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친환경 에너지

수소 드론의 부상과 기술적 우수성

by 쭈니파파의 경제적 자유 2024. 10. 4.

 

<참고 - 이미지>

 

수소 드론의 부상과 기술적 우수성

 

수소를 동력으로 하는 드론 소개

 드론 산업은 최근 물류, 농업, 환경 모니터링 등의 분야에서 드론이 중심 역할을 하는 등 큰 성장을 이루고 있습니다. 드론은 효율의 향상과 운용 비용의 삭감을 목표로 하는 기업에 있어서 불가결한 도구가 되고 있습니다. 그러나 기존의 배터리 구동 드론은 최대한의 잠재 능력을 발휘하지 못하는 한계에 직면해 있습니다. 그래서 등장하는 것이 수소를 동력으로 하는 드론입니다.

 수소연료전지 기술은 드론에 전력을 공급하는 혁신적인 접근법을 제공해 짧은 비행시간, 제한된 범위, 장시간의 재충전 기간 장벽을 극복하는 데 도움을 주고 있습니다. 수소드론은 배터리 구동과 달리 비행시간이 길어지고 연료 보급 시간이 단축되며 페이로드 용량이 증가하기 때문에 장시간 운용이 필요한 산업에 매력적인 선택지가 되고 있습니다.

에너지 밀도 - 비행 시간 연장의 핵심

 배터리 구동 드론에 있어서 가장 중요한 과제 중 하나는 비행 시간이 한정되어 있다는 것입니다. 리튬이온 배터리를 탑재한 상용 드론 대부분은 충전이 필요하기 전에 20~30분밖에 비행할 수 없습니다. 이로 인해 특히 지속적인 장거리 조작이 필요한 애플리케이션에서는 그 유용성이 제한됩니다.

 한편, 수소 연료 전지는 리튬 이온 전지보다 훨씬 높은 에너지 밀도를 제공합니다. 에너지 밀도란 부피 또는 질량 단위당 특정 시스템에 저장되는 에너지의 양을 말합니다. 드론의 경우 에너지 밀도가 높으면 비행시간이 길어집니다. 수소를 동력으로 하는 드론 중에는 하나의 연료 탱크로 몇 시간 비행할 수 있는 것도 있어 운용 범위가 대폭 확대되고 있습니다. 이 비행시간 연장은 대규모 조사, 장거리 배송, 환경 모니터링 등의 애플리케이션에 특히 도움이 됩니다.

 

빠른 주유 - 가동 중지 시간 최소화

 비행 시간의 연장 외에도 수소 드론에는 또 하나의 뚜렷한 이점이 있습니다: 신속한 연료 보급입니다. 리튬 이온 배터리의 재충전에는 배터리 크기와 사용 가능한 충전 인프라에 따라 30분에서 몇 시간이 걸릴 수 있습니다. 드론의 운용에 의존하고 있는 기업에 있어서, 이 다운타임은 비효율성과 운용 비용의 증대로 이어질 가능성이 있습니다.

 수소연료전지는 기존 차량에 연료를 공급하는 것과 마찬가지로 드론을 단 몇 분 만에 연료를 공급할 수 있게 함으로써 이 문제를 해소합니다. 이 신속한 전환으로 수소 드론은 공중에서 더 많은 시간을 보낼 수 있어 전체적인 운영 효율이 향상됩니다. 신속한 도입이 불가결한 긴급 대응과 같은 업계에서는 이 기능을 통해 큰 이점을 얻을 수 있습니다.


페이로드 용량  - 더 무거운 하중, 더 큰 다양성

 드론의 페이로드 용량(얼마의 무게를 탑재할 수 있는지)은 드론의 기능에 직접적인 영향을 미칩니다. 수소를 동력으로 하는 드론은 보통 배터리를 동력으로 하는 드론보다 페이로드 용량이 큽니다. 즉, 선진적인 센서, 농업용 분무기, 배송용 대형 패키지 등 중량이 무거운 기기를 운반할 수 있습니다. 비행 성능을 희생하지 않고 더 많은 무게를 운반할 수 있는 능력은 드론에 의존하는 산업에 다양한 작업의 새로운 기회를 제공합니다.

 예를 들어, 농업에서 수소 드론은 광대한 밭에 보다 효율적으로 농약을 살포하기 위해 더 큰 분무기를 운반할 수 있습니다. 한편, 물류에서는, 보다 무거운, 또는 보다 큰 패키지를 장거리로 수송할 수 있어, 보다 코스트 효율의 높은 배송을 실현합니다.

 

환경에 미치는 영향 - 미래를 위한 청정 에너지


 배터리 구동 드론은 비행 중 배출량이 제로가 되지만 배터리 제조와 폐기로 인한 환경 영향은 큽니다. 배터리의 필수 재료인 리튬, 코발트, 니켈의 채굴은 생태계에 유해하며, 사용 후 배터리의 폐기는 전자 폐기물을 증가시킵니다. 대조적으로 수소 드론은 보다 깨끗한 대체 수단을 제공합니다. 수소연료전지는 수소와 산소의 화학반응을 통해 전기를 발생시키며 수증기만이 부산물입니다. 이로 인해 수소 드론은 운전 중에 완전히 배출되지 않게 됩니다.

 나아가 사용되는 수소가 풍력, 태양광, 수력 등의 재생 가능한 자원에서 생산될 경우 수소 동력 드론은 보다 지속 가능하고 저탄소의 미래에 기여할 수 있습니다.

 


혹한의 날씨 성능 - 가혹한 환경에서의 신뢰성

드론은 원격지나 가혹한 환경에서 사용되며 기상 조건에 따라 성능이 저하될 수 있습니다. 리튬이온전지는 저온에서 효율을 잃고 비행시간이 짧아져 드론 성능에 영향을 줍니다. 그러나 수소연료전지는 추운 기후에서 더 나은 성능을 발휘하기 때문에 수소드론은 극단적인 기후에서의 운용에 있어 더 신뢰성 높은 선택지가 됩니다.


수소 드론의 산업 전반의 변혁적인 응용