[생활TECH] 하늘길 여는 미래 모빌리티 ‘UAM’…수직 이착륙 방식은

디지털 전환 가속은 우리 생활에도 많은 영향을 미치고 있습니다. 지금까지 익숙했던 환경의 변화도 무시할 수 없습니다. [생활TECH]에서는 대수롭지 않게 지나치던, 쉽게 접할 수 있는 IT 기술을 소개하고 어떤 원리로 동작하는지, 그리고 개선할 부분은 없는지를 살펴보고자 합니다. [편집자주]

[테크월드뉴스=양승갑 기자] 지난 3일 국토교통부와 서울시가 5월 중순 ‘K-UAM 그랜드챌린지 실증운행계획’을 밝히면서, UAM에 대한 관심이 재차 높아지고 있습니다. 일정 거리의 활주로가 필요한 STOL 방식도 개발됐었지만, 최근 들어 수직 이착륙을 기본으로 하는 VTOL 방식으로 그 범위가 좁혀지는 추세입니다. UAM 현황과 VTOL의 세 가지 추진 방식 등을 소개합니다.

UAM은 사람이나 화물을 운송할 수 있고, 지상과 항공을 연결할 수 있는 3차원 미래형 교통수단으로 떠오르고 있습니다. 기체 안전성, 이용 접근성 등의 문제로 아직 사업이 본격화되지는 않았습니다. 그러나 우리 정부를 비롯한 각 국가와 기업은 2025년 상용화를 목표로 준비에 박차를 가하고 있습니다.

전 세계적으로 도시화가 빠르게 진행되면서 차량 정체와 환경 오염 등으로 인한 사회적 문제가 발생하는 가운데, 도시 교통 문제와 친환경적인 교통수단을 위한 새로운 교통체계의 필요성이 증가했습니다. 이에 따라 전기화, 자율주행 등 미래 모빌리티 사업의 요소를 갖추고, 공중에서의 이동으로 이동 효율성을 개선할 수 있는 UAM이 주목받게 됐습니다.

◆ VTOL 세부 추진 방식, 멀티로터·리프트 앤 크루즈·틸트로터

UAM의 핵심은 배터리를 통해 동력을 얻고 수직이착륙이 가능한 VTOL(수직이착륙 항공기)입니다. 비행체의 세부적인 방식으로 멀티로터, 리프트 앤 크루즈, 틸트로터 등 다양한 비행 방식의 모델을 개발 중입니다.

멀티로터는 고정익 비행기와는 달리 로터(회전익)를 여러 개 장착해 비행하는 방식입니다. 드론과 같이 수직 이착륙과 수평 비행이 가능합니다. 다만 비행 범위와 속도가 낮기 때문에 도시에서의 저고도, 단거리 운항에 적합합니다.

리프트 앤 크루즈는 멀티로터와 고정익 비행기의 방식을 결합한 형태로, 300m 이상의 고도에서 도시 간 거리를 이동하는 데 적합합니다. 멀티로터처럼 수직 이착륙이 가능하며, 비행 중에는 수평 로터가 고정익 형태로 작동돼 이러한 추진력을 바탕으로 비행할 수 있습니다. 다만 각 비행 단계에서 사용하지 않는 부분이 단점으로 작용할 수 있습니다.

틸트로터는 리프트 앤 크루즈에서 한 단계 발전된 형태로, 한화시스템, 조비 에비에이션 등 기업에서 개발하고 있는 방식입니다. 한화에어로스페이스에 따르면 고정된 날개에 각도 조절이 가능한 로터를 장착해 수직이착륙과 순항을 효율적으로 제어할 수 있습니다.

고도화 거리를 자유롭게 이동할 수 있어, 도시 간 이동부터 단거리 운항까지 다양한 용도로 사용될 수 있습니다. 다만 기술이 복잡하고 이에 따라 장비의 비용이 많이 듭니다.

◆ 미래 모빌리티 신시장 ‘UAM’, 2040년 1조 5000만 달러 전망

UAM 시장 선점을 위한 기술 경쟁이 날로 치열해지고 있는 가운데, 조비 에비에이션, 릴리움 등 주요 기업의 개발 및 투자유치도 늘어나는 추세입니다. 직접 사업에 진출하지 않는 기업도 협력체계 구축을 통해 UAM 시장에서 영향력을 확보하려 노력 중입니다.

조비 에비에이션은 미국 국방부로부터 5500만 달러(약 730억 원) 규모의 계약을 확보했습니다. 릴리움은 eVTOL 추가 개발을 위해 텐센트 등으로부터 최대 2억 5000만 달러(약 3320억 원)를 조달하기로 했습니다. SKT는 조비 에비에이션과 한국형 UAM 상용화를 위한 업무협약을 체결하기도 했습니다.

UAM이 미래 유망 산업으로 떠오르면서 전 세계 시장 규모도 성장하는 모양새입니다. 미국 투자은행 모건스탠리에 따르면 전 세계 UAM 시장 규모는 2021년부터 연평균 30% 성장해 2040년 기준 1조 5000억 달러(약 1994조 원)로 전망합니다.

◆ UAM 사업 성공, 접근성 용이한 버티포트·인프라 구축 관건

관련 업계에서는 UAM 시장이 성장함에 따라 상용화를 위한 전략과 고려사항이 중요하다고 이야기합니다. UAM 사업모델의 성공을 위해 일관되고 안전한 성능을 기반으로 교통수단으로서의 신뢰성 확보와 이용성 개선을 위해 도시 안팎으로 계획된 버티포트가 필요합니다.

유럽혁신기술연구소(EIT)에 따르면 버티포트 입지의 전제 조건은 시민이 수용하고 기존 모빌리티 인프라에 잘 통합되는 조건이 요구됩니다. 환경 및 소음 영향 외에도 버티포트에 대한 접근 용이성과 충전을 위한 전력망 연결도 버티포트 입지 선정에 중요한 요소라고 지적합니다.

현재 국내외 많은 기업은 개발, 시험·실증, 인프라 구축 등 중장기적인 계획으로 UAM 상용화를 위한 많은 노력을 기울이고 있습니다. 그러나 도시에서 UAM의 실제 활용도에 따라 이러한 교통 관리 인프라의 체계 구축은 달라질 수 있기 때문에, 기체 양산에서부터 플랫폼 구축, 서비스에 이르기까지 지속적인 연구·개발이 필요합니다.