한국형 UAM은 “시속 240km 틸트로터, 버티포트”

[애플경제 전윤미 기자] UAM은 지상과 공중, 심지어 가상공간 기술까지 아우른 현대 ICT기술의 결정판이라고 할 수 있다. 이착륙과 도심 내 이동, 항공기 등 모든 분야에 걸쳐 지금까지 인류가 구축해온 모든 IT, ICT, 통신기술 등이 융합된 것이다. 일부 전문가들은 이를 “종합예술적인 성격을 가지고 있는 산업”으로 표현하기도 한다.

국내에서도 각종 시험 및 실증 작업을 통해 이를 상용화하기 위한 움직임이 빨라지고 있다.전문가들에 의하면 대체로 수직 이착륙하는 기술, GCS(Ground Control Station, 지상제어국)에 의한 드론 기술, 안전하게 승객과 화물을 수송하는 기술, 이를 위한 설계와 제작, 항법 기준, 인증 제도, 교통관리, 통신항행, 버티포트 등과 관련된 제도와 기술, 시스템, 인프라 등이 구비되어야 한다.

문우춘 항공우주산학융합원 첨단항공우주기술연구소장은 최근 이에 관한 리포트에서 “UAM은 도심 내 이착륙이 가능한 버티포트라는 곳에서 수직으로 이착륙이 이뤄진다.”며 “이로 인해 지상 교통혼잡으로부터 자유롭게 도심 내 이동이 가능하다. 또한 전기동력에 의해 친환경적인 이동수단으로서 대기오염 등의 문제를 해소해줄 것”이라고 기대했다.

배터리, 또는 하이브리드 방식 연료

그는 특히 “UAM에 활용되는 도심형 항공기는 수직으로 이착륙하는 특성상 회전익 항공기와 많이 비교된다”고 구분지었다. 대표적으로 회전익 항공기의 경우 대부분 주 회전날개와 꼬리날개가 각각 1개씩이며, 대부분 화석연료인 기름을 사용한다. 그러나 “도심형 항공기는 배터리 또는 두 가지 연료(하이브리드)를 동시에 사용하는 형태로 개발되고 있다”는 것이다.

또 소음수준에 있어서도 회전익 항공기의 경우 대략 80db인 반면, 도심형 항공기는 60db 수준에 못미친다. 환경부 생활소음 기준치인 65db 수준을 충족하는 셈이다. 특히 도심형 항공기는 특히 외형과 비행 방식에 따라 대체로 3가지 유형으로 나눠 볼 수 있다. 대표적으로 ▲멀티콥터(Multicopter), ▲리프트 & 크루즈(Lift & Cruise), ▲틸트 윙(Tilt wing) 또는 틸트 로터(Tilt rotor)다. 이 중 틸트 형태가 속도와 항속 거리 면에서 가장 우수하지만, 고난도 기술력과 높은 개발 비용이 부담된다. 이에 국내에선 “한국항공우주연구원을 중심으로 국내 기술을 적용, ‘틸트 로터’의 일종인 ‘오파브(OPPAV)’ 기체를 도입하고 있다.”는 설명이다. 이는 모터 8개, 최고 시속 240km 속도로 비행할 수 있다.

‘틸트 로터’는 로터 블레이드의 회전축과 면을 직접 기울여 수직 상태에서는 헬리콥터처럼 수직이착륙을, 수평 상태에서는 고정익기처럼 고속 비행을 할 수 있도록 한 것이다. 틸트로터는 프로펠러를 하늘로 향하게 하면 수직으로 이착륙할 수 있어 활주로가 필요없고 비행 중에는 이를 수평방향으로 바꿔 속도를 높일수 있다.

우리나라는 UAM 선도국가 도약을 목표로 한국형 도심항공교통(K-UAM) 로드맵(2020.5)을 체계적으로 추진하고 있다. 앞서 지난 2020년 6월 정부, 지자체, 기업, 학교, 공공기관 등에서 국내 UAM 산업생태계 구축에 앞장서고 있는 기관이 함께하는 UTK(UAM Team Korea)가 발족됐다. 다음해 3월엔 K-UAM 기술로드맵(2021.3) 및 K-UAM 운용개념을 통해 그로부터 5년 동안 UAM 서비스를 출시할 계획인 도시와 공항, 지역의 수가 최근 크게 늘리기로 했다.

UAM 도입, 세계 57개국, 도시, 공항, 지역 207곳 달해

한편 글로벌 항공 모빌리티 시장 지도(Global Air Mobility Market Map)의 조사 결과에 따르면, 현재 전 세계 57개국에서 UAM 도입 계획이 있는 도시, 공항, 지역은 모두 207곳에 달한다.

그 중 미국은 eVTOL 국산화 및 상용화를 위해 민간 기업에 집중적으로 지원하고 있다. NASA(미국 연방항공청)와 UAM 인증기술에 대한 협력을 하고 있으며, FAA는 eVTOL 인증기술 수준을 수립하고, 다수 기체에 대한 감항 인증절차를 진행해 오고 있다.

유럽에서도 이미 2020년 소형 VTOL 인증을 위한 적합성 입증 방안인 ‘MOC-SC-VTOL(Means of Compliance-Special Condition-VTOL)’이 공포됐고, 2021년 UAM에 관한 사회적 수용성 보고서가 발표됐다. 또한, 유럽 공역을 통합 관리하는 ‘Single European Sky’ 이니셔티브 이행사업(2016~2024년)을 통했다. 이는 기존 대형 항공기 위주에서 PAV(Personal Air Vehicle, 개인용 비행체), 드론 등 소형 비행체를 포함한 공역 관리 시스템 개발사업도 추진하고 있다.

중국은 민용항공국을 중심으로 UAM 관련 정책과 지침을 마련하며 관련 생태계 구축을 주도하고 있다. 2021년 국가 종합입체교통망계획을 통해 기체, 교통관제 시스템 개발 등에 주력하고 있다.