스위스 레이크다이아몬드(LakeDiamond)에 따르면 향후 드론이 배터리 없이 인공 다이아몬드와 레이저 무선 급전 기술을 이용해 비행할 수 있는 기술을 개발 중이다. 스위스 취리히연방공과대(ETH Zurich)에서 분사한 기업이다.

레이크다이아몬드사는 레이저 광선을 질을 떨어뜨리지 않고 기존 대비 훨씬 멀리 보낼 수 있는 인공 다이아몬드를 개발했다. 탄소원자를 적층시켜 만들었기 때문에 천연다이아몬드보다 불순물이 적다.

또한 다이아몬드의 표면에 형성된 격자 모양이 광선의 직경을 결정하는 거울 역할을 담당한다. 작고 매끈한 직사각형의 다이아몬드를 레이저 조사구에 설치하면 저출력 레이저 다이오드가 균일하고 평행한 복수의 광선을 갖는 레이저 빔으로 변환돼 수백 미터까지 도달하게 된다.

다이아몬드는 우수한 열전도체로 빛도 투과하기 때문에 열을 많이 발생시키는 고밀도 레이저 광선을 방출해 많은 에너지를 전달할 수 있다.

따라서 다이아몬드로 강화시킨 전원 네트워크를 지상에 배치하면 드론의 장거리 비행이 가능하고 대형 배터리를 탑재하지 않아도 되기 때문에 동력 소모가 줄어든다.

현재 레이크다이아몬드가 개발한 테스트 시스템은 직경 1.55 마이크로미터의 레이저광으로 4와트의 전력 전송이 가능하다. 최대 10m 떨어진 손바닥 크기의 드론은 무제한으로 전력을 공급 받을 수 있다.

향후 2~3년내 최대 100m 떨어진 곳을 비행하는 드론에 100와트 전력을 공급할 수 있는 시스템이 개발될 것으로 전망된다. 다만 레이저 광을 에너지로 바꾸는 광전지가 1평방미터당 200와트로 제한돼 있다.

따라서 드론이 효율적으로 비행하기 위해서는 적정한 크기에도 충분한 발전이 가능한 광전지 개발이 선행돼야 할 것으로 판단된다.

▲ LakeDiamond
▲ 레이크다이아몬드(LakeDiamond) 로고