美업체, 드론으로 하늘에서 풍력 발전
Drone Life 2025. 2. 4
테더링 드론을 사용하여 전력을 생산하는 회사
풍력 발전 전력에 대해 생각할 때, 대부분의 사람들은 평균 길이가 약 20층 건물 높이의 거대한 풍력 발전소를 상상한다.
그러나 노스캐롤라이나주 더럼의 한 스타트업 회사는 날개 길이가 12피트(약 4m)인 테더링 드론을 사용하여 연속적으로 숫자8 모양을 비행하여, 평균 평수의 집에 전력을 공급할 수 있는 충분한 전기를 생산하는 시스템을 개발하고 있다.
윈드리프트는 미국 국방부와 3천만 달러 규모의 계약을 맺고 노스캐롤라이나의 두 비행장에서 시험 비행을 진행하고 있다. 그들은 이 기술이 입증되어 훨씬 더 큰 드론을 사용하여 상업용으로 출시할 수 있기를 기대하고 있다.
"우리는 바람에서 에너지를 추출하는 패턴으로 비행하는 테더링 자율 드론을 보유하고 있다. 우리는 횡풍을 날리고 패턴 내에서 필요에 따라 로터가 추력과 항력을 번갈아 가며 비행한다."라고 윈드리프트의 관계자는 말했다.
현재 이 회사의 목표는 에너지를 생산하는 경량 테더링 드론을 완벽하게 개발하는 것이다. 윈드리프트의 창립자이자 CEO인 롭 크레이튼은 2006년 회사를 설립할 때 바람에 대한 비전이 달랐다. 그는 연으로 시작하여 풍력을 사용하여 다양한 작업을 수행하려고 노력했다.
크레이튼은 결국 2019년에 테더링 드론을 개발하여 국방부와 무기한 배송/ 미확정 수량의 정부 계약을 체결하여, 스타트업으로써 발전용 드론의 파일럿 테스트 프로그램을 시작하는 데 필요한 자본을 확보했다.
윈드리프트는 최종적으로는 육지보다 바람이 더 지속적으로 부는 바다에 연결된 전기 발전용 드론을 설치할 계획이지만, 일단 처음에는 육상에서 기술을 입증 중이다. 윈드리프트는 시험 비행을 위해 2개의 비행장을 선택했다. 하나는 더럼에서 북쪽으로 약 15마일 떨어진 노스캐롤라이나 주립대학교(NCSU)의 버터 비프필드 연구소에, 다른 하나는 더럼에서 남동쪽으로 약 50마일 떨어진 공항인 킨스턴 리저널 제트포트에 있다.
이 회사에서 사용하는 드론은 가볍지만 강력한 탄소 섬유 소재로 만들어졌다. 모터가 설치되어 있으면 무게가 약 25~30파운드(약 11~13kgs)이다. UAV는 양방향 전기 테더로 전기 수신 장비, 윈치 및 배터리가 있는 지상국에 연결된다.
윈드리프트의 시스템에서는 자율 드론이 숫자 8이나 무한대 기호와 유사한 패턴으로 비행하도록 프로그래밍 되어 있다. "본질적으로 돛단배를 움직이는 것과 같고, 날개를 바람에 이끌도록 작동하도록 배치한 다음, 항공기를 패턴을 통해 밀어내는 것과 같다."라고 책임자는 말한다.
패턴의 한 부분에서는 로터가 추진력을 제공하기 위해 작동하여 항공기를 앞으로 밀어내야 한다. 그런 다음 항공기 날개의 크기에 따라 바람이 불면서 전체 패턴을 통해 항공기가 움직이기 시작할 수 있는 지점이 있다.
이러한 기동을 통해 에너지가 순이득을 얻고, 이는 전기로 테더를 따라 전송된다. 드론은 자율 학습 및 반복 컨트롤러가 포함된 시스템으로 완전히 자율적이다. 컨트롤러는 드론이 하늘 어디에 있는지, 바람이 주변에서 무엇을 하고 있는지 지속적으로 평가하고 최대 전력 생산을 위해 따라야 할 최적의 궤적을 결정한다.
