드론, 테스트 주행에서 시속 453마일로 세계 속도 기록 경신 — Blackbird 설계의 핵심 진보 중 하나인 독특한 톱니 모양 탄소 섬유

드론을 사랑하는 듀오가 단 한 번의 주행에서 최대 시속 453마일(730kph 또는 394kts)을 달성하며 비공식적으로 드론 속도 세계 기록을 경신했습니다. 참고로, 대부분의 제트 여객기는 약 시속 550마일(885kph 또는 478kts)로 순항합니다. 두 명의 드론 제작자인 Aidan와 Ben은 이전에 2025년 12월에 시속 388마일(626kph 또는 338kts)의 기록을 세운 바 있으나, 곧 Peregreen V4로 시속 408마일을 기록한 Bell 부자 팀에게 패배했습니다. 이에 따라 그들은 왕좌를 되찾기 위해 'Blackbird'를 위한 새로운 프로펠러를 주문했으며, Drone Pro Hub YouTube 채널을 통해 테스트 주행 영상을 공유했습니다.

이 팀의 비결은 이 목적을 위해 특별히 수작업으로 제작된 맞춤형 탄소 섬유 (carbon fiber) 프로펠러 블레이드입니다. 이 블레이드는 이전 시도에서 사용된 블레이드에 비해 비행 방향에 더 가깝게 각도가 기울어진 고피치 (high-pitch) 블레이드(피치 각도는 현재 비밀입니다)를 특징으로 합니다. 이는 프로펠러가 낮은 피치 각도를 가진 다른 프로펠러들에 비해 공기 흐름과 더 평행하기 때문에 고속에서 더 효율적으로 작동하게 만듭니다. 다만, 한 가지 단점은 이륙하거나 호버링 (hovering)할 때와 같은 저속 상황에서는 출력이 덜 나온다는 점이며, 따라서 모터는 이 (상당히 짧은) 비행 단계 동안 더 많은 배터리 전력을 사용해야 합니다.

설계의 또 다른 정교함은 맞춤형 블레이드에서 발견되는 톱니 모양 (sawtooth) 앞날 (leading edges)에서 드러납니다. 이는 블레이드 표면에 와류 (vortices)를 생성하여, 공기가 드론을 앞으로 밀어내기 위해 뒷날 (trailing edge)을 통해 직선으로 뒤로 흐르는 대신 블레이드를 따라 옆으로 미끄러지는 것을 방지하는 데 도움을 줍니다. 또한 이들은 경계층 (boundary layer), 즉 프로펠러 자체의 항력 (drag)을 줄여주는 "윤활제" 역할을 하는 얇은 공기층을 안정화합니다. 이는 프로펠러가 실속 (stalling) 없이 더 가파른 각도를 가질 수 있게 해주기 때문에 매우 중요합니다 (각도가 너무 가파르면 프로펠러라기보다 믹서기처럼 작동하게 됩니다).

이러한 변화는 팀의 드론을 더 멀리 밀어붙인 것으로 보이며, 첫 번째 테스트 주행에서 393mph (633kph 또는 341kts)를 달성했습니다. 불행히도, 안테나 기하학 (antenna geometry), 도플러 효과 (Doppler effect), 그리고 신호 과부하 (signal overload)로 인해 드론이 그토록 높은 속도에서 컨트롤러와의 연결을 놓치면서 물리 법칙이 그들을 앞질렀습니다. 두 사람은 드론을 회수하려는 시도를 하지 않았는데, 이 정도 속도에서는 드론을 영영 잃어버릴 것이라는 사실을 알고 있었기 때문입니다. 게다가, 드론이 컨트롤러 바로 앞에서 연결을 놓쳤다 하더라도, 추락하기 전까지 현재 속도로 수 마일을 날아갔을 것입니다.

다행히도, 그들에게는 테스트를 위한 또 다른 드론과 업데이트된 프로펠러 한 세트가 더 남아 있었습니다. 그래서 그들은 다음 날 다시 출발하여 테스트를 계속했습니다. 배터리는 두 번의 테스트 주행을 할 수 있는 양뿐이었고, 악천후가 빠르게 다가오고 있었기에 그들은 신속하게 준비하여 비행에 나서야 했습니다. 또한 바람이 부는 날이었기 때문에, 그들은 순풍 (downwind) 비행을 한 번, 맞바람 (upwind) 비행을 한 번 수행하였으며, 두 비행의 속도를 평균 내어 상당히 공정한 결과를 얻었습니다.

