드론에 프로펠러가 없다! '이온 바람으로 나는 드론'소음 문제를 해결

이온풍으로 나는 드론 '사일런트 벤토스'

몇몇 기업은 드론을 이용해 물건을 전달하는 '드론 배송'에 주목하고 있으며 이를 실현하기 위해 여러 시행착오를 겪고 있습니다.

해결해야 할 문제는 여러 가지가 있지만 그중 하나는 드론의 소음 문제를 들 수 있습니다.

미국 플로리다주 드론 개발 기업인 'Undefined Technologies'는 이온 바람으로 하늘을 나는 새로운 유형의 드론을 개발 중이며 소음 문제에도 대처할 수 있다고 주장합니다.

2022년 9월 15일 자 보도에서는 '프로펠러가 없는 드론'을 4분 30초간 비행시키는 데 성공했다고 보고한 바 있습니다.

요약

• 드론 배송에서의 소음 문제
• 이온풍으로 나는 프로펠러가 없는 드론
• '무소음'까지는 아직 먼 '사일런트 벤토스'

드론 배송에서의 소음 문제

드론 배송에서의 과제는?

현재 집 배소에서 개인택배까지의 물건 배송은 트럭에 의해 이루어지고 있습니다.

현재 드론 기술의 향상으로 그 일을 드론에 맡기는 드론 배송에 이목이 집중되고 있습니다.

그런데 기존의 드론에는 소음 문제가 따라다닙니다.

고속 회전하는 프로펠러에서는 아무래도 큰 소리가 발생해 버리는 것입니다.

촬영이나 조사 및 경비 등의 용도에서는 크게 문제가 되지 않지만 주택가를 둘러싼 드론 배송에서 이는 큰 걸림돌이 됩니다.

드론 배송은 소음 문제를 일으킬지도 모른다

Undefined Technologies사의 정보에 의하면, '일반적인 업무용 배송의 드론은 85~96 데시벨(dB)의 노이즈를 발생시킨다'라고 합니다.

그런데 주택, 산업, 상업 영역에서 허용되는 소음 수준은 50~70dB이고, 현재의 드론으로는 오버 수치가 됩니다.

덧붙여서, 지하철 내부는 80dB라고 합니다.

지하철 차내 소음 이상의 소리를 내며 주택가를 나는 드론이라면 현실적으로 활용하기는 쉽지 않을 것입니다.

여기서 Undefined Technologies사가 개발 중인 새로운 유형의 드론이 이러한 소음 문제에도 대처할 수 있다고 주장합니다.

이온풍으로 나는 프로펠러가 없는 드론

개발 중인 이온풍 드론 '사일런트 벤토스'

Undefined Technologies사가 개발하고 있는 것은 '사일런트 벤토스'라는 이름이 붙은 프로펠러를 사용하지 않는 드론입니다.

사일런트 벤토스는 이온 바람을 추진력으로 하늘을 날도록 설계돼 있습니다.

이 시스템에서는 먼저 고전압의 전기장을 만드는 것으로 공기 중의 산소와 질소 분자를 이온화합니다.

이들 이온은 생성된 전기장을 따라 특정 방향으로 가속화되어 공기 중의 중성 분자와 충돌합니다.

그리고 이 이온과 공기의 충돌로 발생한 기류인 이온 바람(ionic wind)을 추진력으로 이용하는 것입니다.

관련 영상
https://youtu.be/HQQjCvKhrCU

이 현상 자체는 오래전부터 알려져 있으며 구리선이나 알루미늄 포일로 만든 단순한 구조로도 재현할 수 있습니다.

그리고 이런 이온풍의 구조를 도입해서 드론을 띄울 수 있을 때까지의 파워를 올린 것이 '사일런트 벤토스'인 셈입니다.

사일런트 벤토스의 비행 실험

'사일런트(침묵)'라는 명칭에서 알 수 있듯이 '프로펠러를 사용하지 않으면 소음을 줄일 수 있다'는 생각으로 개발된 것 같습니다.

그렇다면 사일런트 벤토스는 실제로 얼마나 '조용'한 것일까요?

'무소음'까지는 아직 먼 '사일런트 벤토스'

2020년 25초간의 비행 실험에서는 사일런트 벤토스에서 90dB라는 수치가 측정되었습니다.

무소음은커녕 저소음도 아닌 오히려 드라이어기(80~100dB)에 가까운 소음을 내고 있었습니다.

그런데 2022년 초에는 2분 30초의 비행과 소음은 85dB 달성했습니다.


https://youtu.be/yM_ZcN3 dleo

최신 보고에 따르면 4분 30초의 비행을 성공시켰고 소음 수준도 75dB 이하로 줄인 것 같습니다.

주택, 산업, 상업 구역에서의 허용 소음 레벨(50~70dB)에 도달하기까지에 늘 조금 더 분발해야 하는 부분인 것 같습니다.

그러나 Undefined Technologies사는 "2023년 말까지 15분의 비행시간과 70dB 이하의 소음 수준을 목표로 할 것"이라고 말했습니다.

사일런트 벤토스의 이미지.그 의미대로 '사일런트'하기까지의 여정은 아직길다

'침묵의, 고요한'이라는 의미를 가진 이름 치고는 아직까지는 '소란스러운 드론'이지만 점차 발전하며 조용해지고 있는 점은 높게 평가할 수 있을 것입니다.

그렇다고 해도 최신 영상에서 보여지는 것은 사이즈가 크거나나 비행 불안정성이 남아있는 등의 소음 이외에도 여러 많은 과제를 안고 있는 것 같기도 합니다.

'이온 바람으로 날으는 조용한 드론'이라는 아이디어를 어디까지 실현시킬 수 있을지 앞으로의 기술 진전에 기대해 봅니다.

참고원문은 아래링크를 확인하세요.

■ Undefined claims 4.5-min flight for its "silent" ion-propulsion drone


■ ION PROPULSION DRONE PROVES ITS COMMERCIAL VIABILITY


https://www.stylec.co.kr/short/RnY5wy5Mut

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