유인 드론 비동축 역회전 생체모방 프로펠러의 설계 및 추력 성능에 대한 실험적 연구

초록

미래형 유인드론(Manned Drone)은 전기동력 (모터, 배터리 포함)을 사용해 도심 상공에서 사람 및 화물을 운송하는 3차원 모빌리티 수단으로 항공, 자동차, ICT, AI 등 다양한 기술을 융합하는 신산업이자 혁신적 교 통수단이며, 향후 막대한 부가가치가 창출될 것으로 기대되는 분야다. 정부는 드론분야 로드맵을 통해 향 후 2028년까지 약 21조원의 경제적 파급효과와 17만명 의 일자리 창출효과를 전망하고 있다. 또한 국토교통 부와 산업통상자원부는 올해 9월 4일 미래형 개인비행 체 (PAV, Personal Air Vehicle) 개발을 위해 민·관 이 함께하는 범부처 ‘드론산업협의체’를 구성, 연구 및 기술발전 진행사항 등을 파악하고 2022년 로드맵 재설 계를 통해 보완·점검할 계획이라고 밝혔다. 유인드론은 무인드론에 비해 높은 payload가 요구되 고 안정적이어야 하며 탑승자가 느끼는 소음도 고려되 어야한다. 본 연구에서는 이근표 등(1)의 선행 연구에서 공력 및 소음 특성이 검증된 생체모방 독수리 익형기 반 프로펠러를 설계에 적용한 후, 비동축 역회전 프로 펠러의 설계변수 중 프로펠러 사이 축 간격과 하단 프 로펠러의 피치각 변화에 따른 공력 성능을 실험적으로 측정하였다. 이를 바탕으로 실제 유인드론용 역회전 프로펠러의 최적 설계를 제안하고자 한다.