태양광집열판으로 날개를 구성한 태양광 비행기 솔라임펄스2로 세계일주 성공.

 

밑에 사진을 보면 태양광 집열판 즉 솔라셀(solar cell)로 날개를 뒤덮은 비행기가 보입니다.

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이 비행기는 나사(NASA)의 헬리오스 프로토타입 이라는 비행기인데 첫비행을 1999년 8월에 하고, 2003년에 폐기된 비행기입니다.

 

비행기가 고고도에서 장시간 떠있기 위해서는 무인화가 반드시 필요합니다.

여기서 말하는 장시간은 14~18시간 정도가 아니고 아예 24시간 이상 즉 몇날 며칠을 계속 떠있어야만 합니다.

 

날개 전체를 솔라셀로 뒤덮고 낮에는 태양에너지를 공급받아서 배터리에 충전시키고 밤에는 이 충전된 배터리로 비행을 하는 방식입니다.

물론 성층권이상에서는 날씨의 변화가 없고 항상 태양을 볼 수 있기 때문에 비나 구름은 걱정하지 않아도 됩니다.

 

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고도는 성층권의 밑단 이면서 기상현상의 영향을 받지 않는 30키로 즉 10만피트 정도면 좋습니다.

그럼 고도 10만피트에서 바람은 없을까요?

아닙니다.

 

밑에 사진을 보면 서울지역의 고고도 약 10만피트(10hpa)에서 85도에서 24노트가 불어오는 것으로 나타납니다.

동풍 24노트 즉 초속은 약 12미터 정도 부네요. 물론 시속은 약 44키로미터 되겠습니다.(이거 캡쳐한 시간에 바람이 적게 불고 있군요)

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아, 다시 무인 태양열비행기로 돌아오면,

착륙하지 않고 마치 인공위성처럼 장시간 비행하기 위해서는 당연히 무인기가 필요했고 비행기가 재연료보급 같은 행위가

필요 없으려면 태양광이 제격이었지만 NASA의 헬리오스는 내구성문제로 추락하고 말았습니다.

 

 

당시 다행히도 바다로 추락하여서 인명피해는 발생하지 않았습니다.

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하지만 만약 도심지로 떨어졌다면 높은 고도에서 떨어졌기때문에 마치 운석충돌과 같은 꽤 큰피해를 입일 수도 있었을 겁니다.

2003년에 이 헬리오스가 추락한 이후에 다시 9년이 지난 후, 이번에는 유인 비행기인 솔라임펄스가 나타났습니다.

2012년 스페인 마드리드에서 모로코 라바트 공항에 도착하면서

처음으로 대륙간 비행을 성공한 솔라 임펄스가 디자인과 나머지 성능부분까지 업그레이드 하여 솔라임펄스2를 선보였습니다.

 

Solar Impulse라는 이 프로젝트는 이미 과거 1990년대 초반에 열기구로 세계일주에 성공한

"베르트랑 피카르(Bertrand Piccard)"에 의해서 시작되었습니다.

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이사람, 무려 정신과 의사 이기도 하다. 닥터라고? ㄷ ㄷ ㄷ

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정신과 의사보다 열기구 세계일주로 더 유명하다.

 

2003년 11월에 피카르는 솔라셀 비행기로 장거리 비행을 하겠다며 나섰는데, 업계는 너무 무모하다며 외면했습니다.

그도 그럴것이 바로 그해가 나사의 헬리오스가 추락한 해였기때문이기도 했죠. (무인도 위험한데, 유인이라고???)

 

그런데 앙드레 보슈베르(Andre Borschberg)라는 스위스의 탐험가이면서 조종사이기도 한 사람이 적극 후원하였습니다.

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사진은 솔라임펄스 합류 후 이군요.

 

그냥 보통 조종사가 아니고, 스위스 공군에서 베놈(Havilland Venom)도 타고,

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헌터(Hawker Hunter)도 타고,

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F5라고 알려진 타이거도 타고,

 

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하여간 이런 비행기들을 20년간 스위스 공군에서 탔고,

고정익 면장과 회전익 면장까지 (즉 일반 비행기와 헬리콥터 모두 조종가능) 땄으며,

심지어 아크로바틱(aerobatics) 즉 곡예비행까지 남는 시간에 하는 무서운(?) 사람입니다.

 

조종경험이 풍부한 조종사가 비행기를 탑승할 경우 앞에서 속수무책으로 추락한 헬리오스보다 비상 상황이 훨씬 유연하게 대처할 수 있는

장점이 있습니다. (보고있나? 보잉? , 1인 파일럿 797 만들지 말란 말이다.)

 

전문적이란건 바로 이런걸 말하는 것이 아닐까 하는 생각이 듭니다.

 

이 두사람, 피카르(정신과의사)와 앙드레 보슈베르(조종사)가 합심하여 솔라 임펄스의 공동 대표가 되어서 창업을 했습니다.

