영국 옥스포드에 위치한 JET(Joint European Torus)연구소에 따르면 2021년 연말 실험 중 59메가줄(59 megajoules)의 지속된 핵융합 에너지를 생산했다. 1997년 세계 기록을 2배 이상 늘렸다.실용적인 핵융합 에너지 개발에 큰 돌파구를 마련한 것으로 평가 받고 있다. 값싸고 깨끗한 에너지를 얻기 위한 중요한 성과로 판단한다.수십 년간의 실험과 개선을 거친 후에 이러한 업적을 달성했다. JET연구소는 핵융합 에너지 연구를 위해 토카막(tokamak)이라고 불리는 도넛 모양의 기계를 사용한다. 세계에서 가장 크고 강력한 작동식 토카막 기계이다.내부에서는 중수소와 삼중수소로 구성된 소량의 연료가 태양 중심보다 10배 높은 온도로 가열되어 플라즈마를 생성한다. 이것은 초전도체 전자석을 이용해 회전하고, 융합하고, 열로 엄청난 에너지를 방출할 때 고정된다.이 과정은 세계의 현존하는 원자력 발전소에 동력을 공급하는 절차인 원자핵을 분할하는 대신, 원자핵을 함께 만들어 새로운 원소를 형성함으로써 에너지를 생산할 수 있다는 원칙에 따라 작동한다.핵융합은 폭주 과정을 시작할 수 없고 석탄, 석유, 가스보다 1kg당 거의 400만배 많은 에너지를 방출한다. 또한 온실가스를 배출하지 않고 폐기물도 거의 만들지 않는다.국제원자력기구(IAEA)는 JET연구소의 이번 실험 결과를 핵융합 에너지가 안전하고 지속 가능한 저탄소 에너지를 전달할 수 있는 가능성을 전 세계적으로 입증한 것으로 평가한다.▲JET(Joint European Torus)연구소 홈페이지

중국 글로벌 배터리 제조업체인 CATL(宁德时代)에 따르면 기록적인 에너지 밀도를 가진 나트륨 이온 배터리를 공개했다.나트륨 이온 배터리는 리튬 이온 배터리와 호환되고 보완된다. 개발된 배터리는 현재 세계 최고 수준인 160Wh/kg의 에너지 밀도에 도달할 수 있는 것으로 분석된다. 실온에서 15분만에 80%까지 충전할 수 있고, -20°C 미만의 온도 환경에서 방전 유지율이 여전히 90% 이상이라고 평가받았다. 또한 나트륨 이온 배터리와 리튬 이온 배터리의 통합 및 혼합 사용을 실현할 수 있는 새로운 솔루션인 AB 배터리 시스템 솔루션을 개발했다.이와 같이 CATL은 다양한 기술 경로를 확보해 산업의 장기적인 발전뿐만 아니라 회사의 성장을 위한 토대를 확보할 수 있을 것으로 전망된다.▲ CATL(?德?代)의 홍보자료(출처 : 홈페이지)

지난 1984년 설립한 (주)온품은 지진·홍수 등 다양한 재난감지 및 예보 분야의 통합 공공재난 예·경보 솔루션을 제공하는 경보 분야 선도기업이다.다양한 재난·재해 상황에서 국민의 안전을 지킬 수 있는 통합재난경보솔루션, 민방위예경보솔루션, 전파관리 솔루션 등 종합재난경보 플랫폼을 제공하고 있다. 온품이 제공하는 통합재난경보솔루션에는 원클릭 재난통합플랫폼, 지능형 지진대응시스템, 인빌딩재난관리 솔루션, 위치기반 재난대응 솔루션, Smart Safety Big board, 재난상황 전파장치 등이 있다.민방위예경보솔루션에는 경보통제 시스템, 민방위경보단말, 방송사/주요단말 연결장비 등이 있다. 전파관리 솔루션에는 종합전파관리솔루션과 전파교란감시솔루션 등이 있다.또한 전파측정·방향탐지·위치탐지 기능과 고정형·차량형·이동형·휴대형 등의 전파관리 기능을 갖췄다.온품의 하경성 수석연구원(이하 하 연구원)은 "최근 4차산업의 중심에 드론이 있으며 드론을 활용한 사업이 확대되고 있는 추세다"라고 밝혔다.따라서 온품 역시 드론을 활용한 사업을 확대하고 있다. 그 일환으로 드론으로 항공사진 및 영상을 촬영해 디지털트윈을 구축하고 있으며 송전선로의 안전성을 모니터링하고 있다.특히 하 연구원은 드론에 장착된 열화상 카메라를 활용해 송전선로의 분전반이나 애자 등의 열을 감지해 이상 발생 유·무를 판별하는 프로젝트를 수행하고 있다.화재 등 이상현상이 발생 시 현장 대응팀이 도착하기 2~3km 이전에 드론을 띄워 현장 상황을 모니터링한다. 실시간 영상이나 센서에 의한 온도값을 전송해 대응책을 마련하기 위한 목적이다.하 연구원은 "현재 건물 등 공간정보의 디지털트윈 구축, 송전선로 모니터링 등에 활용하고 있지만 산불감시, 환경오염 감시, 농업 방재, 산림 감시, 교통안전 및 재난·재해 분야의 활용도는 급격히 증가할 것이다."라고 밝혔다. ▲ 전파교란감시솔루션 구성도(출처 : 홈페이지)

