열리는 하늘길...한국 UAM 기체 개발 어디까지?

현대차 "PAV 2028년 상용화 "..한화시스템 " 2026년 에어택시 시범운항"
두산 "수소연료전지팩 개인비행체 활용 연구".. KT "K드론시스템 개발·실증"

김유준 승인 2020.11.16 05:00 | 최종 수정 2020.11.16 09:41 의견 0
/사진=한화시스템

[포쓰저널=김유준 기자] 도심 하늘을 날으는 드론택시 등 '도심항공교통(Urban Air Mobility·UAM)' 시대가 현실로 성큼 다가오고 있다.

UAM이란 수직 이착륙 비행체를 이동 수단으로 하는 새로운 교통서비스를 뜻한다. 도심지 내에서도 이용할 수 있기 때문에 4차산업혁명 시대 이동수단 중 하나로 여겨진다.

16일 국토교통부에 따르면 2040년 국내 시장 13조원, 세계 시장 730조원이 전망되며 각국의 경쟁이 치열하다.

지난 11일 여의도 한강공원에서 진행된 국토교통부와 서울시 주관 K-드론관제시스템 비행 실증행사에는 중국 기업의 2인용 드론 택시(EH216)가 80kg 상당의 쌀 포대를 싣고 한강을 활공해 관심을 끌었다.

K-드론관제시스템은 하늘을 나는 드론이나 무인비행체 등이 안전하게 비행할 수 있도록 돕고 항로를 효과적으로 관리하는 시스템이다.

비행에 필수적인 공역 할당, 비행 허가·감시·모니터링 등이 주된 역할이며 동시에 많은 대수의 UAM 기체를 실시간으로 모니터링할 수 있다.

세계 최대 가전·정보기술(IT) 전시회 'CES 2020'가 개막한 7일(현지시간) 미국 네바다주 라스베이거스 컨벤션센터 현대자동차 부스에서 관람객들이 개인용 비행체(PAV) 콘셉트 'S-A1'을 살펴보고 있다./사진=연합뉴스

국내 기업들의 UAM 기체 개발도 활발하게 진행되고 있다.

현대자동차·KT·현대건설·인천국제공항공사는 9월 K-UAM의 성공적인 추진과 시험비행 실증을 위한 협약을 맺었다. ▲한국형 도심항공교통(K-UAM) 로드맵 공동 추진 ▲K-UAM 그랜드챌린지 공동 참여 ▲이착륙장 건설·운영 등 UAM 공동연구 추진 ▲주요 기술·시장의 동향 파악·공유 등에 협력키로 했다.

현대차그룹은 1월 미국에서 열린 세계 최대 가전박람회인 CES에 참가해 우버와 함께 개발한 '개인용 비행체(PAV)' 콘셉트 모델 'S-A1'을 공개해 주목을 받았다.

S-A1 모델은 운전석과 승객석 4석을 포함해 최대 5명이 탈 수 있다. 최대 속도는 시속 290km, 비행 가능 범위는 고도 1000~2000피트다.

순수 전기 비행체인 S-A1은 단거리 주행에 초점을 맞춰 한번 충전으로 최대 100km 주행이 가능하다. 전기 충전은 최소 5분에서 최대 7분으로 수소차 충전과 비슷한 수준이다.

정의선 현대자동차 수석부회장은 PAV 상용화 시점에 대해 "2028년쯤으로 생각한다"고 말했다.

현대차는 UAM 사업 추진을 위해 미국의 우버, 영국 어반에어포트와도 협력중이다.

한화시스템이 개발하는 버터플라이 모형./사진=한화시스템

한화시스템도 지난해 7월 국내 최초로 에어택시 시장 진출을 선언하고 미국 오버에어와 함께 '버터플라이'라는 PAV를 공동 개발하고 있다.

버터플라이에는 한화시스템의 센서·레이다·통신·항공전자 기술과 오버에어의 특허기술인 '에너지 절감 비행기술' 등이 적용된다.

4개의 틸트로터가 장착된 전기식 수직 이착륙 항공기(e-VTOL)타입이다. 틸트로터는 비행기가 이·착륙할 때는 수직, 비행할 때는 수평으로 바뀌는 프로펠러다.

한화시스템에 따르면 버터플라이는 고속 충전을 통한 연속 운항이 가능하고 최고 시속은 320km다. 소음 수준은 헬리콥터보다 15데시벨 이상 낮게 개발된다.

운임료는 모범택시 비용 대비 큰 차이가 없는 수준으로 예측됐다.

2026년부터 일반인들을 대상으로 UAM 운항 시범 서비스를 추진하고 2029년까지 점차적으로 서비스 지역을 확대해 나가며 상용화할 계획이다.

