자석을 활용한 상반회적 프로펠러 전기추진기의 효율이 높아지며, 기존 소형 무인선박 단계를 넘어 수상택시까지 활용이 가능해져 해상 모빌리티 패러다임의 변화를 이끌고 있다.

한국전기연구원(KERI)은 전동력연구센터 홍도관 박사팀이 개발한 ‘비접촉 마그네틱 기어 적용 상반회전 프로펠러 전기추진기’가 50kW급 출력을 달성하며 수상택시 시대를 앞당길 전망이라고 27일 밝혔다.

이번 기술 개발의 핵심은 기존 기계식 기어 방식의 한계를 극복한 ‘비접촉 마그네틱 기어’ 적용이다.

기존 상반회전 프로펠러는 회전 에너지를 효과적으로 활용하는 방식이지만, 기계식 기어의 마찰로 인해 열, 소음, 진동이 발생하고 유지보수 비용이 상당했다.

홍 박사팀은 이를 개선하기 위해 마그네틱 기어를 적용, 접촉 없이 동력을 전달하는 방식으로 높은 추진 효율과 내구성을 확보했다.

2022년 홍 박사팀이 마그네틱 기어를 적용한 상반회전 프로펠러 기술을 최초로 제시한 이후, 연구팀은 3kW 및 10kW급 출력을 보유한 전기추진 무인선박을 제작해 실증을 성공적으로 마쳤다.

이후 지속적인 연구를 통해 성인 4명이 탑승 가능한 50kW급 출력까지 달성하는 데 성공했으며, 이는 향후 8m 크기의 하이드로포일 전기추진 선박을 구동할 수 있는 수준이다.

이번 기술이 상용화되면 수상택시뿐만 아니라 교통 및 관광 분야에서 혁신적인 변화를 불러올 전망이다.

연구팀은 향후 100kW 이상급 출력을 목표로 지속적인 연구개발을 진행 중이며, 궁극적으로는 직류배전 방식의 전기선박 시스템을 실현해 다수의 승객을 수송하는 친환경 해양 모빌리티 기술을 완성할 계획이다.

홍도관 박사는 “높은 추진 효율과 연료비 절감 효과를 갖춘 비접촉 마그네틱 기어 기술이 해상 모빌리티의 판도를 바꿀 것”이라며 “국내외 연구성과를 기반으로 관련 기업들과 기술이전을 통한 사업화를 추진할 계획”이라고 밝혔다.

향후 친환경 모빌리티(선박, 항공, 자동차)는 물론 국방 및 자동화 산업 등 다양한 분야에서도 기계식 기어를 대체할 가능성이 높아, 이번 연구 성과가 산업 전반에 걸쳐 큰 영향을 미칠 것으로 기대된다.