미국 몬태나주립대(University of Montana)에 따르면 화재 진압을 보조하고 산불을 예측할 수 있는 소방용 드론을 개발하고 있다. 추후 드론으로 지역 소방청을 지원할 계획이다.현재 몬태나주립대에서 개발 중인 소방용 드론은 온도, 습도, 풍속, 풍향 등을 측정할 수 있는 장비를 탑재하고 있다. 수집된 데이터는 모두 실시간으로 통제 센터에 전송된다.드론으로 수집한 데이터로 화재 규모를 파악허며, 화재 발생을 예측하는 용도로도 활용될 수 있다. 가스 감지 센서나 적외선 카메라도 장착돼 있으며 관련 데이터까지 포함하면 활용 범위는 더욱 늘어난다.몬태나주 일부 소방서는 화재로 발생되는 독성 가스를 감지하기 위해, 또는 화재 규모를 측정하기 위해 드론을 투입한 바 있다. 화재를 진압하기 전 유용한 정보를 인지할 수 있다는 긍정적인 피드백을 받았다.반면 다른 소방서에서는 드론의 투입이 오히려 화재 진압에 방해가 됐다는 의견을 제기했다. 진압 작전을 하는 데 시야를 가리는 등 발화 지연제를 뿌리는 데 어려움을 겪었기 때문이다.연구팀은 이러한 현상에 대해 ‘고도 제한’에 따른 비행 규칙이 주요인이라고 지목했다. 400피트(약 122미터) 미만의 고도 제한은 드론의 운영 범위를 극도로 제한한다.소방용 드론처럼 관찰이 주된 임무는 높은 고도일수록 수집할 수 있는 데이터가 더 많다. 대형 화재나 산불이 발생했을 때 400피트 이상으로 비행해야 하며, 그래야 주변의 특정 임무도 방해하지 않는다.몬태나주립대 연구진은 2021년 10월 산불이 자주 발생하는 오리건주로 이동해 소방용 드론을 테스트할 예정이다. 다양한 화재 현장에 대한 데이터 수집도 진행할 계획이다.▲몬태나주립대 드론 연구 홍보자료(출처 : 홈페이지)