한화시스템은 한국공항공사와도 업무협약을 맺고 지난 7월 UAM 통합감시·관제·항로운항·이착륙 시설·탑승 서비스 관련 기술을 공동 개발하기로 했다.

특히 대기업들은 드론 산업에 눈독을 들이고 있다.

GS칼텍스는 10월 제주도 해안동에 위치한 GS칼텍스 무수천주유소에서 가로 2m에 달하는 드론을 이용해 1.3㎞ 떨어진 인근 펜션에 3kg짜리 도시락 배달 시연행사를 실시했다. 이날 쓰인 드론은 5㎏까지 물건을 실을 수 있으며 최대 60㎞/h의 속력으로 30분 동안 비행할 수 있다.

두산모빌리티 이노베이션(DMI)은 수소연료전지팩을 개인비행체에 활용하는 것을 연구하고 있다. 두산모빌리티 이노베이션은 5~15kg의 중량을 탑재할 수 있는 물류·카고용 수소연료전지 기술과 100~200kg의 중량을 탑재하고 100~400km 비행이 가능한 대형 수소연료전지 기술을 개발하고 있다.

KT는 국토교통부와 국토교통과학기술진흥원의 K-드론시스템 개발·실증 프로젝트를 2017년부터 수행 중이다. 인천·영월 등 지역에서 K-드론시스템 실증 사업을 마쳤다.

KT, LG유플러스 등 이동통신 기업과 CJ대한통운 등 물류 운송 기업들도 드론 기술 개발에 적극 나서고 있다.

국토교통부는 6월 현대차와 한화시스템을 비롯해 40여 개 기관과 기업이 참여하는 '도심항공교통 민관협의체(UAM 팀 코리아)'를 출범했다.

김송주 항공안전기술원 선임연구원은 "세계적으로 드론 택시가 개발되고 도심 비행으로까지 영역이 확대된 지가 2∼3년 정도밖에 되지 않았다"며 "우리는 이제 1년에서 1년 반 정도지만 자체 제작 능력과 경쟁력이 충분하다"고 말했다.

11일 여의도 한강공원에서 진행된 국토교통부와 서울시 주관 K-드론관제시스템 비행 실증행사에서 선보인 중국 드론 전문업체 이항이 개발한 2인승 드론택시 EH216./사진=국토교통부

세계 각국의 UAM, PAV 개발도 한창이다.

한강을 시범 비행한 중국 기업의 EH216의 최대 시속은 130km, 최대 고도는 3000m다. 높이 1.77m에 가로 5.6m, 세로 5.6m 크기로 16개의 프로펠러가 구동된다.

외신에 따르면 일본 스카이드라이브(SkyDrive)사의 플라잉카(SD-03)는 최근 첫 번째 유인비행에 성공했다. SD-03은 네쌍의 동축케이블 로터(rotor)를 탑재하고 있으며 시속 50km의 속도로 5~10분 가량 비행할 수 있다. 높이 2m, 너비 4m, 길이 4m의 몸체를 가지고 있으며 한명만 탑승할 수 있다.

올해 초 미군이 이란혁명수비대 정예군 사령관 가셈 솔레이마니를 사살한 드론은 미국 제너럴 아토믹스의 'MQ-9 리퍼(Reaper)'다. 장시간 고고도 체공이 가능하며 목표물을 정확하게 타격할 수 있어 하늘의 암살자로 불린다.

사건 현장인 이라크 바그다드 공항 인근에서 약 1만2000㎞ 떨어진 미국 서부 네바다주의 미군 공군기지 내 조종실에서 조종했다는 점도 화제였다. 인공위성을 활용해 미국 현지에서 실시간 원격 조종이 가능했다.

미국은 군용 드론 시장에서 독보적 우위를 점하고 있다. 2017년 전 세계 군용 드론 시장의 60%를 점유하며 1위를 차지했다.

미국에 이어선 이스라엘, 영국·프랑스·독일 등의 유럽 국가가 군용 드론에 강하다. 최근에는 중국이 군용 드론 개발·수출에서 박차를 가하면서 가파른 성장세를 보이고 있다.

전 세계 5대 군용 드론 기업으로는 미국의 제너럴 아토믹스, 록히드 마틴, 노스럽 그러먼, 보잉과 함께 중국항천과기집단그룹(CASC)이 꼽힌다.

주요 군용 드론으로는 미국의 리퍼를 비롯해 글로벌호크·프레데터, 이스라엘의 헤론·헤르메스, 중국의 윙룽2호·차이훙-4 등이 있다.

기체 안전성에 대한 우려는 해결해야할 과제다. 인증 기준과 절차 등 인증 제도가 마련돼야할 것으로 지적된다. 관제시스템 고도화, 이착륙장 구축 등 인프라 구축도 기체 개발과 함께 진행돼야 할 숙제다. UAM관련 특별법 제정의 필요성도 제기된다.

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