UAM Urban Air Mobility
탄소중립 시대 혁신적인 도심 항공 모빌리티의 미래
[ 글을 시작하기 전에 ]
얼마 전 카센터 3만 개가 문을 닫는 날이라는 제목의 기사가 나왔다. 취업이 화두인 지금의 시대에 엔진과 변속기가 없는 전기차가 보급되며 엔진오일을 교체하는 일조차 없어질 수 있다는 무거운 내용의 기사였다.
멍하니 손 놓고 있다가는 새로운 일자리는 고사하고 기존의 일자리마저 대거 사라질 수 있는 것이다.
기술의 발전을 직접적으로 이끌어나가는 사람이 될 수는 없지만 기술의 변화를 이해하고 그것이 어떤 이점이 있는 것인가에 대한 고민을 하는 것은 반드시 필요한 과정이라고 생각한다.
친환경 전기 동력 이동수단인 UAM에 대해서 한 번 정도 알아두면 두고두고 써먹거나 다음 단계로 이해하는데 도움이 많이 될 것이라 생각이 든다.
그럼 UAM은 무엇이며 앞으로 우리 삶에 어떻게 나타나게 될 것인지 알아보자.
Ⅰ. 거리 위의 자동차 증가와 도로 정체
전 세계의 도시화는 빠르게 진행되고 있다. 세계 도시화 전망 보고서에 따르면 2010년을 기점으로 도시 인구가 지방 인구를 추월했으며 2018년 도시화율은 55%에 이르렀다.
도시 인구가 1950년 7억 5천1백만 명에서 2018년 42억 명으로 급성장한 것이다.
그리고 향후 도시 인구는 계속 증가하여 2050년에는 전 세계 도시화율이 68%에 이를 것으로 전망된다.
이러한 도시 집중 현상은 교통, 주거, 환경, 에너지 등 여러 측면에 다양한 문제를 유발한다. 특히 도로를 가득 메운 자동차는 교통 정체와 환경오염을 유발하는데, 지하철과 버스 같은 대중교통 공급을 늘리는 것도 한계에 봉착하고 있다.
우리나라도 예외는 아니다. 우리나라의 도로는 111,314km 연장되어 전년 대비 0.5% 증가하였고 철도는 4,087km 연장되어 0.3% 증가했으나 이동속도는 0.5%가 감소하였다.
전기차 전성시대의 개막
바야흐로 탄소중립 시대다! 탄소 중립 시대의 기본은 인프라이다. 국가 주도로 탄소 중립 경제로의 대전환을 준비하며 석탄화력 발전소를 친환경 신재생 에너지로 대체할 필요가 있다.
기존의 대형 중앙형 전력 생산의 비중을 낮추고 친환경 소형 분산형 전력 생산 비중을 확대해야 한다.
상대적으로 설치 면적이 작고, 수요지 인근에 설치해 송전 손실이 적으며, 적절한 용량의 설비를 설치할 수 있는 수소 발전도 분산 발전 측면에서 고려해야 한다.
물론, 신재생에너지의 간헐성을 보완하기 위해서는 저장 및 운송 인프라, 생산한 전력을 효율적으로 활용하기 위한 전력 인프라 구축이 병행되어야 한다.
그리고 2021년 말 주요 국가의 동시다발적인 에너지 위기를 통해 다시 부상한 원자력 발전의 중요성도 기억해야 할 것이다.
전기동력 이동수단인 전기차의 확산은 가속화할 전망이다. 탄소중립 정책을 바탕으로 전기차는 성능이 향상되고 2025년에는 10%, 2030년에는 28%, 2040년에는 58%의 시장 점유율을 보일 것이다.
구체적으로 EU는 2040년 내연기관차의 생산과 판매를 금지할 예정이며, 중국도 2035년부터 하이브리드 전기차를 제외한 순수 내연기관차의 생산과 판매를 금지할 예정이다.
정책 목표대로 소비자의 선택이 이어질 것인지는 단언할 수 없지만 전기차의 비중이 높아지리라는 건 쉽게 예상할 수 있다.
UAM이 부동산 시장을 바꾼다.
모빌리티 기술은 도시환경 변화에 큰 영향을 미친다. 자동차의 등장이 대표적이다. 1913년 미국의 포드 자동차가 혁신적 컨베이어 시스템으로 자동차를 대량 생산하기 시작하자 자동차의 보급이 확대되었다.
자동차 한 대를 조립하는 시간이 750분에서 93분으로 대폭 단축되며 가격도 1908년 825달러에서 1920년 255달러로 매우 저렴해졌다.
1907년 8,500대에 불과했던 미국 전체 자동차 생산량이 1923년 들어 모델 T 단일 차종의 연간 생산량만 무려 201만 대에 달했으며 제2차 세계대전 이후에는 누구나 자동차로 이동하기 시작했다.
마차길 중심이던 미국과 유럽의 도시 인프라가 도로 인프라로 변화하며 사람들의 기동성이 좋아지고 활동 반경이 넓어진 것이다.
