다르파(DARPA), 비행 중 레이저로 소형 항공기 전력 공급 시연 예정

• 다르파, 자사 파워 비밍 시연 위해 사일런트 팰컨 UAS 테크놀로지스(Silent Falcon UAS Technologies) 선정
• 프로젝트 목표: 고강도 레이저 빔으로 비행 중 전기 무인 항공기 재연료/재충전

무선 전력 전송 개념은 거의 2세기 전 것이지만, 기술 발전이 이 아이디어를 추구하면서 여전히 흥미진진합니다. 광전지 기술과 유도 방출에 의한 고체 증폭(stimulated emission of radiation)의 최근 진전이 이 개념을 재검토할 기회를 제공합니다.

고강도 레이저 파워 비밍(power beaming) 기술 구현은 기존 전도 와이어가 지나치게 위험하거나 비싸거나 부적절하거나 불가능한 곳에서 지속적 전달 또는 즉각적 에너지 양이 필요한 애플리케이션 역량 확장할 것입니다.

이제 다르파(DARPA)가 자사 SUPER PBD(Stand-off Ubiquitous Power/Energy Replenishment – Power Beaming Demonstration) 위해 사일런트 팰컨 UAS 테크놀로지스(Silent Falcon UAS Technologies)를 선정했습니다. 프로젝트는 비행 중 레이저 빔으로 전기 무인 항공기 시스템(UAS) 재충전 가능성 입증 목표. 이는 재급유 착륙 요건 없애 더 긴 비행 시간 허용.

사일런트 팰컨 UAS 테크놀로지스

회사는 RF 통신, 센서, 태양광, 배터리, 항공 설계, 복합 소재 등 첨단 기술 통합합니다. 사일런트 팰컨 무인 항공기 시스템은 국방 및 보안 ISR 애플리케이션에 필요한 데이터 수집, 저장, 전송하는 첨단 센서 탑재한 장거리, 장시간 체공 항공 플랫폼입니다.

개발한 사일런트 팰컨은 텔레메트리, 처리, 분석, 데이터 수집, 활용, 보급 등 발전과 쉽게 통합 가능한 오픈 인터페이스, 유연한 시스템입니다.

군사, 상업, 공공 안전 등 광범위한 애플리케이션에서 사일런트 팰컨 배치 지속 확대 중. 프로젝트 다른 파트너로는 솔에어로 테크놀로지스(SolAero Technologies Corporation), 옵토니커스(Optonicus LLC), 어센트 솔라 테크놀로지스(Ascent Solar Technologies) 포함.

프로젝트 주 목표는 고강도 레이저 파워 비밍으로 소형 항공기 원격 전기 재급유 가능케 하는 것. 전사 드론에겐 분쟁 및 원격 지역서 임무 작전 시간 증가 의미.

또한 프로젝트는 미래 파워 비밍 애플리케이션 새 표준 정립하고, 무인 항공기에 통합된 기술의 역량과 다재다능함 시연할 것으로 기대됩니다.

출처: Silent Falcon | MTU

레이저 파워 비밍의 이점

파워 비밍은 에너지가 가장 필요한 곳에 전달하는 심각한 문제 해결합니다. 시스템 구현 시 주요 트레이드오프:

1. 안전성과 전력 밀도
2. 조리개 크기와 파장

파워 비밍 응용 | 크레딧: LaserMotive

고조도 궤도 위성에 기술 활용도 가능. 위성이 태양에너지 전기 에너지로 변환해 탑재 배터리에 저장. 필요 시 저장된 에너지를 타 궤도(초저지구궤도, 저지구궤도 포함)로 전송. 잠재적으로 데이터 릴레이로도 활용 가능.

참고: 다르파, AI로 더 나은 배터리와 폭약 개발 중

미 해군 연구소(US Naval Research Laboratory) 이미 우주 유사 조건에서 햇빛-마이크로파 변환기 테스트 완료. 역대 최고 효율, 최고 비전력 샌드위치 변환 시스템은 5.8 와트/kg(이전 기록 4배).