한국전기연구원 전기선박 육상시험소, 고출력 전자파 기반 비살상 대인 무력화 시스템의 핵심 장비인 자이로트론, 비접촉 마그네틱 기어 기반 상반회전 프로펠러 이미지. (사진=KERI 제공)

한국전기연구원(KERI)이 창원시 진해 해군사관학교에서 열리는 ‘2022 충무공 이순신 방위산업전’에 참가해 국방기술을 선보인다.

이번 전시회에서 KERI는 ▲전기선박 육상시험소(LBTS) ▲고출력 전자파(밀리미터파) 기반 비살상 대인 무력화 시스템 ▲선박·항공용 비접촉 마그네틱 기어 기반 상반회전 프로펠러 ▲전기선박 무인 자율운항 제어 시스템 기술을 소개한다.

전기선박 육상시험소(LBTS)는 KERI가 경남도 및 창원시의 지원을 받아 총사업비 405억 원을 투입해 2015년에 국내 최초 그리고 세계 3번째(미국-영국-한국)로 구축한 선박 추진체계 시험설비다. 전기선박은 하부에 추진 시스템이 탑재된 후 고장이나 문제가 발생하면 정비가 어렵고, 배를 해체해서 수정해야 하는 등 어려움이 있는 분야다.

하지만 우리나라는 KERI의 LBTS를 통해 전기선박 시대가 한 단계 앞당겨졌다는 평가를 받고 있다. LBTS는 국내 최초 중형급 잠수함인 ‘도산 안창호함’의 사전 성능검증을 위한 총 401개 항목 시험을 수행해 192건의 개선·보완사항을 도출했고, 이를 통한 건조기간 단축효과 368일, 전력화 지연손실 비용 절감 효과 4684억 원이라는 결과를 가져왔다. 그 외 기술수입 대체효과 370억 원, 지역경제 활성화 효과 270억 원까지 포함하면 통합 5000억 원이 넘는 효과다.

고출력 전자파(밀리미터파) 기반 비살상 대인 무력화 시스템은 일종의 ‘통증 무기’다. 고출력 전자파를 상대방의 피부에 쏘게 되면 사람의 생명이나 외상의 위험 없이 마치 뜨거운 오븐을 열었을 때와 비슷한 고통을 안겨준다. 빛과 유사한 빠른 속도로 기존 재래식 무기보다 10배 이상의 원거리에 있는 목표물을 정밀 타격할 수 있다는 것도 장점이다. 해당 기술은 영해권 등 국경 분쟁, 과격 시위 등 인명 피해를 최소화해야 하는 상황에 적합한 인도주의적 신무기로 주목받고 있다.

선박·항공용 비접촉 마그네틱 기어 기반 상반회전 프로펠러는 자석의 N극과 S극이 서로 밀고 당기는 힘을 활용해 기어 부품들의 접촉 없이 동력을 전달해 추진력을 만드는 기술이다. 축 방향으로 배치된 2개의 프로펠러가 서로 반대로 회전하며 에너지를 회수 및 재활용하는 방식으로, 선박과 항공기의 추진효율을 10% 이상 향상시킬 수 있는 세계최초의 성과다.

전기선박 무인 자율운항 제어 시스템은 실제 조건에서 다양한 상황을 사전에 모의하여 실제 선박의 개발 기간 및 비용을 줄이고, 에너지 효율 향상까지 기대할 수 있는 기술이다. 스마트 항구 구축 등 미래형 선박 산업 활성화에 크게 기여할 것으로 보고 있다.

KERI 김남균 원장 직무대행은 “일상을 넘어 국방 분야에서도 전기가 중심이 되는 ‘전기화(Electrification)’가 가속화되고 있다”며 “이번 전시회는 KERI가 보유한 선진 국방기술의 가치를 널리 알릴 수 있는 계기가 될 것”이라고 전했다.

한편, KERI는 과학기술정보통신부 국가과학기술연구회 산하 정부출연연구기관이다. ‘이순신 방위산업전’은 3군의 미래 전력 자산에 대한 다양한 콘텐츠를 제시하고, 첨단 방위산업 선도 도시 브랜드를 구축하기 위해 창원특례시가 주최하는 행사다.