러나 실패는 또 하나의 전진이며, 성공으로 가는 과정일 뿐입니다. 우리는 어떤 어려움이 있어도 도전을 멈추지 않을 것입니다.

저는 오늘 새해를 맞아 우리의 꿈과 목표를 다시 한 번 상기하자는 말씀을 드리고 싶습니다. 
우리의 목표는 바로 우리의 독자적인 힘으로 하늘과 우주를 누빌 수 있는 항공우주강국이 되는 것입니다.

당장 눈앞의 결과에 연연해하지 말고, 좀 더 멀리 내다보고,  하나씩 차근차근 우리의 목표를 이루어갔으면 합니다.

2011년에도 많은 일들이 우리를 기다리고 있습니다.
먼저 중반기에 있을 '아리랑위성 5호'의 발사를 성공할 수 있도록 최선의 노력을 다할 것입니다.
'아리랑위성 5호'는 영상레이더를 탑재하고 있어 구름 낀 날씨나 야간에도 관측이 가능해질 것입니다.

'아리랑위성 5호'를 성공적으로 발사하면 현재 운영 중인 '아리랑위성 2호', 그리고 '천리안'위성과 연계하여 영상 활용을 더욱 활성화할 수 있도록 노력할 것입니다.
위성정보 통합?보급체계를 구축하고 상용화를 촉진하는 한편, 위성을 이용한 국가 재난 모니터링시스템 구축도 착수하겠습니다.

발사체 분야에서는 무엇보다 한?러 간의 긴밀한 협력을 통해 '나로호'2차 발사 실패의 원인을 철저하게 규명하여 이후 3차 발사에 반드시 성공하겠습니다.

항공 분야에서는 지난해 한국형기동헬기 '수리온'의 초도비행 성공과 구성품 인증시험 완료에 이어 공격헬기와 연계한 민수헬기 탐색개발을 상반기에 착수할 것입니다. 또한 '4인승 소형항공기' 초도비행 등 항공안전인증 업무를 수행할 것입니다.

올해는 그 동안 수행해 온 수직이착륙 '스마트무인기' 개발사업을 완료해야 하는 시기입니다.
'스마트무인기' 비행시험을 성공적으로 수행하면 우리나라는 미국에 이어 세계에서 두 번째로 틸트로터 기술을 개발하는 나라가 됩니다.

2011년은 이러한 국가사업들을 성공적으로 완수하는 동시에 새로운 국책사업과 핵심기술 개발을 본격적으로 시작하는 한 해가 될 것입니다.

상반기 중에 '아리랑위성 5호'의 후속위성으로  '아리랑위성 6호' 개발에 착수하겠습니다.
국내주도로 개발하게 될 '아리랑위성 6호'는 더욱 향상된 해상도의 영상레이더를 탑재하여 한층 정밀한 전천후 관측이 가능하게 될 것입니다.

'천리안'위성에 이어 기상, 해양, 환경 관측 탑재체를 탑재하는 '정지궤도복합위성'의 개발도 시작하겠습니다.

또한 발사체 핵심기술의 본격적인 개발을 위해 '한국형발사체(KSLV-II)'의 시스템설계를 수행하고,
고성능 75톤급 엔진 개발을 위한 준비를 시작하겠습니다.
우주센터의 엔진 지상시험시설 구축도 착수할 것입니다.

항공 분야에서는 상반기 중 국제 공동 '중형항공기' 선행연구를 종료하고 본격적인 사업에 착수할 것입니다.

사랑하는 항공우주연구원 가족 여러분,

짧은 항공우주개발역사에도 불구하고 우리는 이미 세계와 어깨를 나란히 할 수 있는 위치에 올라섰습니다.
이제 더 이상 도움을 받기만 하는 나라가 아니라 세계와 동등한 위치에서 협력을 논의하고,
나아가 다른 나라에 도움을 줄 수 있는 나라가 됐습니다.

이러한 새로운 국제적 위상에 걸맞게 2011년에는 국제협력에 더욱 적극적으로 동참해나갈 것입니다. 
'국제재난헌장(International Charter - Space and Major Disaster)'에 정식 가입하여 세계 재난 발생 지역에 우리의 위성 영상을 제공하는 등 국제 재난 모니터링의 주요 당사자로 기여할 것입니다.
또한 올해는 우리나라가 국제우주연맹(IAF) 아태지역 그룹 의장국이 됨으로써 아태지역의 우주국제협력을 주도하는 전기가 마련될 것입니다.
상반기 중에는 지난해 처음 실시해 좋은 반응을 얻었던 KARI 국제우주교육을 개최해 지속적으로 수출네트워크를 확보하고, 해외 선진기업과의 기술협력을 추진하여 글로벌 사업화 체계를 구축할 것입니다.

