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| 전문가들은 오는 2020년 중반경이면 PAV 상용화 시대가 열릴 것으로 전망하고 있다. 사진은 미래 항공택시 상상도.[헤럴드경제DB] |
- 속도ㆍ시간 획기적 단축 가능
- 美ㆍ日ㆍ유럽 등 R&D 박차 상용모델 선봬
[헤럴드경제=구본혁 기자] 자율주행자동차로 촉발된 미래 교통수단 개발 경쟁이 최근 하늘을 나는 자동차로 대변되는 미래형 개인형 항공기(PAV)로 확대되며 한층 고조되고 있다. 하늘을 나는 자동차는 인류가 오랜기간 꿈꿔온 교통수단 중 하나로, 교통체증 없이 신속한 이동을 가능케해줄 수 있다는 점에서 차세대 운송수단으로 많은 주목을 받고 있다.
헤럴드경제는 한국언론진흥재단의 후원으로 미래 교통혁명을 열어젖힐 PAV의 가치와 국내외 주요 R&D 동향, 그리고 PAV의 상용화에 대비한 새로운 항공관제시스템 개발 현황 등을 총 5회에 걸쳐 살펴본다.[편집자 註]
▶전세계적 PAV 개발 열풍= 미국, 유럽 등 해외 선진국들은 이미 오래전부터 PAV의 가치와 경제적ㆍ산업적 효용성에 주목하고 국가적 차원 뿐만 아니라 민간기업을 중심으로 다각적인 연구개발(R&D) 노력을 기울이고 있다.
실제 세계 유수의 기업들과 스타트업들은 PAV 프로토타입 모델을 개발해 시험비행에 성공하면서 본격 상용화에 청사진을 제시하고 있다.
세계 각국이 이처럼 PAV에 주목하고 있는 이유는 명확하다.
기존 항공 및 도로 교통시스템은 접근의 취약성, 상습적 교통체증 등으로 적잖은 돈과 시간의 낭비를 유발한다. 그리고 이는 앞으로 더욱 심화될 것이 자명하다. 그렇다고 한정된 국토를 모두 공항이나 도로로 만들 수도 없다. PAV는 바로 이 같은 난제를 해결할 신개념 교통수단이 될 수 있다는 게 전문가들의 공통된 판단이다.
PAV가 실용화되면 중거리 이동에 있어 속도와 시간의 획기적 단축이 가능하다. 항공 여행객과 자동차 이용객을 흡수, 교통체증과 국토 난개발 방지 효과도 제공할 것으로 예상된다.
이러한 PAV는 운용시스템과 이륙 방식에 따라 싱글 모드, 듀얼 모드, 단거리이착륙(STOL), 수직이착륙(VTOL) 모델로 구분된다. 싱글 모드는 일반 항공기처럼 비행모드만 갖춘 PAV, 듀얼모드는 도로주행과 비행이 모두 가능한 PAV를 말한다. STOL은 이착륙 시 활주로가 필요한 모델, VTOL은 헬리콥터처럼 어디든 이착륙할 수 있는 모델을 의미한다.
중국 이항(Ehang)사는 지난 2016년 CES에서 자율 비행 드론 택시 ‘이항 184’를 선보이면서 관심을 집중시켰다. 이 업체가 개발한 이항 184는 8개의 포로펠러를 장착, 300~500m 상공에서 시속 100km의 속도로 운항할 수 있다. 이항측에 따르면 지난 3년간 1000회 이상의 시험비행을 거쳤으며 다양한 미래 교통프로젝트를 지원하고 있는 아랍에미레이트(UAE) 두바이에서 ‘항공택시’ 비즈니스에 나설 것으로 알려졌다.
특히 자율주행자동차 분야에서 치열한 경쟁을 벌이고 있는 구글과 우버가 각각 시험비행과 상용화 계획을 잇따라 발표하면서 이들에게 전 세계적 관심을 집중시키고 있다. 우버는 오는 2020년 미국 댈러스와 로스앤젤레스 일대에 수직 이착륙이 가능한 비행 택시 서비스인 ‘우버에어’를 시범 운용한다는 계획을 발표했다.