그리고 4년만에 투자를 받고 사업을 제대로 구상하여서 솔라 임펄스가 탄생했습니다.

 

 

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역시 피지컬은 중요하군요..흠...물론 표정도 중요하고요 ㅋ

몇번을 솔라임펄스로 비행하던 이 둘은 세계일주의 프로젝트를 완성하기 위해서 훨씬 더 가볍고 튼튼한

솔라임펄스2를 제작했는데, 이는 날개폭이 크다는 점보747 보다도 3.5미터가 더 긴 72미터의 거대한 날개에

사진처럼 플렉서블한 솔라셀을 1700개나 부착한 비행기였습니다.

 

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날개가 무척 길지만 탄소섬유로 동체의 대부분을 구성해서 총 무게는 2.3톤이었습니다.

세스나 208같은 비행기가 4.5톤 정도 나가는데 무척 가볍게 만들었네요.

 

동력은 태양광을 전기로 바꿔서 프로펠러와 연결되어있는 전기 모터 4개를 돌리고, 이 모터가 돌아가면서

동시에 충전을 시작하여 한번 충전이 완충되면 약 5일동안 비행이 가능한 에너지를 준비했습니다.

핸드폰이나 여러 배터리를 써보시면 아시겠지만 이 배터리라는 것이 수명이 점점 줄기 때문에 이정도의 여유가 있어야

세계일주가 가능할 것이라고 봅니다.

 

최대 시속은 약 80노트 정도(약 144키로)지만 모터의 내구성이나 안전을 위해서 시속 40노트로 날았다고 합니다.

조종석은 1인용으로 언뜻 생각하면 어디서 조종간을 교대했지? 하는 생각이 들 수도 있지만,

 

워낙 느리기 때문에(시속70키로) 다음 교대지까지 한사람은 일반 교통수단을 이용해서 간 후에 교대를 한 것입니다.

17차례나 교대하면서 세계일주를 한 것입니다.

 

최대 난관은 태평양을 횡단하는 것이었는데, 원래 계획은 난징에서 하와이까지 약 8500키로미터를 논스톱으로 비행할

계획이었는데 2015년 5월31일에 난징에서 출발한 비행기가 우리나라 동해를 지나면서 악천후를 만나(이 비행기는 맨 위에서

말씀드린 무인기가 아니기 때문에 대류권으로 비행했습니다) 6월1일 일본 나고야에 비상 착륙을 했습니다.

 

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밑에 사진을 보면 일본 나고야 배경인게 보입니다.

 

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5일을 견딜 수 있었던 배터리는 문제가 생겨서 하와이에서 무려 9개월이나 비행이 중단되기도 했습니다.

다음년도 4월에 수리를 모두 마치고, 다시 태평양을 횡단, 미국, 스페인, 이집트를 찍고 마지막에 아부다비로 착륙을

했습니다. 비행시간은 무려 558시간, 비행거리는 무려 4만2천키로 (지구 둘레가 약 4만키로 지요)

 

시간은 505일이 소요되었습니다.

 

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이 세계일주의 성공의 뒤에는 조종사들의 극한을 뛰어넘는 정신력과 엄청난 인내심이 있었습니다.

일반 여객기의 경우에는 여압장치라고 해서 고도가 올라가도 약 7~8천 피트에 환경을 유지해주는 시스템이 있습니다.

하지만 솔라임펄스는 기체의 무게를 줄이기 위해서 이러한 장치를 달지 않았기때문에 급격한 기압의 변화를 온몸으로 견뎌야 했습니다.

4000피트로 비행할 때도 있었지만 28000피트까지 올라가기도 했으니 산소마스크를 안쓰면 정신을 잃는 고도 이기도 하네요.

 

 

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밑으로 고도를 내리면 37도까지 올라가서 덥고, 28000피트까지 올리면 외기 온도가 영하 50도가 넘어서 사진을 보면 방한복 같은것을 입고

비행하고 있습니다.

 

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게다가 하와이까지의 경로는 8900키로미터 동안 착륙할 곳도 없기 때문에 무려 120시간을 논스톱으로 비행했는데

이 시간동안 너무 졸리면 순항모드로 놓고 20분씩 졸고 또 비행하고 20분 졸고 또 비행하고 이랬다고 합니다.

(오토 파일럿이 믿을만 했나보네요)

 

이 세계일주를 하는동안 배출한 탄소량은 0 (제로) 였습니다. 여윽시 태양광 에너지는 친환경 이군요.

조종사 보슈베르도 "재생에너지(배터리, 요즘은 이 사업은 ess라고 하면서 떠오르고 있죠)와 청정 기술 덕분에 세계일주

비행을 하게 됐다"면서 "재생 가능한 에너지를 이용해서 에너지를 더욱 효율적으로 사용하는 세상을 만들 수 있다는 사실을 입증했다"고

감격해했다고 합니다.

 

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