그들이 기록적인 453mph를 달성한 것은 바로 순풍 테스트 비행 때였으며, 이는 그들이 처음에 희망했던 441mph 기록을 상회하는 수치였습니다. 하지만 34mph의 뒷바람 (tailwind)을 고려하면, 이는 드론의 실제 대기 속도 (airspeed)가 419mph (674kph 또는 364kts)에 불과했음을 의미합니다. 마지막 테스트 주행에서 두 사람은 맞바람을 뚫고 397mph (640kph 또는 345kts)를 기록했습니다. 두 주행의 평균을 내어 425mph (685kph 또는 369kts)라는 수치를 얻었으며, 이는 그들이 달성하고자 했던 434mph (700kph 또는 377kts) 이상의 수치에는 조금 못 미칠 수 있지만, 여전히 현재의 세계 기록을 경신하는 것입니다.

다음은 공식 기록인가?

마지막 테스트 주행 후 착륙 과정에서 배터리가 지면에서 불과 몇 피트 남겨두고 완전히 방전되면서, 그들의 최종 드론이 약간 손상되었습니다. 그럼에도 불구하고 이는 수리가 가능한 상태이며, 두 사람은 이번에는 공식 기록 도전을 위해 드론을 다시 작동시킬 수 있기를 희망하고 있습니다. 추락했던 첫 번째 드론의 경우, 테스트를 진행하던 부지의 소유주가 완전히 형체를 알아볼 수 없을 정도로 망가진 것을 발견했지만, 이는 이미 예상했던 바입니다.

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Jowi Morales는 업계에서 수년간 근무한 경험이 있는 기술 애호가입니다. 그는 2021년부터 여러 기술 출판사에 글을 써왔으며, 기술 하드웨어와 가전제품에 관심을 가져왔습니다.

드론에 대해 잘 알지는 못하지만, 프로펠러 드론(Propeller drone) 치고는 인상적인 수치라고 생각합니다. 답글

더 큰 고정익 항공기 (Fixed wing aircraft)와 달리, 해당 드론의 프로펠러는 직경이 작기 때문에 프로펠러 끝단이 마하 1 (Mach 1)에 도달하기 전까지 더 빠른 속도를 낼 수 있는 여유 공간이 많이 남아 있을 것입니다.

저 드론들이 Tu-95(시속 925km/675마일)보다 빨라질 때 비로소 감탄할 것 같네요. - 답글

Notton이 말하기를: 드론에 대해 잘 알지는 못하지만, 프로펠러 드론 치고는 인상적인 수치라고 생각합니다.

더 큰 고정익 항공기 (Fixed wing aircraft)와 달리, 해당 드론의 프로펠러는 직경이 작기 때문에 프로펠러 끝단이 마하 1 (Mach 1)에 도달하기 전까지 더 빠른 속도를 낼 수 있는 여유 공간이 많이 남아 있을 것입니다.

저 드론들이 Tu-95보다 더 빨라진다면 정말 감명 깊을 것 같습니다. Tu-95의 속도는 시속 925km (575mph)입니다. 빠르다는 것은 곧 제어(control)를 의미합니다.

매우 빠르게 지상 기반 제어 스테이션(control station)의 범위를 벗어나게 됩니다.

위성을 이용해 신호를 반사(bounce)시킬 수도 있지만($$$$), 이 또한 지연 시간(latency) 문제를 야기합니다. -
ReplyScott_Tx가 말했습니다: 저는 프로펠러로 구동되는 로켓처럼 수직으로 상승하는 방식 등, 최대 고도(maximum altitude)를 겨루는 경쟁도 흥미로울 것이라고 항상 생각해 왔습니다.
피스톤 구동 프로펠러 무인 항공기 (UAV) (페이로드 제외)가 도달한 최고 고도는 20.430km (67,028ft)입니다. 이는 1988~1989년 사이에 Boeing Condor UAV에 의해 달성되었습니다.