수중 드론과 공중 드론의 경계를 허물다!

이젠 하늘 뿐만 아니라 물에서 활약하는 드론도 많아졌다. 노스 캐롤라이나 주립 대학(North Carolina State University)의 엔지니어들은 하늘을 비행하다가 필요에 따라 물속으로 다이빙할 수 있는 수/공 양용 고정익 드론 이글레이(EagleRay XAV)를 개발했다.

하늘을 날던 드론들은 최근 몇 년간 마치 오리처럼 물가로 그 활동 영역을 옮겨 왔다. 일부는 호수 표면에 부드럽게 착수하여 수중 동영상을 촬영하거나 아니면 떠 있으면서 태양광을 흡수, 배터리를 충전하기도 한다. 다른 종류의 드론들은 물 샘플을 채취하여 가져 가거나 모종의 검사를 수행하기 위해 보다 적극적으로 물 아래로 내려간다.

얼핏, 이글레이는 임페리얼 컬리지 런던(Imperial College London)에서 먼저 선보인 아쿠아매브(AquaMav)와 비슷하게 보인다. 아쿠아매브의 경우 수중으로 들어갈 때 날개를 접는 반면, 이글레이는 여전히 날개를 펼친 채 들어 간다는 점이 다르다. 이글레이의 날개 폭은 150cm이고 길이는 140cm 이며, 앞부분에 프로펠러가 장착되어 공기든 물이든 이를 통해 흐르도록 설계되었다.

이러한 드론의 다기능성에는 많은 이점이 있다. 개발팀은 이글레이가 물 위로 내려 앉아 전원을 아끼거나 또는 필요에 따라 수면 위나 아래에서 동물들을 관찰 또는 추적할 수 있다고 말한다.

"예를 들어, 이글레이는 돌고래가 움직이는 것을 공중에서 빠르게 따라잡을 수 있죠. 그러다가 돌고래가 먹이 사냥을 잠시 멈추는 경우, 계속 공중에서 배터리를 소모하며 시간을 낭비할 필요가 없습니다.” 이 프로젝트의 엔지니어인 워렌 위즐러(Warren Weisler)의 말이다. "이글레이는 돌고래들이 다시 움직이기 시작하면 그때 비행을 재개할 수 있으니까요."

수/공 양용 드론은 공중 또는 잠수만 가능한 드론보다 수중 모니터링을 효과적으로 수행할 수 있다. 수중 드론이 넓은 지역을 커버하기 힘든 것에 비해 이글레이는 인근의 새로운 위치로 날아 가기에도 쉽기 때문이다.

"또한 이글레이의 장점은 수중 센서, 즉 소나를 여러 위치로 신속하게 이동할 수 있다는 점입니다”라고 이 프로젝트의 또 다른 연구원인 윌리엄 스튜어트(William Stewart)는 말한다. "예를 들어, 역사적으로 수중 음파 탐지기(소나 부이)는 항공기에서 떨어뜨려 데이터를 수집해왔습니다. 그러나 이글레이는 그저 이곳에서 저곳으로 이동하여 음파 탐지기로 데이터를 측정하기만 하면 되는 것이죠."

개발 연구원들은 현재 이글레이의 크기를 크게 또는 작게 만드는 부문에 대해 연구 중이며, 또한 운용자가 공중과 수중에서 기체를 쉽게 제어할 수 있는 맞춤 컨트롤러를 설계하는 방법에 대해 연구하고 있다. 이글레이에 대한 연구는 IEEE 해양 저널에도 발표되었다.