연료 전지 이용해 부력 조절하는 수중 로봇

(Credit: Jeff Fitlow/Rice University)

현재 바닷속은 무인 드론의 수중 버전이라고 할 수 있는 ROVs (remotely operated vehicles)와 AUVs (autonomous underwater vehicles)로 붐비고 있습니다. 하지만 하늘을 나는 드론처럼 무인 잠수정 역시 배터리 시간의 제약이 많은 편입니다.

무인 잠수정에서 배터리 지속 시간을 줄이는 요인 중 하나는 부력 조절입니다. 대부분의 무인 잠수정은 물속에서 가라앉거나 떠오르지 않게 설계되었습니다.

따라서 잠수 깊이를 조절하기 위해서는 프로펠러 추력기를 이용해 이동하든지 아니면 물고기의 부레 같은 역할을 하는 밸러스트 탱크에 펌프로 물을 채우거나 빼내야 합니다. 전자는 상당한 에너지를 사용하고 후자도 적지 않은 에너지와 함께 상당한 부피의 밸러스트 탱크를 필요로 합니다.

라이스 대학의 베이맥스 BayMax 팀은 좀 더 에너지 효율적인 대안을 생각했습니다. 연구팀이 생각한 것은 수소 연료 전지를 사용하는 것입니다. 부력에 필요할 땐 수소와 산소 가스를 이용해 풍선을 부풀리고 부력을 낮출 땐 수소와 산소 가스를 연료 전지에서 전기로 바꾸면서 물로 만드는 것입니다.

연구팀은 모나쉬(Monarch)라는 프로토타입 ROV를 만들어 기술적 타당성을 검증했습니다. (영상 참조)

(Underwater robot pioneers new energy-efficient buoyancy control)

연료 전지를 서용하는 ROV나 AUV라면 에너지 효율성을 크게 높일 수 있는 아이디어라고 생각하는데 상용화 될 수 있을지 궁굼합니다.

참고

https://newatlas.com/robotics/baymax-monarch-rov-fuel-cells-buoyancy-control/

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통계 공부는 어떻게 하는 것이 좋을까?

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