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제안 방법
- EAV2의 전기추진 시스템은 전력 시스템 설계후 구성품 성능시험으로부터 파악된 성능 맵을 이용한 통합 시뮬레이션을 통하여 검증을 수행하여 설계 개념 확인 및 최적화를 수행하였고, 지상 통합시험을 거쳐서 하드웨어적으로 성능을 확인하였으며, 최종적으로 본 비행시험을 통하여 실제 기체에서 운용 중의 성능을 확인하였다.
- 이륙 후 다음날 오전 6시까지는 배터리와 연료전지를 이용하여 비행하였고, 오전 6시 이후에는 태양전지를 주로 사용하였다. 다음날 12시 41분에 연료전지가 연료인 수소 공급시스템의 고장으로 정지하였으며, 연료전지의 정지에도 불구하고 배터리와 태양전지만으로 순조롭게 비행을 지속하였다.
- 비행 중 연료전지가 정지하는 비상 상황도 발생하였으나, 배터리 등 타 전력원을 이용하여 문제없이 비행을 지속하였다. 비행시험 전에 수행된 하드웨어 시뮬레이션에서 이러한 일부 전력원 고장 상황에 대해서도 시험한 바 있다.
- 이륙 후 다음날 오전 6시까지는 배터리와 연료전지를 이용하여 비행하였고, 오전 6시 이후에는 태양전지를 주로 사용하였다. 다음날 12시 41분에 연료전지가 연료인 수소 공급시스템의 고장으로 정지하였으며, 연료전지의 정지에도 불구하고 배터리와 태양전지만으로 순조롭게 비행을 지속하였다.
- 중형 전기동력 무인기 EAV2의 추진시스템에 대하여 22시간 13분 동안 비행 시험을 수행하였다. 비행시험 결과, 전기 추진 시스템은 이륙, 순항 착륙 등 다양한 동력소모 조건과 태양광 상태 등 환경조건에 대해서 성공적으로 기체의 비행에 필요한 추진력 및 체계 요구 전력을 공급하였다.
- 연료전지의 경우 비행시험 중에 통신이 두절되는 문제가 발생하여 전류를 직접 측정하지 못하였으나, 지상시험에서 측정된 I-V 커브로부터 전류를 역산하였다. 태양전지의 출력전류는 총 소모전류에서 배터리와 연료전지의 출력값을 빼서 계산하였다. 탑재 장비의 전류 측정에 비해 배터리의 전류 통신값이 반응속도가 느려서 이륙시 등 급격한 전류 변화시에 이 오차가 태양전지 전류값에 나타난다.
대상 데이터
- EAV2의 비행시험은 6월 21일 오후8시 54분에 야간 이륙으로 시작하였다. 6월 21일은 하지로, 이 전후가 태양전지의 출력이 제일 큰 기간이어서 비행일로 선정하였다.
- 1에서 보는 것과 같이 날개에 설치되었다. 결정질 실리콘 태양전지이며, 전압 매칭을 위하여 원판을 절반으로 잘라서 52 직렬로 연결한 스트링이 날개에 3개 설치 되었다. 연료전지는 PEM 타입이며, 항공용으로 경량으로 설계된 제품이다.
- 연료인 수소는 화학적인 방법으로 생성되어 공급되는데, 실제 비행에서 가장 문제가 많았던 부분이 수소발생기 부분이었다. 배터리팩은 3 Ah 용량의 18650 원통형 Li-Ion 전지를 사용하여 제작하였으며, 이를 7직렬 6병렬로 연결하고 BMS 를 설치하여 팩을 제작하였다.
- 프로펠러는 상용 21“ 프로펠러들을 대상으로 하여 풍동 시험을 거쳐서 선정하였으며, 탑재된 모터는 AXI 사의 모터이다.
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