고속도로 한가운데에서 교통체증을 겪다 하늘을 보면, 영화에서 보던 날아다니는 자동차 생각이 간절해집니다. 물건을 배송하는 드론 소식을 접할 때, 사람도 타는 드론이 나오지 않을까 상상해보기도 하지요. 비행기도 있지만 비행기는 활주로도 필요하고 크기도 커서 자동차를 대체하기엔 제약이 많죠. 자동차처럼 몇 사람만 타서 간편하게 이동하는 시대. 정말 영화 속에서만 있을 수 있는 일일까요? 다행히 이런 상상은 멀지 않은 미래에 구현될 수도 있을 것 같습니다. 많은 나라와 기업들이 도심항공교통(Urban Air Mobility, UAM)을 현실에서 이루기 위해 노력하고 있답니다. 우리나라는 2025년 첫 상용화를 위해 기업과 정부, 연구기관이 함께 머리를 맞대고 있어요. 교통체증 걱정 없이 하늘로 이동하는 세상이 실현되기 위해 필요한 장치와 기술은 무엇이 있을지 알아보겠습니다.
Q. 도심항공교통(UAM)은 무엇인가요?
- UAM은 말 그대로 도심에서 항공을 이용해 이동하는 교통 체계를 말합니다. 드론 택시라고 표현하기도 합니다. 대도시권 인구 집중 현상은 전 세계가 겪는 문제입니다. 대도시는 산업과 금융 기반이 집약돼 인구 역시 집중도가 심화되고 있는 것이지요. 지상 교통 혼잡도 더 심해질 수밖에 없겠지요. 자율주행자동차, 전동킥보드와 같은 퍼스널 모빌리티, 부산과 서울을 30분 이내로 다녀올 수 있는 하이퍼루프 등 다양한 교통수단이 출현하고 있는데 하늘을 이용하는 교통수단도 미래교통수단으로 거론되고 있습니다.
전기동력 분산 수직이착륙기(eVTOL) 기술 개발이 활발해지면서 UAM 상용화도 기대가 되고 있습니다. UAM 기체로 활용되는 eVTOL은 기존 여객기 대비 활주로가 필요 없고 소음이 작으며 배출가스가 없어 도심형 친환경 항공 교통수단으로 적합하다는 평가를 받습니다. 도심에서 활주로 없이 항공으로 이동할 수 있는 교통수단으로는 헬기가 있지요. 하지만 헬기는 항공유를 사용해 탄소 배출량이 많고 소음도 80dB로 큽니다. 도심에서 헬기가 계속 다닌다면 시민들이 소음을 견디지 못할 것입니다. eVTOL은 기존 헬기보다 진보된 설계형상적 특성을 갖고 있습니다. 헬기는 대형로터 위주로 양력추력이 발생하는데 eVTOL은 날개와 로터를 혼합한 형태로 효율적인 데다 로터가 많아 일부 고장에도 추락하지 않고 비행이 가능합니다. 기상(micro weahter)항법 등을 지원할 첨단 설비가 구축돼 높은 수준의 안전성을 담보할 수 있는 것도 강점입니다.
Q. UAM은 어떤 모습으로 상용화될까요
-미국 교통 서비스 회사 우버가 UAM 미래에 대해 그려보기도 했는데요. UAM은 기존 항공기 대비 낮은 고도인 300~600m를 날아 30~50㎞ 정도를 이용하는 중장거리를 20여분에 이동할 수 있어야 활용도가 높을 것이라고 전망했습니다. 처음에는 공항과 도심을 이동하는 데 먼저 활용이 될 것으로 예측했지요. 소음은 최대 63dB(대화수준) 정도가 될 것이라고 봤습니다. 도시마다 UAM 터미널이 있어야 하고, 드론이 사고 없이 비행하도록 신호등 역할을 해주는 관제 시스템도 필요합니다.
작년 말에 국토부, 산업부, 과기부, 중기부 등 관계 부처와 민간 전문가들이 머리를 맞대 기술 개발 추이를 확인하고 언제쯤 UAM이 상용화될지 로드맵을 그렸는데요.
이들은 '초기(2025~2030)-성장기(2030~2035)-성숙기(2035~)' 등 5개년 단위로 시장 발전 추이를 전망해 보았습니다. 이렇게 시장을 구분해 운영 시나리오를 분석한 결과 기술혁신을 통해 2035년에는 공급가격이 대폭 저감될 수 있어 대중화가 가능할 것으로 진단했습니다. 아무래도 교통 요금이 저렴해야 보다 많은 사람이 이용할 수 있을 테니까요.