유럽은 PAV를 미래 교통혁명의 핵심으로 꼽고 일찌감치 연구개발에 뛰어들었다. 이중에서도 항공산업이 탄탄하기로 소문난 독일은 세계적 자동차회사인 다임러가 지원하는 스타트업 이볼로(E-Volo), 릴리움젯 등의 스타트업, 항공기제조업체 에어버스 등이 저마다 다양한 형태의 PAV 개발에 나선 상태다.
일본의 경우 정부와 민간업체가 손을 잡고 구체적 로드맵 수립에 나서는 등 신 성장산업으로 육성을 본격화하고 있다.
실제 일본 경제산업성은 최근 산업구조심의회를 열고 PAV 연구개발을 지원할 수 있도록 환경 운영 규칙, 안전성 확보 방안 등 필요한 법제도를 적극 검토키로 했다. 도요타 등 15개 기업이 출자한 스타트업 ‘카티베이터’는 오는 2020년 상용화를 목표로 비행테스트를 실시하는 등 가시적 성과를 내고 있다. 카티베이터는 오는 2019년 첫 유인 비행테스트를 실시하고 2020년 도쿄올림픽 개막식에서 성화를 점화하는 목표를 설정한 상태다.
황창전 한국항공우주연구원 박사는 “전세계적으로 스타트업부터 기존항공기업체, IT 자동차업체등을 중심으로 도심용 공중모빌리티를 위한 전기동력 수직이착륙 항공기(eVTOL) 개발열풍이 불고 있다”면서 “100kph급 저속 멀티콥터형 eVTOL은 2020년대 초반, 200kph급 고속 eVTOL은 2020년대 중반 상용화를 목표로 진행 중”이라고 설명했다.
실제 PAV가 상용화됐을 때 이를 관리ㆍ통제할 수 있는 새로운 항공교통 관제시스템과 도심비행 규제 문제 등 기존 항공법과 항공교통체계를 넘어선 새로운 인프라 조성과 시스템 구축이 필수적이다.
UTM은 모든 항공기를 실시간으로 네트워크에 연결하고 기상, 교통혼잡, 항공기위치정보, 비행경로 등의 정보를 공유함으로써 항행 안전성과 효율성을 향상시키고, 늘어나는 PAV와 같은 항공교통을 처리하기 위한 프로그램이다. 이를 활용함으로써 PAV 운항에 필수적인 항공교통 기반 구축이 가능하다.
현재 미국에서는 미항공우주국(NASA)을 중심으로 UTM에 대한 기본개념을 제안하고 필요기술에 대한 기초연구를 수행하고 있다. 일본은 도쿄올림픽 기간 중 무인기를 이용한 도심택배서비스를 선보이기 위한 JUTM 개발에 뛰어든 상태다.
EU는 2017년 150m 이내의 저고도 운항구역 관련 개발계획을 내놓고 드론, PAV를 비롯한 비행서비스 시장을 활성화하겠다는 계획을 발표한 바 있다.
우리나라는 항우연의 1톤급 틸트로터무인기 개발, 전기동력 수직이착륙 무인기 핵심기술개발 등을 통해 비행체관련 기술을 확보하고 있으며 UTM 기술개발에도 착수한 상태다.
황 박사는 “새로운 형태의 비행체에 적용되는 분산전기추진기술이나 자동 자율비행기술 등 비행체관련 핵심기술은 기술도입이 불가능하므로 자체개발을 통해 확보해야 한다”면서 “빠르면 내년부터 국가 R&D로 PAV 개발에 착수할 수 있을 것으로 기대하고 있다”고 말했다.
nbgkoo@heraldcorp.com
[취재지원=한국언론진흥재단]