이처럼 우리에게 주어진 임무들을 달성하기 위해서는 더욱 체계화된 조직과 인력 운영이 필요합니다.
우수 인력 확보 및 육성계획을 수립·시행하고, 산학연 협동체제를 강화하여 국가적으로 가용한 항공우주 분야의 인력을 총동원하는 한편, 품질관리 강화, 사업관리 절차 정비 등을 통해 연구사업 수행체계를 정립해 나가겠습니다.
또한 보고체계 확립과 더불어 평가, 인사 등을 통한 책임제도를 정립하겠습니다.

또한 노사화합의 기반 아래 직원에 대한 직무교육을 강화하고, 창의성 제고와 재충전을 위한 연가와 휴양지 이용을 연중  확대하는 등 직원 사기를 높이기 위한 교육 및 복지제도를 늘려나가겠습니다.

전 직원의 화합과 공통 구심점을 강화하기 위해 자유로운 토론과 경험 공유의 장인 워크샵과 청어람회의를 정례화 하겠습니다.

사랑하는 항공우주연구원 가족 여러분,

유지경성(有志竟成)이라는 말이 있습니다.
이루고자 하면 반드시 성공한다는 뜻입니다.
우리는 지금까지 어떤 어려움에도 불구하고 계획한 바를 해내지 못한 적이 없습니다.

선진국보다 훨씬 늦게 항공우주 분야에 도전한 우리가 지금 이만큼 발전한 것은 바로 반드시 이루어야겠다는 마음이 있었기 때문입니다.

어떤 어려움이 있더라도 우리는 극복할 수 있습니다. 
그리고 반드시 항공우주강국으로 우뚝 설 것입니다.

2011년, 유지경성의 마음으로 희망과 자신감을 가지고 우리의 꿈을 향해 힘차게 나아갑니다. 

올 한해도 항공우주연구원 모든 가족 여러분의 변함없는 노력과 단합을 당부 드립니다.

새해 복 많이 받으십시오.
감사합니다.

2011. 1.
한국항공우주연구원장 이주진

아리랑 위성 프로젝트는 한국항공우주연구원이 대한민국의 본격적인 상용위성 시대를 열기 위해 전개하고 있는 다목적 실용위성 시리즈입니다.

1999년부터 발사된 아리랑 위성은 그동안 진화에 진화를 거듭하며 우리에게 막강한 지구관측 능력을 안겨주고 있습니다. 

저궤도 실용 관측위성인 다목적 실용위성은 1999년 1호 발사를 기점으로 현재 1m 급 해상도의 다목적실용위성 2호를 궤도상에서 운영 중이며, 또 발사 순서대로 아리랑 5호, 3호, 3A호를 개발 중입니다.

6.6m급 해상도의 아리랑1호에서 시작된 영상촬영 능력은 아리랑 2호이 1호보다 무려 40여 배 향상된 1m급으로 발전했습니다.

또 2012년 발사 예정인 ‘아리랑 3호'에는 이보다도 진일보한 해상도 70㎝급의 광학카메라가 탑재됩니다.

광학 탐지 뿐만 아니라 올해 발사 예정인 ‘아리랑 5호'는 구름이 있거나 야간에도 촬영이 가능한 전천후 관측 영상레이더를 장착하고 있습니다.

아리랑 5호가 궤도에 오르면 우리나라는 전천후 레이더 영상을 확보해 광학영상과 상호 보완적으로 지형·지리정보, 원격탐사, 정밀관측 등 국내외 수요 영상활용 및 고부가가치를 창출할 수 있게 됩니다.

또 개발 중인 ‘아리랑 3A호'에는 적외선 영상정보를 획득할 수 있는 PAN/MS/IR 카메라가 탑재됩니다.

이에 따라 우리나라는 고성능 광학, 레이더, 적외선카메라의 라인업을 갖춰, 주·야간은 물론 기상 상태 등에 관계 없이 지표면을 관측할 수 있는 나라가 될 것입니다.


◆아리랑 1호(무게 470kg, 685㎞ 저궤도)
 

◆아리랑 3호(제작중, 무게 1000kg 내외, 685㎞ 태양동기궤도)

한국항공우주연구원이 내년 1월 11일부터 2박 3일간 전남 고흥 나로우주센터에서 학생들을 대상으로 '우주인과 떠나는 우주여행'을 개최합니다.

이번 캠프는 한국 최초 우주인 이소연 박사와 함께 우주과학을 놀이 체험할 수 있는 특별한 우주과학캠프로,  국립고흥청소년우주체험센터에서 다양한 우주과학 강연과 우주과학 체험을  이소연 박사를 통해 직접 들고, 또 나로우주주센터를 견학할 수 있는 기회가 마련됩니다.

참가 접수는 오는 12월 1일부터 오전 9시부터 홈페이지(www.karischool.re.kr) 를 통해 선착순 모집합니다.

아울러 항우연은 내년 1월 18일과 20일, 대전 본원에서도 '우주인과 함께하는 우주과학교실'을 개최할 예정입니다.