KCD-40 수송용 드론

KCD-40은 "탑재중량 40kg급 수송용 멀티콥터형 드론시스템('20.11~'23.11)" 과제를 통해 LIG넥스원에서 개발 중인 수송용 드론으로, 성우엔지니어링, 한국항공우주연구원, 덕산넵코어스, 비텔링스, 신일정보기술이 개발에 참여하고 있다. 최대 탑재중량(40kg) 기준 1시간 이상 비행하면서 착륙 하역임무 및 호버링 하역임무를 수행할 수 있고, 수송품 하역의 공백을 최소화하기 위해 비행체 2대를 운용하여 하역임무를 수행할 수 있다. 최대 비행속도 50km/h 이상(순항 시 25km/h 이상), 최대 운용고도는 1km 이상이다.

비행체는 길이 3.92m, 폭 4.32m, 높이 1.10m, 최대이륙중량 210kg, 탑재중량은 40kg이다. 기체부는 하중을 지지하면서 경량화를 위해 일방향 및 직물 형태의 탄소섬유 강화 복합소재가 적용되었으며, 군용 차량에 비행체 2대를 탑재하여 운반할 수 있도록 접이식 Arm 구조로 설계되었다. 드론에는 360˚ LiDAR 센서를 탑재하여 전방위 반경 30m 이내 충돌방지 및 회피가 가능하고, EO/IR 카메라로 전천후 환경에서 전방 주시 및 화물 안정성을 확인할 수 있다. 통신용 데이터링크는 가시선(LOS) 링크와 LTE를 이중화하여 운용하고, 이동형 GCS(Ground Control System)로 반경 12km 범위 내에서 동시에 2대를 통제한다.

기존 전기추진시스템의 체공시간의 제약을 극복하고 1시간 이상 비행 가능한 성능을 확보하기 위해, KCD-40은 6개의 프로펠러가 BLDC 모터에 직결되어 추력을 생성하고, 피스톤 엔진(발전기)과 리튬이온 배터리로부터 전력을 공급받는 하이브리드 추진시스템으로 개발되었다. 하이브리드 추진시스템의 엔진과 발전기는 국외구매하여 개발하였으며, 지속 출력 40KW 이상, 순간 최대 출력 80KW 이상, 소음은 AGL 400m에서 65dB 이하이다. 개발 초기에는 엔진의 냉각을 위해 축류식/원심식 냉각팬을 적용한 공랭식 냉각시스템을 검토했으나, 최종적으로 냉각 및 출력 요구성능을 만족하기 위해 엔진 실린더헤드 설계를 변경하고 공랭식 냉각시스템을 수냉/공랭식 냉각시스템으로 개조하여 성능을 확보했다.

향후 KCD-40은 군수 관점에서 수송용 드론은 차량 진입이 제한되는 격오지 부대, 전시 고립부대에 주·부식, 의료물자, 탄약 등의 군수품을 보급하는데 활용할 수 있다. 또한, 재난 지역에 구호 물품을 운반하는 용도로 운용하거나, 전시에 적 지역 상공을 통과하고 로프 하역을 통해 은밀하고 정확한 보급 수송임무를 수행할 수 있을 것으로 기대된다.

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