한국, 세계최초 비접촉 마그네틱 상반회전 프로펠러 개발

세계 첫 '비접촉 마그네틱기어 이용 상반회전 프로펠러'
무소음·무진동... 선박·항공기 추진 효율 10% 이상 향상
저소음 어뢰 개발, 육해공 무인 이동체 동력원

 

한국전기연구원(KERI, 원장 명성호) 전동력시스템연구센터 홍도관 박사팀이 선박과 항공기의 추진효율을 10% 이상 향상시킬 수 있는 ‘비접촉 마그네틱 기어 기반 상반회전 프로펠러’ 기술을 세계최초로 개발했다.

상반회전 프로펠러는 서로 반대로 회전하는 2개의 프로펠러가 축 방향으로 배치된 것으로 전방 프로펠러에서 나온 회전 에너지를 후방 프로펠러가 반대 방향으로 회전하면서 회수 및 재활용하는 방식이다. 

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마그네틱 기어 기반 상반회전 프로펠러(왼쪽 선박용, 오른쪽 항공기용)

추진 효율이 높고 에너지 절감 효과까지 기대할 수 있다.

하지만 이러한 상반회전 프로펠러를 돌리기 위해 톱니가 맞물려 동력을 전달하는 일명 ‘기계식 기어’가 필요한데 마찰로 인한 열·소음·진동이 크고, 마모와 냉각을 위한 윤활유 공급 등 정기적인 유지보수도 해야 한다. 

이에 KERI 홍도관 박사팀은 자석의 N극과 S극이 서로 밀고 당기는 힘을 활용해 기어 부품들의 접촉 없이 동력을 전달해 상반회전 프로펠러의 추진력을 만들어 낼 수 있는 ‘비접촉 마그네틱 기어’를 대안으로 제시했다. 

마그네틱 기어가 태생적으로 상반회전이 가능하다는 점에 포인트를 두고 이를 수중 및 항공 추진체에 적용했다.