상업용 대형 드론 생산을 모색하는 회사
국방부 계약에 따라 12피트(약4m) 날개 길이의 단일 드론은 3킬로와트 정격 시스템의 일부로 설계되어 전방 작전 위치의 휴대용 발전원으로 사용된다. 윈드리프트는 국방부를 위해 설계된 시스템 외에도 40피트 날개 길이의 드론을 사용하여 상업용 발전에 유용한 75킬로와트 시스템을 설계하고 있다.
회사가 날개 길이가 40피트보다 더 긴 드론이 아닌, 40피트(약12m)인 드론으로 집중하기로 한 이유 중 하나는 물체의 크기가 커질수록 부피는 길이의 세제곱에 비례하여 증가하고 표면적은 길이의 제곱에 비례하여 증가한다는 제곱 큐브 물리 법칙이다. 즉, 날개 길이가 40피트 이상인 드론은 크기에 비례하는 무게가 크기 때문에 발전 효율성이 떨어진다.
40피트 길이를 선택하는 또 다른 이유는 휴대성 때문이다. "1개를 40피트 배송 컨테이너에 넣을 수 있다. 따라서 매우 이동성이 높다."라며 "쉽고 저렴하게 배포할 수 있다."고 사장은 말했다.
현재 파일럿 프로그램에 사용되는 드론은 상대적으로 비싸지만, 윈드리프트는 제품의 상업적 생산이 시작되면 단가가 하락할 것으로 예상하고 있다.
"물론 지금은 슈퍼카처럼 만들기 때문에 더 비싸죠? 탄소 섬유를 손으로 깔고 하나하나 모양을 만들고 있다."라며, "하지만 제조에 대해 생각해보면, 모든 것의 가격은 제조 곡선의 끝에서, 원자재 가격에 가까워진다."
그는 또한 1킬로와트 기준으로 윈드리프트의 기술이 풍력 터빈보다 훨씬 저렴한 가격에 전기를 생산할 수 있을 것으로 기대한다고 덧붙였다. 약 90% 적은 재료가 필요하기 때문이다.
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美업체, 드론으로 하늘에서 풍력 발전
Drone Life 2025. 2. 4
테더링 드론을 사용하여 전력을 생산하는 회사
풍력 발전 전력에 대해 생각할 때, 대부분의 사람들은 평균 길이가 약 20층 건물 높이의 거대한 풍력 발전소를 상상한다.
그러나 노스캐롤라이나주 더럼의 한 스타트업 회사는 날개 길이가 12피트(약 4m)인 테더링 드론을 사용하여 연속적으로 숫자8 모양을 비행하여, 평균 평수의 집에 전력을 공급할 수 있는 충분한 전기를 생산하는 시스템을 개발하고 있다.
윈드리프트는 미국 국방부와 3천만 달러 규모의 계약을 맺고 노스캐롤라이나의 두 비행장에서 시험 비행을 진행하고 있다. 그들은 이 기술이 입증되어 훨씬 더 큰 드론을 사용하여 상업용으로 출시할 수 있기를 기대하고 있다.
"우리는 바람에서 에너지를 추출하는 패턴으로 비행하는 테더링 자율 드론을 보유하고 있다. 우리는 횡풍을 날리고 패턴 내에서 필요에 따라 로터가 추력과 항력을 번갈아 가며 비행한다."라고 윈드리프트의 관계자는 말했다.
현재 이 회사의 목표는 에너지를 생산하는 경량 테더링 드론을 완벽하게 개발하는 것이다. 윈드리프트의 창립자이자 CEO인 롭 크레이튼은 2006년 회사를 설립할 때 바람에 대한 비전이 달랐다. 그는 연으로 시작하여 풍력을 사용하여 다양한 작업을 수행하려고 노력했다.
크레이튼은 결국 2019년에 테더링 드론을 개발하여 국방부와 무기한 배송/ 미확정 수량의 정부 계약을 체결하여, 스타트업으로써 발전용 드론의 파일럿 테스트 프로그램을 시작하는 데 필요한 자본을 확보했다.