지난 4월 29일부터 5월 1일까지 부산 벡스코에서는 '드론쇼 코리아((Drone Show Korea 2021)' 전시회가 개최됐다.  옥스드론은 전시회 현장에 기자들을 파견해 참여한 기업들을 취재했다. 국내 드론 산업의 발전과 기술력을 소개하는 것이 글로벌 드론 종합지를 지향하는 목표와 부합하기 때문이다.   (주)넥스앤텍, (주)ASOA, 순돌이드론, 성우엔지니어링, (주)만물공작소, 디브레인, (주)씨너렉스, (주)시스테크, (주)코코드론, (주)스카이뷰, UMAC Air, (주)무지개연구소, 지오소나(주), 두산모빌리티이노베이션, 이노뎁(주), 유콘시스템(주), (주)이스턴스카이, (주)드론월드, BSTARCOM, (주)올포랜드 등 20개 업체를 소개했다.   다음으로 해양드론기술, (주)케이씨에스, (주)엠지아이티, (주)유시스, 엔젤스윙, (주)케이프로시스템, (주)공간정보, (주)헬셀, (주)하이텍알씨디코리아, (주)다온아이앤씨, (주)아르고스다인, (주)소끼아코리아, 우림텍, 요요인터랙티브, 라이카 지오시스템즈 코리아, ㈜엑스퍼넷, 태경전자(주), 한국무인이동체연구조합, 베이리스(BEYLESS), 에이디시스템 등이다.그리고 (주)지오시스템, (주)인투스카이, 토탈측기솔루션, (주)웨이브랩스에 이어 소개하고자 하는 기관은 한국전기연구원(KER, 이하 KERI)이다.KERI는 지난 1976년 설립해 전력사업, 전기공업, 전기이용 분야의 연구개발 및 시험 등을 하고 있는 과학기술정보통신부 산하 정부출연 연구기관이다.다양한 전기 분야 연구개발(R&D)업무를 수행하고 있으며 주로 전력망 및 신재생에너지, 전력기기, 전력반도체 및 초전도 기술, 로봇 및 전동기 제어기술, 전기추진 기술, 배터리 및 나노 등 전기 재료 기술, 전기 의료기기 등의 분야를 연구하고 있다.주요 연구 분야는 전력망, 전력기기, 전기응용, 전기재료, 전기 의료기기, 스마트 그리드 등이다. 전력망 연구 분야는 차세대전력망, 전기환경, 전력 ICT, 전력정책 및 재난 연구이다.차세대 전력망은 차세대 전력계통운영시스템(EMS) 기술과 에너지저장시스템 응용, 실시간 전력계통 보호제어 기술을 연구한다. 전기환경 연구는 마이크로파 무선전력전송기술, 고출력 마이크로파 기술과 연관돼 있다. 전력기기 연구 분야는 신전력기기, 전력반도체, 초전도 분야, 전기응용 분야는 전기물리, 전동력, 시스템제어, 정밀 제어, 인공지능 분야를 각각 연구한다.전동력 연구센터에서는 최저효율제 적용 3상 고효율 유도전동기, 국방 및 산업용 고속전동기/발전기 시스템, 로봇 및 EV용 고출력 전동기 및 구동시스템, 자기부상식 청정이송 시스템, 대용량 발전기 및 구동 시스템 등을 개발하고 있다.특히 지난해 10월 전동력연구센터 이지영 박사팀이 '드론용 발전기 및 전동기 기술'을 국내 최초로 개발했다. 연구팀이 개발한 발전기와 전동기 기술은 비출력과 온도 안정성이 매우 높은 것으로 평가 받았다.♦ 하이브리드 전기추진 무인항공기 내부 구조(출처 : 2020년 10월 27일자 보도자료)기존 순수 전기 추진 무인항공기의 30분내 비행시간을 2시간으로 확대가 가능하기 때문이다. 발전기는 5kW의 출력을 낼 정도로 우수한 편이다.연구팀이 개발한 발전기와 전동기는 엔진과 배터리, 프로펠러를 연결하는 핵심 부품으로 하이브리드 전기추진 시스템에 적용된다. 장거리 드론 택배, 섬이나 험난한 지역, 산 정상 등에 물품 배송이 가능해졌다.♦ 축방향 자속 영구자석 발전기 및 전동기(출처 : 2020년 10월 27일자 보도자료)저소음, 안정성, 고비출력 성능으로 드론 택배, 농업 분야 등에 적용해 나갈 예정이다. 향후 100kW급 발전기를 개발해 플라잉카 시대를 대비해 나간다는 구상이다.

