전고체 배터리를 탑재한 전기 항공기가 처음으로 유인 비행에 성공했다.

과학매체 인터레스팅엔지니어링은 미국의 비영리 단체 헬리오스 호라이즌이 전고체 배터리를 동력원으로 사용하는 전기 항공기 첫 유인 비행을 성공적으로 마쳤다고 최근 보도했다.

이번 시험 비행은 지난 5일 미국 플로리다주 중부 제퍼힐스 시립공항에서 진행됐다. 헬리오스 호라이즌의 창업자이자 수석 시험 조종사인 미겔 이투르멘디가 직접 조종해 여러 차례 단거리 비행을 수행했다.

이번 비행은 새 배터리 시스템의 무게 배분과 기체 균형을 검증하는 데 초점을 맞췄다. 시험에 사용된 항공기에는 260Wh/kg 수준의 리튬이온 배터리 대신 에너지 밀도 410Wh/kg의 전고체 배터리를 탑재됐다.

헬리오스 호라이즌에 따르면, 새 전고체 배터리 기반 전력 시스템은 시험 과정에서 기대 이상의 성능을 보였다. 다만 비행 거리나 최고 속도 등 구체적인 수치는 공개되지 않았다.

회사 측은 새 배터리 셀이 최신 전기차에 사용되는 일반적인 리튬이온 배터리 팩보다 크기는 작으면서도 에너지 밀도는 60~80% 높다고 설명했다. 또한 거의 방전 상태에서 80%까지 충전하는 데 15분도 채 걸리지 않으며, 향후 2년 내 에너지 밀도를 추가로 40% 향상시키는 것을 목표로 하고 있다고 밝혔다.

전고체 배터리는 리튬이온 배터리에 사용되는 가연성 액체 전해질 대신 고체 전해질을 사용한다. 이에 따라 열 안정성이 높고, 충격이나 관통 같은 물리적 손상에도 상대적으로 강한 것이 특징이다.

항공기는 별도 특수 충전 설비 없이 일반 교류 전원으로 충전할 수 있다. 비행 중에는 기체에 장착된 태양광 패널을 통해 전력을 보충하며, 동력을 사용하지 않는 활공 구간에서는 프로펠러를 풍력 터빈처럼 활용해 에너지를 회수할 수 있도록 설계됐다.

이투르멘디는 성명을 통해 "상용 전기 항공기 실용화를 위해 필요한 비행 거리와 충전 시간을 달성하면서도 대중이 요구하는 수준의 안전성을 갖춘 배터리 기술을 확보했다"고 밝혔다.

헬리오스 호라이즌은 앞서 약 7300m 고도 비행 기록을 세운 바 있다. 연구진은 올해 말 1만2200m 이상의 성층권 비행에 도전할 계획이다. 이는 일반 여객기의 순항 고도를 웃도는 수준이다.

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이투르멘디는 전고체 배터리의 높은 에너지 밀도를 활용하면 한 번의 충전만으로도 이러한 임무 수행이 가능할 것으로 기대하고 있다.

인터레스팅 엔지니어링은 이번 시험 비행이 항공 분야에서 전기 및 하이브리드 추진 시스템 개발을 향한 중요한 진전이라고 평했다. 특히 전고체 배터리는 기존 배터리보다 높은 에너지 밀도와 향상된 안전성을 제공할 수 있는 차세대 기술로 주목 받아 왔으며, 이번 성과는 해당 기술을 유인 항공기에 실제 적용하는 데 의미 있는 이정표가 될 것으로 전망된다.