윈드리프트는 최종적으로는 육지보다 바람이 더 지속적으로 부는 바다에 연결된 전기 발전용 드론을 설치할 계획이지만, 일단 처음에는 육상에서 기술을 입증 중이다. 윈드리프트는 시험 비행을 위해 2개의 비행장을 선택했다. 하나는 더럼에서 북쪽으로 약 15마일 떨어진 노스캐롤라이나 주립대학교(NCSU)의 버터 비프필드 연구소에, 다른 하나는 더럼에서 남동쪽으로 약 50마일 떨어진 공항인 킨스턴 리저널 제트포트에 있다.
이 회사에서 사용하는 드론은 가볍지만 강력한 탄소 섬유 소재로 만들어졌다. 모터가 설치되어 있으면 무게가 약 25~30파운드(약 11~13kgs)이다. UAV는 양방향 전기 테더로 전기 수신 장비, 윈치 및 배터리가 있는 지상국에 연결된다.
윈드리프트의 시스템에서는 자율 드론이 숫자 8이나 무한대 기호와 유사한 패턴으로 비행하도록 프로그래밍 되어 있다. "본질적으로 돛단배를 움직이는 것과 같고, 날개를 바람에 이끌도록 작동하도록 배치한 다음, 항공기를 패턴을 통해 밀어내는 것과 같다."라고 책임자는 말한다.
패턴의 한 부분에서는 로터가 추진력을 제공하기 위해 작동하여 항공기를 앞으로 밀어내야 한다. 그런 다음 항공기 날개의 크기에 따라 바람이 불면서 전체 패턴을 통해 항공기가 움직이기 시작할 수 있는 지점이 있다.
이러한 기동을 통해 에너지가 순이득을 얻고, 이는 전기로 테더를 따라 전송된다. 드론은 자율 학습 및 반복 컨트롤러가 포함된 시스템으로 완전히 자율적이다. 컨트롤러는 드론이 하늘 어디에 있는지, 바람이 주변에서 무엇을 하고 있는지 지속적으로 평가하고 최대 전력 생산을 위해 따라야 할 최적의 궤적을 결정한다.
상업용 대형 드론 생산을 모색하는 회사
국방부 계약에 따라 12피트(약4m) 날개 길이의 단일 드론은 3킬로와트 정격 시스템의 일부로 설계되어 전방 작전 위치의 휴대용 발전원으로 사용된다. 윈드리프트는 국방부를 위해 설계된 시스템 외에도 40피트 날개 길이의 드론을 사용하여 상업용 발전에 유용한 75킬로와트 시스템을 설계하고 있다.
회사가 날개 길이가 40피트보다 더 긴 드론이 아닌, 40피트(약12m)인 드론으로 집중하기로 한 이유 중 하나는 물체의 크기가 커질수록 부피는 길이의 세제곱에 비례하여 증가하고 표면적은 길이의 제곱에 비례하여 증가한다는 제곱 큐브 물리 법칙이다. 즉, 날개 길이가 40피트 이상인 드론은 크기에 비례하는 무게가 크기 때문에 발전 효율성이 떨어진다.
40피트 길이를 선택하는 또 다른 이유는 휴대성 때문이다. "1개를 40피트 배송 컨테이너에 넣을 수 있다. 따라서 매우 이동성이 높다."라며 "쉽고 저렴하게 배포할 수 있다."고 사장은 말했다.
현재 파일럿 프로그램에 사용되는 드론은 상대적으로 비싸지만, 윈드리프트는 제품의 상업적 생산이 시작되면 단가가 하락할 것으로 예상하고 있다.
"물론 지금은 슈퍼카처럼 만들기 때문에 더 비싸죠? 탄소 섬유를 손으로 깔고 하나하나 모양을 만들고 있다."라며, "하지만 제조에 대해 생각해보면, 모든 것의 가격은 제조 곡선의 끝에서, 원자재 가격에 가까워진다."
그는 또한 1킬로와트 기준으로 윈드리프트의 기술이 풍력 터빈보다 훨씬 저렴한 가격에 전기를 생산할 수 있을 것으로 기대한다고 덧붙였다. 약 90% 적은 재료가 필요하기 때문이다.
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