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[애플경제 전윤미 기자] 도심항공모빌리티(UAM) 상용화를 눈앞에 두고 있다. 이는 ‘전기화, 자동화와 같은 항공 기술 및 수직 이착륙 등의 운행 행동에 의한 하늘의 이동 수단’으로 정의된다.

이같은 정의를 내린 유럽항공안전기구에 따르면 모터와 배터리로 추진하는 도시 교통에 적합한 소형 항공기다.

전문가들은 특히 안전하게 도심 항공을 운항할 수 있는 기체 디자인과 배터리 탑재와 승객 안전을 위한 합리적 구조 등이 필수라는 지적이다. 특히 좁은 곳에서도 안전하게 이착륙할 수 있는 등 UAM이 갖춰야 할 조건이 중요하다는 얘기다.

시장분석기관 IRS글로벌은 ‘다양한 기체 디자인’을 강조한다. 흔히 항공기는 고정익기와 회전익기(헬리콥터)라는 두 종류의 설계 디자인만 존재한다. 모터와 배터리에 의한 전기 추진 기술이 발전함에 따라 고정익기와도 회전익기와도 다른 자유로운 항공기를 설계할 수 있게 되었다.

‘전기 수직 이착륙’ 기술과 디자인 필요

그 덕분에 전기 수직 이착륙기나 전기 단거리 이착륙기 등으로 인해 긴 활주로와 넓은 공항이 그다지 필요하지 않는 시대가 되었다. 이에 “건물 옥상의 이착륙장 등 도시 상공을 재개발할 수 있는 한편, 다양한 디자인에 대응하는 새로운 내공이나 형식 증명 등과 같은 제도를 정비할 필요가 있다”는 주문이다.

포스코경영연구원은 특히 이같은 변화에 대응하기 위한 완성차 업계들의 노력을 적시하고 있다. 우선 SDV(Software Defined Vehicle)트렌드에 대한 대응을 주문한다. SDV는 소프트웨어로 하드웨어를 제어하고 관리하는 자동차 시스템이다.

이에 맞춰 “자동차에 수십 개의 센서와 액츄에이터가 장착되며, 상호 내부통신뿐 아니라, 신호등, 교통관제센터 등의 외부 인프라와 통신, 보행자 등의 외부환경과 통신환경 설계가 중요하다”는 것이다.

자율주행 기술 발전에도 부응해야 한다. 자율주행을 위한 센서가 대중화되면서, 운전석과 조향장치도 차츰 사라질 전망이다. 이에 맞게 “고객편의·경험을 최대화하기 위한 디자인이 적용될 것”이란 얘기다.

또 차량 탑승객 숫자도 중요하다. 최소 한 사람에서 많게는 10명 안팎의 대중교통 수단과 유사한 셔틀형 디자인도 필요하다.

UAM 역시 전기차 전용플랫폼과 연계되어야 한다는 주문이다. “우선 배터리 탑재 공간을 넓히고 안전성을 보장하기 위한 섀시 디자인의 변화가 필요하다.”면서 “또 주행거리를 늘리기 위한 차체 경량화와, 공기역학적 설계, 열관리시스템의 중요도가 높아지고 있다”는 전망이다.

1~10인 이상의 다양한 승객 수 감안

특히 미연방항공국이나 유럽항공안전기구 등 해외에선 ‘전기 분산 추진에 의한 안전성’을 중시하고 있다.

이에 대해 IRS글로벌은 “헬리콥터는 기어박스라 불리는 장치로 블레이드(회전익)를 기계적으로 제어하여 조종한다.”면서 “그러나 기어박스의 고장으로 제어를 잃게 되면 치명적이므로, 항공기 제조사는 이런 설계가 되지 않도록 노력하고 있다.”고 강조했다.

이에 UAM은 여러 개의 프로펠러와 모터를 사용함으로써 하나의 추진계가 고장 나도 안전하게 불시착할 수 있도록 설계되어 있다는 설명이다.

또 도심이나 주택가 가까운 곳에서도 운용할 수 있는 저소음 교통수단이 되어야 한다. 다행히 헬리콥터에 비해 UAM은 다수의 짧은 프로펠러를 저속으로 회전시킴으로써 소음을 줄일 수 있다는 설명이다. 또한 “다양한 프로펠러 노이즈를 상쇄하려는 노력도 이루어지고 있으므로, 도심에서의 저소음 기술도 발달하고 있다”는 것이다.

UAM은 배터리를 사용하기 때문에 탄소를 배출하지 않는 친환경 교통기관이란 평가다. 가까운 미래에는 수소를 연료로 사용하는 UAM도 개발될 전망이다.

포스코경영연구원은 “이미 완성차사는 (UAM을 염두에 둔) 전기차 전용 플랫폼을 경쟁적으로 내놓고 있으며, 이에 SDV를 구현함으로써 차량기능의 차별화를 기하고 있다”고 했다.

이에 따르면 GM 얼티엄, VW MEB, 현대기아 e-GMP 등도 UAM을 위해 섀시 바닥면에 대형 배터리팩을 놓고, 양측 휠 사이에 모터를 배치하는 스케이트보드 섀시를 경쟁적으로 출시하고 있다.

특히 “자율주행기술 발전에 따라 차량은 기존 승용차 디자인과 유사한 Family AV(Autonomous Vehicle) 외에 공유 AV(Shared AV), 공유 풀 AV(Pooled Shared AV)의 형태로 디자인이 새롭게 변화해갈 것”으로 예상했다.

‘Shared AV’는 운전자가 없는 1인 탑승형 디자인이 주류가 될 것으로 예상된다. 이에 비해 ‘Pooled Shared AV’는 기존 승용차 플랫폼에도 조합될 수 있는 10인승 내외의 미니셔틀버스 디자인이 될 것으로 전망된다.

특히 연구원은 “레벨4 자율주행 셔틀버스를 개발 중인 죽스, GM 크루즈, 로컬모터스 등의 기업은 원박스 방식이나, 측면으로 탑승객 출입이 가능한 디자인을 추구하고 있다”고 했다.

"철강 비롯, UAM 소재산업 활성화 대비해야"

UAM이 대중화 되기 위해선 센서와 데이터 애널리틱스 기술을 접목한 스마트시티도 필수 요건이다. 이를 위해 실시간 도로정보 관리 및 관제, MaaS 도입에 따른 Seamless 교통망 연결 등이 진화되어야 한다.

포스코경영연구원은 “이같은 변화에 따라 특히 철강을 비롯한 소재산업도 이에 대응할 필요가 있다”고 주문했다.

이에 따르면 UAM을 위한 차체강화소재가 필수적이다. 또 UAM 자율주행기술이 확산될 것에 대비,모듈형 원박스(1-박스) 타입의 로보셔틀 등 새로운 이동수단에 대비한 소재가 개발되어야 한다는 주문이다.

특히 “UAM이 대중화될수록 구동모터코아용 전기강판이나, 배터리팩용 소재, 배터리셀 캔 등 새로운 소재시장이 활성화될 가능성이 크다”고 전망했다.