미래 모빌리티 중심엔 플라잉카산업

도심항공교통 승용차 1시간 거리 20분 주파

플라잉카는 단어 그대로 날 수 있는 자동차를 말하며, 누구나 어렸을 때 한 번 쯤 상상했던 꿈의 미래자동차로서 자동차에서 숨기고 있던 날개를 펼쳐 하늘을 날 수 있는 미래 자동차이다. 현재 개인용 비행체(PAV)와 도심항공모빌리티(UAM)로 불리고 있다. 개발 초기에는 상상했던 대로 자동차에 날개를 단 형태였지만 비행을 위한 활주로, 높은 가격 및 소음 등의 이유로 전기추진체(전기차 기술)를 적용한 드론형태의 멀티콥터, 틸트로터(eVTOL, 수직이착륙) 형태로 변천되고 있다. 전 세계적으로 도시화가 빠르게 진행됨에 따라, 최소한의 수직이착륙 공간만 확보하면 운영 가능한 3차원 미래형 교통수단인 미래모빌리티(UAM/PAV)가 주목 받고 있다. 또한 미래모빌리티는 전기 동력 기반 친환경·저소음 미래교통수단으로서 그 가치를 인정받고 있다.

특히, UAM은 도시 권역 30~50km의 이동거리를 비행 목표로 하고 있는 도심항공교통으로 승용차가 1시간 걸리는 거리를 단 20분 만에 도달할 수 있는 혁신적인 교통서비스체계라 할 수 있다. 버스･철도･PM(Personal Mobility) 등과 연계해 환승시간이 최소화된 연계교통(Seamless) 서비스의 일환으로 추진될 계획이다. 이는 기존 헬기와 유사한 고도･경로를 비행하나, 전기동력 활용으로 탄소배출이 없고 소음도 대폭 저감(헬기 80dB 대비 체감 기준 20%인 63~65dB)되는 등 친환경적인 미래교통수단으로 꼽힌다.

미래모빌리티의 국내외 동향 및 전망

해외 범국가 차원 적극지원으로 시점 선점

현재 미래모빌리티 시장을 선도하는 미국 Joby Aviation과 독일 Lilium, Volocopter 등을 비롯해, 많은 스타트업이 시장에 뛰어들 뿐 아니라, 글로벌 투자전문회사 모건스탠리(Morgan Stanley)는 2030년 3,321억 달러(약 385조원), 2040년 1조 4,739억 달러(약 1,709조원)로 매우 긍정적인 시장전망을 하고 있다.

   - (미국) 중국의 신속한 UAM 상업화 시도에 미국 정부와 의회 중심으로 정책을      추진, 미국연방항공청(FAA)은 안전을 보장하는 도심에어택시 운영을 위한            UAM 운영개념을 발표.

- (유럽) 프랑스, 독일, 영국 등의 전통적인 항공강국들 중심으로 UAM 시장을 개척중이며, 프랑스는 ‘24년 파리 하계올림픽에서 공항과 도심 간의 Air taxi를 추진할 예정. 독일의 Volocopter와 Lilium는 eVTOL 기체개발 선두주자로 여러 국가에서 시범서비스 기체로 활용 중.

- (중국) 소형드론시장에서 가장 높은 점유율을 차지하고 있으며 정부의 적극적인 지원으로 PAV 시장 선점 추진 중

- (대표기업) 테라퓨지아, 에어로모빌과 같이 초기 플라잉카라 할 수 있는 듀얼모드-STOL모델을 선보였던 기업들도 최근 새로운 디자인 컨셉을 제시하고 도요타의 투자를 받은 카티베이터는 ‘스카이드라이브’를 개발함.

따라서 미국은 미국연방항공청(FAA)을 중심으로 범국가 차원에서 민간기업에 집중 지원하며 다수 기체에 대한 감항인증 절차를 진행해오고 있다. 유럽 또한 유럽항공안전청(EASA)을 중심으로 수직이착륙기 인증 체계를 가장 빠르게 구축해오고 있으며, 민간기업 요구에 따라 발 빠르게 대응하고 있다. 분명 “하늘을 나는 자동차” 또는 미래 도심항공교통수단이 현실로 다가오고 있다. 그러나 여러 가지 이유로 상용화까지 가는 길은 아직 험난하다. 미래 도심항공교통수단은 자동차보다 높은 수준의 신뢰성 및 안전성을 요구할 뿐 아니라, 비행체 간의 충돌 문제, 기체 소음, 보안 문제, 인프라 등 아직 상용화 단계로 넘어가기 위해 고려해야할 기술적인 측면과 인프라 측면에서 해결할 과제들이 많다.