초기는 2개 노선을 상용화해 일부 사용자 위주로 헬기 서비스와 비슷하게 상용화되지만 일단 시장이 열리면 자율비행이나 배터리, 효율적인 교통관리 기술 발전으로 운임이 대폭 낮아질 것이라는 이야기입니다. 운임은 상용화 초기에는 40km(인천공항~여의도) 기준 11만원으로 모범택시보다 다소 비싼 수준으로 운영되다, 시장이 확대되고 자율비행이 실현되면 2만원 수준으로 일반택시보다 저렴해질 것으로 정부는 바라봤습니다.
Q. UAM 기술은 어디까지 개발됐을까요
-항공기술을 선점한 항공업계부터 대규모 양산이 가능한 자동차업계까지 200여개 업체가 기체 개발에 매달리고 있습니다. UAM이 미래 모빌리티 산업 신성장 동력으로 그 가능성을 인정받으니 글로벌 기업 경쟁이 치열해지고 있지요.
보잉, 에어버스, 벨 등 항공업계에서도 UAM 기체를 개발 중이고 현대차·토요타·아우디·다임러 등 자동차 업체들도 개발 계획을 발표했습니다. 국내 한화시스템도 UAM 기체를 개발 중입니다.
UAM을 구현하기 위해서는 기체뿐 아니라 인프라도 개발해야 합니다. 대표적인 것이 교통관리체계인데요, 우리나라는 한국형 드론 교통관리체계인 'K-드론 시스템' 연구개발을 통해 단계적으로 구현해 나갈 계획입니다. 이 시스템은 다수 드론 비행을 지원하기 위해 기체소유자를 등록해 관리하고 자동 비행계획 승인 및 실시간 비행 현황 모니터링을 하는 시스템입니다.
정부는 K-드론시스템 운용고도(150m)를 현재 헬기 운용고도(300~600m)까지 확대할 계획인데요. 기체 소유자가 비행계획 전자시스템으로 제출하면 승인하고 비행체-통제센터-관계자 간 비행 상황을 모니터링할 수 있도록 서비스할 예정입니다.
도심항공교통용 터미널(버티포트)도 필요한데요. 버티포트 건축과 관련된 구조, 충전, 비상착륙설비 등에 대한 안전기준도 조만간 마련할 계획입니다. 중장기적으로 자율비행용 항공 분야 AI인증 방안도 마련해야 합니다.
업계는 UAM이 기체(부품) 제작유지보수(MRO), 운항관제, 인프라, 서비스 및 보험 등 종합적인 산업 생태계를 형성할 것으로 예상했는데요. 세계시장 규모가 2040년까지 730여조원(국내는 13조 원)에 달할 것으로 전망했습니다.
주최 : 전자신문, 후원 : 교육부·한국교육학술정보원
<관련 도서>
◇'꿈을 꾸는 어린이 드론 대백과' 탈것 R&D 발전소 지음, 골든벨 펴냄
드론이 무엇인지 모르는 어린이들을 위한 책이다. 드론이 정확히 무엇인지, 어떤 일을 하는지, 어떻게 움직이는지 잘 모르는 어린이들을 위해 그림과 함께 상세하게 설명한다. 책은 드론이 4차 산업혁명 기술 중에서도 핵심 기술로 미래사회 중대한 변화를 초래할 것이라고 소개한다. 드론이 지루한 과학기술로서가 아니라 직접 조종해 보면서 아이들의 호기심을 자극할 수 있다고 이야기한다. 아이들의 흥미를 돋우기 위해 드론 조종법뿐 아니라 관련 산업과 기술을 포괄적으로 설명한다.
◇'퀴즈! 과학상식 : 드론 과학', 신혜영 지음(그림 차현진), 글송이 펴냄
퀴즈로 드론 과학 이야기를 재미있게 풀어냈다. 드론은 어떤 원리로 움직이는지부터 미래에는 어떤 드론과 새로운 직업이 등장하는지 드론 관련 이야기를 다양하게 전한다. 말썽꾸러기 주인공들이 벌이는 엉뚱한 사건을 통해 드론에 관한 다양한 상식을 배울 수 있도록 한다. 드론에 관한 호기심 퀴즈 37개를 통해 드론을 조정하는 방법, 드론으로 응급처치하는 방법 등을 재미있게 파악할 수 있도록 했다.
문보경기자 okmun@etnews.com