캐나다 캘거리대학(University of Calgary) 연구팀에 따르면 소형 드론 시장에 가장 큰 걸림돌은 ‘날씨’라고 강조했다. 그중 강우, 강풍, 저온이 최대 취약 요소로 꼽혔다.강우의 경우 특수 소재가 아닌 이상 전자기기에 손상을 준다. 강풍은 배터리 소모량을 늘리거나 드론의 제어기능을 방해한다. 저온은 배터리 성능을 크게 저하시킨다.연방항공청(FAA) 자료를 참조하면 소형 드론의 우천 시 비행은 권장하지 않는다. 풍속은 초당 10미터까지만 견딜 수 있으며 온도는 0~40도까지 내구도가 유지된다.위의 자료를 바탕으로 연구팀은 인구가 가장 많은 전 세계 100개 도시의 지난 10년간 날씨 데이터를 분석했다. 그 결과, 소형 드론이 비행할 수 있는 시간은 1일 평균 10시간으로 제한됐다.단, 10시간이라는 수치가 평균치이기 때문에 드론을 운영할 수 있는 시간이 상당히 변칙적이다. 시간에 민감한 임무를 수행하는 드론의 경우 날씨로 인해 운영이 제한될 수 있다는 의미다.예를 들면, 혈액샘플이나 인체장기 등 의료용품을 긴급 배송해야 하는 경우 날씨로 인해 또 다른 비상사태가 발생할 수 있다. 일반 소비자의 식료품 배송이나 음식 배달도 날씨로 인해 업무가 마비될 수 있다.글로벌 드론산업을 연구하는 국가정보전략연구소는 "날씨에 대한 드론의 취약성이 극복되기 전까지는 기존 방식을 유지 및 병행해야 한다"고 강조했으며 "드론의 성장 가능성은 매우 높지만 아직 기후 변화에 대한 대응도는 낮은 수준이다"라고 진단했다.▲캘거리대학의 드론 테스트(출처 : 홈페이지)

영국 자동차제조사인 재규어 랜드 로버(Jaguar Land Rover)에 따르면 2021년 연말까지 수소연료전지 구동 디펜더를 개발하고 시제품 테스트를 시행할 계획이다. 2036년까지 종단배기관인 테일파이프의 배기 가스 배출을 제로(0)화하기 위함이다. 2021년 6월 현재 수소 연료전지 구동 디펜더의 시제품을 제작 중이다. 자사의 상징적인 SUV 차량에 시제품을 장착한 후 테스트를 시작할 계획이다. 수소연료전지는 수소와 산소를 결합해 전기를 생산하고 물만 배출하면 차량에 동력을 공급할 수 있다. 수소연료전지는 빠른 충전을 가능케 하고 에너지 밀도가 높아 대형 및 장거리 차량에 이상적이라고 판단한다. 또한 수소연료전지로 구동되는 차량은 저온에서 최소한의 온도 손실을 보이기 때문에 추운 환경에서도 성능이 우수하다.재규어 랜드 로버는 2039년까지 공급망, 제품 및 운영 전반에 걸쳐 탄소배출량이 제로(0)에 도달하기를 희망하고 있다. 2021년 2월 상기 목표 달성을 위해 2025년부터 전기자동차만 생산하겠다고 발표했다.▲재규어 랜드 로버(Jaguar Land Rover) 홈페이지 

말레이시아 테렝가누주에 따르면 지역 경찰이 드론을 투입시켜 야외 유동인구의 체온을 측정하고 있는 것으로 나타났다.테렝가누주는 2021년 6월 1일부터 코로나-19 확산 방지 차원에서 봉쇄된 지역이다. 사회적 거리두기 및 온도 체크, 마스크 착용 등 방역수칙이 과거보다 강화됐다.경찰 산하 모니터링팀이 순찰 및 CCTV를 통해 실태 점검에 나섰지만 여전히 방역수칙을 지키지 않는 시민들이 많았다. 모니터링 팀만 157개조로 구성됐지만 넓은 지역을 감당하기에는 역부족이었다.결국 지역 경찰은 드론에 열감지기 센서를 장착해 야외 유동인구의 체온을 측정하기로 결정했다. 카메라가 장착돼 있어 마스크 착용 의무를 지키지 않는 사람까지 확인할 수 있다.지난 3일간 드론을 투입해 방역수칙 단속에 나선 결과 방역수칙 준수율이 96%에 달했다. 6월 6일 기준 방역수칙 위반으로 적발된 시민은 108명이며 RM 1500~5000링깃(약 40만~130만원)의 과태료가 부과됐다.참고로 테렝가누주는 2020년 4월 코로나 팬데믹 이후 급격히 증가한 확진자로 인해 둔군 지구에 드론을 투입한 바 있다. 당시에도 야외 공공장소를 중심으로 체온 측정과 이동 경로를 분석했다.▲방역수칙 점검을 위해 투입될 드론 시연 장면(출처 : 쿠알라룸푸르 경찰청)