정부 도심항공교통 전담조직 신설·로드맵

현대자동차와 한화시스템 등 주도적 준비

전 세계적 흐름에 발맞추어, 최근 정부(국토부) 주도하 2019년 8월 도심항공교통 전담조직으로 ‘미래드론교통담당관’을 신설하고 새로운 항공교통 분야의 이슈와 과제를 발굴하는 산･학･연･관 전문가 기술위원회를 운영(2019. 9. ~2020. 3.)하는 등 UAM의 2025년 상용 서비스 개시를 목표로 2020년 6월 4일 로드맵을 발표했다. 적극적인 정책수립과 추진력을 보아 상용화시기를 앞당길 것으로 예상된다. 국내 업계에서는 현대자동차와 한화시스템이 주도적으로 준비하고 있다. 현대차는 우버와 협력을 통해 모델명 S-A1 기체를 개발하고, 한화시스템은 에어오버와 버터플라이 기체를 공동개발하고 있다. 이러한 도심항공교통이 실현되면 이동시간의 혁신적 단축으로 도시 내/간 경계가 허물어지고, 효율적 시간활용으로 사람·집단의 네트워크가 향상될 것으로 기대하고 있다. 또 교통혼잡이 심한 수도권을 기준으로 이동시간 단축 및 사회적 비용은 70% 수준에 달할 것으로 전망된다.

대마산단에서 연구 및 핵심부품 개발

배터리와 수소연료전지 등 국내 산업계와 연계

한국자동차연구원은 전라남도 영광군 대마산단 내 전남본부 플라잉카연구센터를 설립하고 미래 모빌리티 산업의 주축이 될 플라잉카 산업의 초석을 다지고 있다. 주요 핵심부품 제어, 전기추진 시스템 등의 연구기반조성(미래형 Wingless PAV 핵심부품육성 기반구축 사업, ‘22~’26, 195억)을 준비하고 있고 배터리와 수소연료전지 시스템을 통합한 Plug-In Hybrid Power-Net 방식의 전기추진시스템 개발사업(‘22~’26, 410억)을 추진할 예정이다. 이와 더불어 친환경 에너지시스템(배터리, 수소연료전지) 연구기반도 산업부와 전남도, 영광군의 지원 하에 조성사업을 진행 중으로 국내 산업계(대한항공, KAI 등)와 연계한 미래모빌리티의 연구 및 핵심부품 개발, 신뢰성 확보 등 국산화기술 확보를 통해 산업육성을 적극 지원할 것이다. 그리고 호남과 영남을 연계한 산업인프라 ｢남부벨트｣를 형성하고 미래모빌리티 산업중심에서 전남 영광군이 주도하는 등 New Player(신규업체) 발굴 및 유치를 통해 500명 이상의 일자리 창출이 기대된다.

최근 초소형전기차용 승용 및 상용 공용플랫폼에 필요한 기술 개발과 핵심부품인 전력변환시스템, 하부차체, EPT, 배터리 등 부품 국산화를 달성했다. 또한, ｢이동형 융합기기용 전원시스템 고안전성평가기반구축 사업｣을 통해 배터리의 안전성과 신뢰성 기술을 확보하고 미래 모빌리티용 배터리 기술에 대한 안전성 검증과 항공용 배터리 개발을 추진한다. 또 ｢소형 수소 연료전지 시스템 실증 사업｣을 통해 내구성 평가 장비구축과 시험 분석으로 미래 모빌리티용 수소연료전지의 기술을 확보할 예정이다. 감항인증 대응 핵심부품의 성능, 안전성 검증을 위한 평가기법을 개발하여 중소・중견기업의 시장진출을 지원하며, R&D 사업 등 기술지원형 비행 동역학 기반 해석 모델 개발을 통해 업체 활용성 증대 및 개발 역량 강화에 기여하는 등 국내 미래모빌리티 산업 육성에 기여하고자 한다.