스위스, 태양열 솔라 셀 시험비행 성공

스위스에서 만든, 화석 연료 없이 태양에너지만 이용하는 비행기(Solar Impulse)가 시험비행을 성공적으로 마쳐 화제가 되고 있다.

동력원으로 기름없이 솔라셀만 이용하고, 유인 비행기로 1시간 이상 비행한 것은 이번이 세계 최초 사례로 전세계가 놀라는 획기적이라는 평가를 받고 있다.

스위스 수도 베른에서 서남쪽으로 50㎞ 떨어진 지역인 파이에른의 공군비행장에서 내외신 기자 등 약 1000명의 군중이 모인 가운데 2010년 4월 7일 오전 가진 솔라셀 시험비행이 성공적으로 끝났다.

순수하게 솔라 셀로만 움직이는 비행기는 시제품 상태라 비행속도, 무게 등을 감안할 때 상용화는 먼 미래의 일이지만 비행기에 들어가는 각종 첨단소재, 에너지 효율성, 인간-기계 인터페이스 등 산업 파급효과가 크기 때문에 관련업계는 물론 세계 각국 언론에서도 큰 관심을 보였다.

솔라 임펄스는 날개에 설치된 솔라 셀로 태양 에너지를 받고 화석연료는 전혀 사용하지 않는 비행기로 좌우폭은 63.4m로 보잉 747기와 비슷하며, 무게는 보잉 747의 200분의 1에 불과한 승합차량 급인 1600㎏이다.

비행기 프로펠러는 4개로 10마력짜리 전기엔진 4개가 장착돼 있다.

에너지 공급 핵심원인 솔라셀은 날개에 총 1만1628개가 부착돼 있는데 솔라셀을 날개에 붙이는 것이 아니고 솔라셀 자체가 날개 역할을 겸하도록 만들어졌고, 태양에너지는 충전용 리튬배터리(약 400㎏)에 햇볕이 없는 때나 야간 등을 위해 저장된다.

이번 비행의 목적은 솔라 임펄스가 기류영향 등에도 비행궤도를 꾸준히 유지할 수 있는지 확인하는 것이었고 결과는 성공적이었다.

시험비행을 마치고 연 기자회견에서 이 프로젝트를 이끌어 온 버트랜드 피카르드 팀은 이번 비행을 더할 나위없는 성공으로 자평하면서 2013년까지 무연료로 솔라셀만으로 세계일주를 시도할 계획이라고 밝혔다.

올해 하반기에는 야간비행을 시도해 솔라셀의 충전 효율을 시험하고 시험 결과에 따라 제2의 솔라 비행기 제작에 활용예정이다.

피카르드는 스위스 로잔 태생으로 의학박사이자 1999년 열기구로 세계 최초로 논스톱으로 세계 일주를 한 모험가이다.

2003년 처음 프로젝트가 시작돼 약 6년 반만에 결실을 본 이번 프로젝트에는 7000만 유로(약 1억 프랑)가 투입됐다.

투자가로는 오메가(스위스), 솔베이(벨기에), 도이체 방크(독일) 등이 주요 파트너이고, 공식 파트너인 바이엘 재료과학은 기체 소재로 카본 나노튜브를 제공해 기체를 가볍게 하고 연료효율화를 달성하는 주요 역할을 했다.

바이엘 재료과학은 조종석과 엔진에 쓰이는 접착제, 폴리우레탄 패널 등을 제공했다.

솔라셀 항공기는 하루 중 태양빛을 받는 약 8시간 충전으로 24시간 비행을 유지해야 하는 기술적인 어려움이 있고 재료, 동력저장, 전달, 비행궤도 유지, 인간-기계 인터페이스 등 테마별로도 극한조건을 해결해야 하는 문제가 산적해 있다.

날개의 솔라셀에서 모아진 태양열 에너지는 비행기 프로펠러를 돌리는데 쓰이는 데 여기에는 변수가 100 가지가 넘는 것으로 알려졌다.

솔라 임펄스는 태양빛을 많이 받기 위해 기형적으로 날개폭이 60m가 넓기 때문에 기체 안정성이 떨어지고 기체 방향에 따라 비행방향이 크게 변화했고, 비행기의 평균시속은 70㎞로 스쿠터 급에 불과해 비행속도가 낮아 바람의 영향을 많이 받는데, 실용화까지는 해결해야 할 과제가 많이 남아 있다고 전문가들은 지적했다.

관련 업계에서는 솔라 임펄스가 탑승인원이 불과 1명에 불과하고 비행시간이 겨우 1시간 반 밖에 안되는 시험비행이지만, 이번 성공으로 산업계 파급효과가 엄청날 것으로 전망했다.

즉, 이번 프로젝트에 참여한 주체들이 선보인 솔라 셀의 효율을 향상시켜 일반 기계에의 태양 에너지원 응용, 특수 폴리머 등을 이용한 초경량 첨단 소재 개발, 인간-기계 간 인터페이스 체계 등 기술발전 분야에서선도적인 위치를 점할 것으로 전망된다.

            
스위스 유로저널 최덕규 기자
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