(서울=뉴스1) 이동희 기자 = "미래항공모빌리티(AAM) 상용화에 필수적인 비행거리 증대에 연료전지와 배터리의 복수 전력원으로 구성된 파워트레인(PT) 시스템을 고려하고 있습니다."

지난 16일 경기 화성시 남양연구소에서 열린 현대자동차(005380)·기아(000270)의 '발명의 날'에서 김종필 책임연구원과 배재관 연구원을 만났다.

김 연구원과 배 연구원은 △멀티 전력원으로 구성된 친환경 항공용 파워넷 구조 △전자기석을 이용한 연료전지 시스템의 출력 및 내구성 향상 제어 방법으로 우수 특허 부문 최우수상을 각각 받았다.

김 연구원의 특허는 연료전지와 배터리로 구성된 복수의 전력원이 비행 조건에 따라 가장 적합한 부하 출력을 제공할 수 있도록 하는 파워넷과 그 제어 기술이다.

김 연구원은 발명 모티브를 현대차그룹의 테크데이에서 얻었다고 소개하면서 배터리와 수소연료전지의 장단점을 서로 보완했다고 설명했다.

김 연구원은 "AAM 테크데이 2022에서 공개한 프로젝트 N은 배터리와 연료전지를 모두 활용한 PT 시스템으로 16개의 모터에 필요한 전력을 배터리와 연료전지가 각각 8개씩 나눠 가지는 게 특징"이라며 "두 전력원 중 하나가 고장 나도 남은 전력원으로 전력을 공급할 수 있다는 장점이 있지만, 에너지 비대칭 문제가 있었다"고 말했다.

그러면서 "배터리는 방전 출력이 높아 짧은 시간 안에 많은 에너지를 쓰는 수직 이착륙에 적합하고, 수소연료전지 시스템은 높은 에너지 특성으로 비행거리 증대에 용이하다"며 "두 전력원의 장점이 서로의 단점을 보완하는 시스템을 발명했다"고 설명했다.

김 연구원은 2세대 AAM 항공기에 해당 PT 시스템을 고려하고 있다고 했다. 그는 "시뮬레이션으로도 효과가 있다고 판단하고 있다"며 "올해부터 AAM의 PT 시스템 개발을 위한 테스트베드 구축을 시작했고, 이를 통해 다양한 PT 시스템에 대한 효과를 실증할 예정"이라고 말했다.

배재관 연구원이 고안한 '전자기석을 이용한 연료전지 시스템의 출력 및 내구성 향상 제어 방법'은 전자기석 원리를 활용해 자기장의 크기와 방향을 실시간으로 제어해 연료전지 효율성을 높이는 것이다.

그는 "이론적으로 출력 성능은 약 5% 정도 개선을 예상한다"면서 "내구성 관점에서 검증이 필요하지만, 상용화가 가능하다면 연료전지 스택 교체 빈도를 현저히 줄일 수 있을 것"이라고 설명했다. 이어 "상품성 증가는 물론 전력원으로 연료전지시스템의 신뢰도도 높아져 빠른 대중화에 기여할 수 있을 것"이라고 덧붙였다.

현대차그룹은 2010년부터 매년 5월 19일 발명의 날에 맞춰 임직원의 연구개발 활동을 장려하기 위해 사내 특허 경연 대회(발명의 날)를 열고 있다. 또 사내 발명자, 특허 담당자, 전문 특허사무소가 함께 미래 모빌리티 핵심 기술을 선제적으로 확보해 양성하는 프로젝트 'i-LAB' 제도도 운용 중이다.

이 같은 활동을 통해 현대차그룹은 xEV, 배터리, 로보틱스, AAM 등 미래 모빌리티 관련 특허를 올해 1분기 기준 3만 9000여 건을 보유하고 있다. 미래 모빌리티 분야를 포함한 전체 출원 특허는 19만 건에 달하며 이 가운데 9만 건 이상이 독점권을 지니고 있다.

또 지난 4월 미국 지식재산 분석 기업 '클래리베이트'가 선정하는 글로벌 100대 혁신기업에 3년 연속 이름을 올리기도 했다. 클래리베이트가 처음 공개한 상위 100개 기업 리스트에서 기아와 현대차는 각각 26위, 29위에 이름을 올렸다.

현대차·기아 사업화IP팀 정하연 파트장은 "최근 지적재산실에서는 개별 특허의 완성도를 높이기 위해 특히 노력 중"이라며 "발명의 날 행사가 우수한 특허를 개발하기 위한 원동력이 됐으면 한다"고 말했다.

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