• 본 특허는 비행체의 자세와 가속도에 영향을 받지 않고 지속적이고 안정적인 연료공급을 위한 비행체 연료공급시스템에 관한 기술임

• 본 특허는 중력 방향이 반대로 변하는 상황이 발생하는 연료공급이 필요한 분야에 적용 가능함

∨ 항공기, 비행체의 연료 저장/공급 장치  ∨어선, 크루즈, 요트, 경주용 자동차 등의 연료 저장 장치

< 항공기의 연료 저장/공급 장치 >

• 비행체의 자세나 가속도에도 지속적인 연료공급이 가능하며, 탱크설계 제약을 최소화할 수 있는 비행체 연료공급 시스템 관련 기술의 개발이 필요함

• 고정형 탱크와 가변형 탱크로 구성되어 상황에 따라 각각의 연료펌프와 연료제어 밸브로 연료를 공급을 함으로써 비행체의 자세와 가속도에 영향을 받지 않고 연료공급이 가능함

• 본 특허에 따른 연료공급시스템은 아래 그림과 같이 고정형 탱크, 가변형 탱크, 연료 공급 유로, 연료펌프, 2개의 연료 제어밸브, 2개의 고압펌프, 가압탱크 및 압력 배출밸브로 구성됨

• 고정형 탱크는 복수로 설계되어 있으며, 이 중 하나의 고정형 탱크에는 가변형 탱크가 구비되어 있고, 다른 하나의 고정형 탱크에는 연료펌프가 구비되어 연료 펌프의 출구 측이 연료공급 유로에 연결됨

• 이 연료공급 유로는 유체공급을 위한 고압펌프와 제어밸브가 구비되어 연료공급을 제어하며, 가압탱크에서의 가스를 저장하고 압력 배출밸브를 통해 고정형 탱크 압력을 외부로 배출하게 함

• 이에 따라 평상시 지구 중력이 인가되는 상태에서는 고정형 탱크의 연료가 연료 펌프를 가동하여 연료를 이송하지만, 가속도 및 자세의 변화로 인해 연료가 연료 펌프 입구에 닿지 않을 경우에도 가변형 탱크 내부에 있는 연료를 연료 공급유로로 이송하여 연료 공급이 가능함

< 비행체 연료공급 시스템 >

• 공중급유는 항공기의 비행거리 또는 공중에서 체공하는 시간을 연장하기 위해 군용 항공기에서 다른 항공기로 연료를 공급하는 과정으로, 연료를 공급받는 항공기에는 고정익과 회전익 플랫폼 모두가 포함됨

• 공중급유기의 급유방식은 미 공군이 주로 사용하는 붐 방식과 미 해군, 유럽, 러시아 등에서 사용하는 프로브 방식으로 구분되며, 최근에는 대형 공중급유기가 아닌 소형 무인기 기반 급유기에 대한 중요성이 부각되고 있는 추세임

• 이외에도 공중급유기를 통신중계기 및 기타 정보 임무용으로 운용하길 희망하는 수요가 증가하고 있으며, 공중급유기를 운용하고 있는 대표적인 나라는 미국, 러시아 등이며 유럽지역에서는 독일, 영국, 프랑스, 이탈리아, 네덜란드 등이 확인됨

• 아시아 지역에서는 대한민국(A330 MRTT), 일본(KC767), 중국(IL-78), 인도 등이 공중급유기를 운용하고 있음

< 공중급유 시스템 관련 시장 전망 >

• 공중급유 시스템 관련 시장규모는 2019년 430만 달러 규모로, 2020~2026년 까지 연평균 4% 이상의 성장률을 보일 것으로 예상됨 

• 선진국과 신흥국에 걸쳐 국방예산이 증가하면서 유조선 수요의 증가로 시장 수입의 증가가 예상되며, 군용 및 상업용 항공기의 수요 증가, 특히 장거리 비행 수요의 증가에 따른 급유기 수요의 증가는 시장 성장을 주도할 수 있음

• 본 특허는 원거리 작전지역 물자 및 병력 수송, 해외 재난구호, 재외국민 보호 능력 등을 위해 대형수송기 등에 활용할 수 있으며, 현재 수송기는 C-130과 CN-235에 공중급유, 화물, 병력 수송이 가능한 다목적 기종인A330MRTT 등 40여 대를 제 5공중기동비행단에서 운용 중임

• 한편, 미국 해군과 항공업체 보잉이 함께 개발한 공중 급유 드론이 시험 비행에 성공한 바 있으며, 해당 드론은 자율비행으로 날아가 연료를 채워준 뒤 다시 복귀하는 임무를 2시간 정도 수행할 수 있는 드론으로 앞으로도 다양한 기능을 갖춘 자율비행 드론이 제조 될 전망임