항공소식


공기 마찰 항공기 동력원의 개념

비행연구원
2020-03-16
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항공기의 새로운 동력원을 찾기 위한 노력의 한 결과로 공기 마찰력을 이용하여 동력을 생산하는 전기 제트기의 개념이 소개되었다. 상업용 항공에서 가장 최근의 추세는 차세대 전기 및 하이브리드 동력 항공기를 만드는 것이지만, 물리학이 실제로 Eather One의 이론을 지지한다면 새로운 종류의 우주 경쟁(space race)이 일어날 수 있다.

항공기 설계자 미첼 보니코프스키(Michal Bonikowski’s)의 아이디어는 현재의 과학적 개념보다 4~5세대 앞서 있을 것이지만, 그는 롭 리포트(Robb Report)에 최근 에어버스의 매버릭(Maveric) 개념에서 아이디어를 얻었다고 말했다.

그에 따르면 "이 항공기의 독특한 설계는 항력을 줄이면서 탑승 공간을 늘리는 데 도움이 된다"고 주장했다. “최근에 이런 생각을 많이 했는데, 대기업이 전기 비행기(electric plane) 제작에 뛰어든다면 어떻게 될까 하는 생각이 들었다.”

바르샤바에 본사를 둔 이 설계자가 고안한 것은 잠재적으로 혁명적이다. Eather One은 재생 가능하고 필요에 따른 에너지(on-demand energy)의 주요 공급원으로 제트기의 공기와 고속 사이의 마찰을 이용한다.

미래의 제트기처럼 보이지만, Eather One과 현대의 하이브리드 항공기의 주된 차이점은 날개에 있는 3중전자 나노 발전기(triboelectric nanogenerators)들이다. 나노 발전기는 기계 에너지를 직접 전기 에너지로 변환한다. 항공기는 대류권과 성층권의 공기 분자로부터 전기를 생산하기 때문에 연료 탱크나 대형 배터리 팩이 필요하지 않다.

Eather One이 고속 비행함에 따라 그의 아이디어는 기체의 진동에서 발생하는 마찰을 이용하고 날개를 구부리는 것이다. 변환된 에너지는 전기 모터에 전원을 공급하고 배터리를 충전할 것이다. 이처럼 필요에 따라 생산할 수 있는 동력원은 Eather One이 저장된 배터리 동력에 의존하는 항공기보다 더 작은 배터리 팩이 필요하다는 것을 의미한다.

그러나 이륙과 착륙 중 마찰이 거의 없는 동안에는 항공기에 약간의 배터리 팩이 필요하다는 것을 인정한다. 이 개념은 결코 공상과학의 영역에서 벗어나지 않을 수도 있지만, 키티호크(Kitty Hawk)에서 라이트 형제에 동력을 부여한 것처럼 기발한 아이디어를 보여준다. "나는 비행에 혁명을 일으키려는 모든 시도를 즐긴다."라고 하면서 “Fusion Copter”라고 하는 새로운 종류의 회전날개 항공기를 설계하기도 하였다.

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