코로나19라는 최악의 상황에서 우여곡절 끝에 열린 도쿄올림픽이 지난 8월 8일 마침내 막을 내렸다. 올림픽 역사상 최초의 무관중 올림픽이라는 기록과 함께 개막 전부터 조직위원장의 중도 사임, 행사 및 경기진행 문제점 등 숱한 구설수로 홍역을 치뤘다.
그런 이유 때문인지 도쿄올림픽에 대한 실망감은 자연스럽게 2024년 프랑스에서 열리게 될 제33회 파리올림픽에 쏠린다. 여기에는 최근 들어 전 세계적으로 관심이 집중되고 있는 UAM도 한 몫 하고 있다. 소위 플라잉카(Flying Car), 에어택시, 드론택시(Drone Taxi)로 불리기도 하는 도심형 항공 모빌리티(UAM, Urban Air Mobility)가 경기 관람객을 싣고 프랑스 파리 상공을 날게 될 것이기 때문이다.
지난 6월 21일(현지 시각) 독일 에어택시 스타트업 볼로콥터(Volocopter)가 프랑스 파리올림픽 때 전기 에어택시(eVTOL, Electric Vertical Takeoff and Landing) 운항 계획을 발표했다. 프랑스 파리 르부르제 공항에서 자체모델인 볼로콥터 2X(Volocopter 2X)를 시험 비행한 날이었다.
그런가 하면 지난달 28일(현지 시간) 독일 바이에른 만칭에서도 에어택시 ‘시티에어버스’(CityAirbus)의 시범 비행이 있었다. ‘시티에어버스’는 유럽 항공기 제조사인 에어버스가 개발해온 전기 에어택시로서 최대 4명까지 탑승할 수 있다. 원격조종도 가능하지만 아직 상용화 단계에는 이르지 못했다. 에어버스측은 올해 10월쯤이면 성능이 추가된 에어택시를 발표할 수 있을 것이라 한다, 그러면서 2024년 파리올림픽 때 공항에서 도심으로 관광객을 수송하는 에어 셔틀로 활용한다는 계획이다.
모건스탠리는 UAM의 잠재적 시장규모를 2040년에 약 1조5000억 달러에 달할 것이라고 전망한 바 있다. 전 세계 이용수요도 UAM 서비스가 도시와 도시를 연결하는 수단으로 확장됨에 따라 2050년쯤에는 4억4500만 명까지 이용할 것으로 내다본다. 이렇다 보니 UAM 시장 선점을 놓고 세계적인 항공기 제조사는 물론 유명 자동차 메이커와 스타트업 등 약 300개 글로벌 업체들이 치열한 경쟁을 펼치고 있다.
UAM은 개인용 항공기(Personal Air Vehicle, 이하 PAV)를 활용한 도심 운영 교통수단으로서 기체, 인프라, 서비스, 유지보수 등 관련 산업 등을 포괄한다. 차세대 모빌리티로 손꼽히는 PAV는 2000년대 초 ‘도어 투 도어’(Door-to-Door)가 가능한 개인 소유 소형급 항공기를 일컬었으나, 현재는 도심에서 운용 가능한 소형급 항공기로 변화되었다.
이러한 PAV는 이착륙 방식에 따라 활주로가 필요한 STOL(Snort Take-Off And Landing)과 활주로 없이 수직이착륙이 가능한 VIOL(Vertical Take-Off and Landing)로 구분할 수 있다.
대부분 글로벌 기업들이 개발 중인 것은 VTOL인데, 특히 배터리를 이용한 분산전기추진 방식인 eVTOL이다. eVTOL PAV는 이륙 후 추진 방식에 따라 멀티콥터형, 틸트형, 덕티드팬형, 복합형 등으로 구분된다. 각각의 특징을 살펴보면 다음과 같다.
첫째, 멀티콥터형(Multi-copter)이다. 고정익 없이 회전익(로터)에 의한 양력을 발생시켜 비행하는 회전익형의 한 종류로서 로터를 다중화하여 안전성을 높인 것이 특징이다. 간단한 구조, 낮은 제조단가 및 유지비용이 장점인 반면 비행 속도가 느리고 비행시간이 짧아 도심 내 단거리 이동에 적합하다. 대표적인 멀티콥터형 항공기는 독일 볼로콥터의 ‘볼로콥터’, 중국 이항의 ‘이항 184’, 유럽 에어버스의 ‘시티에어버스’ 등이 있다.
둘째, 복합형(Lift+cruise)이다. 고정익과 회전익으로 구성된 것은 틸트형과 유사하다. 양력(수직방향)과 추력(수평방향)을 얻기 위한 각각의 회전익을 배치하여 틸트 없이 틸트형과 유사한 특성을 구현한 비행방식이다. 전진 비행 속도가 빠르고 효율이 좋아 중거리 비행에 적합한 형태다. 보잉의 ‘오로라’(Aurora), 키티호크(Kitty Hawk)사의 ‘코라’(Cora) 등이 여기에 해당한다.
셋째, 틸트형(Tilt-rotor/wing/ducted fan)이다. 고정익과 회전익을 모두 갖는 틸트형은 회전익을 수직방향으로 하여 수직이륙한 후, 이를 수평방향으로 틸트시켜 순항 시 추력원으로 사용하는 벡터 추진 방식이다. 회전익형에 대비하여 에너지 효율이 높아 중·장거리 비행에 적합하고 수직이착륙 및 고속비행을 할 수 있다는 장점이 있다. 반면 틸팅(tilting)을 구현하는 기술적 난이도와 제조단가가 높고 유지비용이 발생한다는 단점이 있다. 분산 전기 추진을 사용해 다수의 프로펠러를 주로 사용한다. 대표적인 틸트 날개형 항공기로는 에어버스의 ‘바하나’(Vahana)가 있다.
필자는 지난 6월 23일 여의도 이룸센터에서 열린 ‘UAM 산업발전을 위한 국회 토론회’에 참석한 일이 있다. 항공안전기술원과 인프라경제연구원이 주관하고 국회 국토교통위원회 소속 의원들이 공동 주최한 자리로 국회, 정부, 민간기업, 학계 등 각 분야 전문가들의 토론장이었다.
특별히 눈길을 끈 것은 국토부 UAM 담당과장이 발표한 ‘한국형 도심항공교통(K-UAM) 로드맵’이었다. 내용에 따르면, 2024년까지 이슈·과제 발굴과 함께 법·제도 정비, 시험·실증(민간)을 진행한다. 2025~2029년에는 일부 노선을 상용화하고 도심 내·외 거점 및 연계교통체계를 구축한다. 2030년부터 5년간 산업 성장기에 비행노선을 확대하고 도심 거점을 조성한다. 그리고 2035년 이후 도시 간 이동을 확대하고 자율비행을 실현한다는 계획이었다.
불과 몇 년 전까지만 해도 생소하게 들렸던 첨단 도심항공교통 UAM이 무서운 속도로 진행되고 있고 어느덧 우리 앞에 성큼 다가오고 있는 것이다. 개인적으로 8년 후면 결혼 30주년을 맞는데, PAV를 타고 제주로 기념여행을 떠나는 상상을 해보면 마냥 즐겁기만 하다.