가나 보건부에 따르면 2021년 6월 4일 기준 드론으로 배송한 코로나 백신은 누계 2만5000회분에 달한 것으로 나타났다.현재도 외딴 지역에 코로나 백신을 전달하기 위해 드론이 투입되고 있다. 미국 드론제조업체 집라인(Zipline)과 물류업체 UPS가 보건부와 협력해 해당 사업을 전개하고 있다.먼저 해외로부터 공급된 코로나 백신이 지정된 공항에 도착하면 정부의 냉장보관센터로 이송된다. 이때 철저한 보안이 이뤄지며 적절한 온도 유지를 위해 특수 보관설비가 사용된다.이후 보건부에서 집라인 드론 배송 출발지점으로 백신을 전달하는데, 이때는 UPS의 지상 물류망을 활용한다. 동시에 집라인은 지역 보건소로부터 그날 필요한 백신 물량을 집계한다.지역별로 백신 물량이 할당되면 집라인 드론에 실어 각 지역 보건소로 보낸다. 이때 백신 보관병이 깨지는 것을 방지하고 적정 온도를 유지하기 위해 특수 포장재를 사용한다.드론으로 백신 배송이 시작되면 각 지역 보건소에서는 문자나 왓츠앱(WhatsApp)을 통해 도착 예상 시간을 확인할 수 있다. 1회 드론 배송에 실을 수 있는 백신 물량은 약 2000회분이다.참고로 가나는 2021년 3월 1일부터 코백스 퍼실리티로부터 아스트라제네카 백신을 공급받아 접종을 시작했다. 현재까지 123만명이 접종을 받았으며 이중 2회차 완전 접종은 37만명이다.▲집라인 드론에 코로나 테스트기를 싣고 있은 모습(출처 : 홈페이지)

미국 해양대기청(NOAA)에 따르면 관측용 드론을 투입해 허리케인에 대한 데이터를 수집할 계획이다. 허리케인 경로과 규모를 예측해 재난 피해를 사전 대응하기 위한 목적이다.해양대기청은 2021년 6월 1일부터 허리케인 시즌이 시작됐다고 보고했다. 이미 풍속 74mph급 허리케인 6~10개가 각각 생성될 수 있다고 예측했다. 이중 111mph급 이상 허리케인은 3~5개로 예상됐는데 이는 건물을 훼손시키는 재난급에 속한다.연구팀은 ‘허리케인을 잡는 드론(hurricane hunting drones)’이라는 프로젝트로 기상관측용 드론을 허리케인 발생지로 투입시킬 계획이다. 상세한 데이터를 수집해 사전 재난 대응체계를 갖추는 데 활용한다는 방침이다.연구용으로 개발한 드론은 265마일(약 426킬로미터) 거리를 이동할 수 있으며 4시간 동안 비행이 가능하다. 인력이 투입되지 않기 때문에 최대한 허리케인에 근접해 풍향, 풍속, 압력, 습도, 온도 등을 정확하게 측정할 수 있다.기존 방식은 드롭존데(dropsonde)라는 GPS 기상관측기를 사용해 허리케인을 분석했다. 항공기가 허리케인에 접근하면 낙하산이 장착된 원통형 관측기구를 태풍의 눈에 떨어뜨려 관련 데이터를 수집했다.정리하면, 드롭존데 방식은 일시적이고 정적인 데이터로 정확도가 떨어진다. 반면 드론의 경우 실시간 데이터 전송 및 분석이 가능하고 다양한 각도에서 관측할 수 있어 정확도를 높일 수 있다.해양대기청 관계자는 “드롭존데가 스냅샷이면, 드론은 실시간 영상이다”라며 “이번 허리케인 시즌에 투입될 드론의 효용성에 따라 기상 관측의 방식도 새롭게 진화할 것이다"라고 언급했다.▲미국 해양대기청의 허리케인 잡는 드론(출처 : 홈페이지)