1) 시장의 개요 무인항공기(Unmanned Aerial Vehicle; UAV)를 이용해 비행과 임무를 수행하는데 필요한 전력을 충분히 공급하기 위해서는 고효율 태양전지 패널이 다수 필요하며, 이를 설치하려면 항공기의 날개 길 이가 수십 m로 대형이고 경량이어야 한다. 그리고 무인항공기는 비 바람이 없어 태양광을 에너지원으로 사용하기 좋은 고도 10~50 km 구간의 고고도 상공인 성층권에서 더 적은 에너지로 더 빨리, 더 멀 리, 더 길게 날 수 있어 비행하기 유리하다. 성층권 무인항공기는 고고도에서 지상을 상시 감시하는 방식으로 운영될 수 있어 인공위성과 같은 효과를 내지만, 제작과 발사에 소요 되는 비용은 인공위성의 80분의 1 수준인 500만 달러에 그치는 것 으로 알려져 있다. 또한 인공위성은 특정 장소를 하루에 한 번 지나 가는데 반해 무인항공기는 하루 종일 동일한 장소를 관측할 수 있는 장점을 가지고 있다. 고고도 무인항공기의 연구개발을 수행하고 있는 한국항공우주연 구원에서는 축소형 비행체 EAV-2H 모델에 비정질 실리콘 태양전 지를 적용하였고, 이후 성층권 상승 성능의 시연에 사용된 날개 길이20 m의 무인항공기 EAV-3에 효율 23 %의 단결정 실리콘 태양전 지를 이용해 시간당 최대 1.5 kWh 이상의 에너지를 얻었다1). 성층 권을 비행하기 위해서는 영하 70 도의 극한 환경에 대한 내구성을 갖춘 소재가 채택되어야 하기 때문에 주로 실리콘계 태양전지가 활 용되고 있으며, 최근에는 CIGS(구리, 인듐, 갈륨, 셀레늄) 태양전지 와 페로브스카이트 태양전지의 효율과 특성이 개선되면서 무인항공 기에 적용될 가능성이 점차 높아지고 있다. 울산과학기술원(UNIST) 은 박막 태양전지 구성층 사이에 집중된 결함을 최소화할 수 있는 중 간층의 생성 원리를 밝혀내고, 이를 페로브스카이트 태양전지에 적 용해 25.8 % 효율의 전지를 개발했으며2), 한국과학기술원(KAIST) 과 서울대학교(SNU)의 공동연구팀도 물과 고온고습 환경에서도 안 정적인 페로브스카이트 나노입자 수지를 개발하는 등3), 차세대 에너 지로서의 페로브스카이트 태양전지의 상용화에 한걸음 더 가까이 갈 수 있게 되었다.2) 정부 정책 및 규제현황 정부에서는 '상시 재난 감시용 성층권 드론 기술개발 사업'을 통해 성층권 드론 개발을 지원할 계획이다. 과학기술정보통신부는 2022 년에 성층권에서 장기간 운영이 가능한 드론 개발을 본격적으로 추 진하고, 무인이동체 기술개발사업에 518억 원을 지원할 예정이다. 이중 62억 원이 성층권 장기체공 드론 기술 개발과 혁신인재 양성 등 신규 사업에 지원된다. 20 kg급 임무장비 탑재 후 30 일 이상 연 속비행이 가능한 성층권 드론 개발을 위해 2025년까지 총 375억 원 을 투입할 계획이다. 또한 무인이동체 원천기술개발사업 252억 원, DNA+드론기술개발사업 96억 원, 불법드론 지능형 대응기술개발 사업 37억 원을 지원할 계획이다. 국내에서는 LG에너지솔루션이 성층권 드론 사업을 적극 추진하 고 있는 대표기업으로 꼽힌다. LG에너지솔루션은 리튬황전지를 개 발해 2020년 한국항공우주연구원과 고고도 장기체공 태양광 무인 항공기(EAV-3)의 성층권 비행 시험에 성공한 바 있다. 3) 시장동향 및 전망 시장 규모 무인항공기의 세계 시장규모는 2017년 147억6,200만 달러에 서 2020년 210억1,000만 달러로 증가했고, 2026년까지 연평균 15.23 % 성장해 491억9,100만 달러의 시장을 형성할 것으로 전망 된다4).무인항공기 태양전지(Solar Cells)의 세계 시장은 2017년 1억 8,000만 달러에서 2020년 2억7,000만 달러로 증가했으며, 연평균 16.96 % 성장해 2026년 6억9,100만 달러가 될 것으로 전망된다. 해 외 시장은 2021년 2억8,700만 달러에서 연평균 16.16% 성장세를 통해 2026년 6억7,000만 달러에 이를 전망이며, 국내 시장규모는 2021년 9백만 달러에서 연평균 15.97%의 성장세를 통해 2026년 2천1백만 달러에 이를 것으로 전망된다.