무선 충전 드론 시대의 서막

대부분의 멀티콥터 드론은 한 번 충전 당 비행을 위한 배터리 수명이 30분을 넘지 않는다. 이 짧은 비행시간으로 인해 수행할 수 없는 임무 또한 많다. 물론 유선으로 전력을 공급하는 것도 하나의 옵션이 될 수 있다. 이 경우는 한 장소에서 호버링하는 임무의 경우로 제한될 것이다. 임페리얼 칼리지 런던의 과학자들은 이를 위해 그 대안을 제시하고 있다. 무선으로 전력을 공급함으로써 드론이 비행 중일 때도 충전이 가능하게 하는 것이다.

이 연구를 위해 과학자들은 기성 미니 쿼드 콥터 드론을 이용하여 배터리를 제거하고 구리 코일을 추가했으며, 전자 부품 일부를 변경했다. 연구진은 또한 자체적으로 자장을 만들어내는 서킷 보드, 전원 그리고 구리 코일을 사용하는 별도의 전송 플랫폼을 만들었다. 드론이 플랫폼 근처에 있을 때 드론의 코일은 자기장에 대해서 안테나와 같은 역할을 하며 교류전류를 유도한다. 쿼드콥터의 개조된 전자 기기는 교류전류를 직류로 전환해주며 이를 비행의 동력으로 사용한다.

유도 결합으로 알려진 이 기술은 사실 니콜라 테슬라 시절부터 있어왔다. 그러나 임페리얼 칼리지에 따르면, 이처럼 비행 기기에 활용된 것은 이번이 처음이라고 한다. 현재로서는 드론이 10cm 거리 내에 있을 때만 충전 기능의 작동이 가능하다. 그러나 이 거리는 곧 비약적으로 확대될 수 있을 것으로 보인다.

우선 하나의 구현 방법은 드론이 트랜스미터를 장비한 지상 지원 차량 위에 호버링하며 배터리를 충전하는 것이다. 이 경우 착륙할 필요없이 공중에 머무는 상태에서 충전이 가능해진다.

또한, 이를 응용하여 드론 자체가 날으는 충전기 역할을 할 수도 있다. 충전 역할을 하는 드론이 충전이 필요한 드론에 근접하여 ‘전력’을 쏘아주면 무선으로 충전이 되는 것으로 이 경우 상대적으로 높은 고도에서도 충전이 가능해지게 된다. 한편, 네브레스카-링컨 대학의 한 팀은 이미 이를 이용한 쿼드콥터를 날으는 무선 충전 드론으로 만든 바 있다.