그리고 교통 인프라가 도시 내 토지 이용 개발을 주도하게 되었다.
향후 UAM 상용 서비스가 본격적으로 추진되면 어떤 변화가 생길 것인가?
글로벌 컨설팅 기업인 KPMG는 2050년까지 UAM이 새로운 이동수단으로 활성화될 70개 도시를 선정했다.
여기에는 뉴욕, LA, 파리, 런던 등 서구 대도시와 함께 멕시코 시티, 상파울루 등의 도시도 포함되었다.
그러나 가장 주목해야 할 시장은 아시아의 메가시티이다. 인구 밀집과 경제 성장, 도로 혼잡도 등을 고려할 때 향후 UAM 시장의 성장 가능성이 높은 지역으로 서울 도쿄, 베이징, 델리, 뭄바이를 꼽았다.
2030년에 접어들면 매년 1,200만 명의 이용자가 UAM을 이용할 것으로 전망했으며 2050년에 이르면 사용자는 4억 4천5백만 명에 달할 것으로 추정했다.
다만 시기별로 차이가 있을 것으로 예상했다. 2030년에는 도심과 공항을 연결, 2040년에는 도심의 출퇴근 노선 에어택시이다. 2050년에는 활성화되어 도쿄, 상하이, 베이징, 델리, 뉴욕, 서울, LA, 뭄바이, 오사카, 광저우 10개 도시는 대다수의 사람들이 이용할 것으로 분석했다.
용어 정리
UAM (Urban Air Mobility)
도심 항공교통으로 번역 표기하며, eVTOL(전기 동력 수직이착륙기) 등의 UAM 항공기를 이용해 도심 권역을 이동하는 공중 교통 체계를 의미한다.
분산 전기추진, 전기동력, 저소음 등의 기반 기술 발달에 힘입어 만성적인 도심 교통 혼잡의 해결 수단으로 기대를 모으고 있다.
eVTOL (electric Vertical Take Off & Landing)
전기동력 수직 이착륙기를 말하며, UAM 항공기를 대표하는 용어로 사용한다. 전기 동력으로 친환경적 소음이 적고, 활주로 없이 도심에서 이용이 가능하다.
Ⅱ. UAM 글로벌 주요 기업별 추진 현황
하늘에서 테슬라와 우버가 만났다. 2021년 8월 글로벌 스타트업 조비가 뉴욕 증권거래소에 스펙 상장하자 나온 자체 평가다.
미국 주요 경제매체에 따르면, 조비는 자율주행 차량과 같이 향후 자율비행 기능을 추가하는 것을 목표로 하고 있다.
실제로 조비는 UAM 플랫폼 구축을 선도해온 우버 엘리베이터 사업을 인수하며 항공기 개발을 넘어 UAM 산업 전반으로 비즈니스를 확장하고 있다.
중국은 이항(Ehang이 CES 2016에서 자율비행 이항 184를 처음 선보인 이후 글로벌 주요 기업들의 eVTOL 개발 경쟁이 가속화되는 추세다.
조비 에비에이션
우버 엘리베이터 사업부를 인수하고 에어택시 사업에 뛰어든 회사이다. 조비는 2021년 7월 27일 1회 충전으로 수직이착륙을 포함한 241km 1시간 17분간의 시험 비행을 수행하고 그 영상을 공개하였다.
수석조종사 저스틴 페인스의 조종으로 수직이륙 후 수평비행으로 전환하는 천이 비행을 거쳐, 서킷을 11바퀴 비행한 것이다
조비는 이로써 샌프란시스코에서 타호 호수, 휴스턴에서 오스틴, LA에서 샌디에이고 등의 경로를 매일 같이 온실가스 배출 없이 편리하게 비행할 수 있는 첫 단계를 밟았다.
이후 조비는 UAM 운항자가 되기 위한 항공사 인증 절차에도 착수했다고 발표하였으며, 인증 목표는 2022년이다.
볼로 콥터
2011년에 창업한 글로벌 eVTL 스타트업으로 멀티 로터형 eVTOL인 볼로 시티, 100km 비행이 가능한 볼로 커넥트 200kg의 화물을 운반할 수 있는 볼로 드론까지 다양한 UAM 항공기를 개발하고 있다.
에어버스
유렵의 대표적인 항공기 제조사로 시티 에어버스를 만들고 있다. 에어버스 헬리콥터 SAS에서 시작되었는데 2018년에 들어 에어버스 어반 모빌리티 부서로 이전했다.
배달 드론 부문
전자상거래 시장이 빠르게 확대되면서 배송 물량이 증가함에 따라 인력 부족에 직면하면서 배달 드론을 상용화 하기 위한 움직임이 한층 빨라지고 있다.
사실 배달 드론은 구매자에게 최종 배달을 강조하는 용어로 자주 활용되는 라스트 마일 딜리버리용 드론과 상대적으로 중대형 화물의 장거리 배송용 드론으로 구분이 필요할 수 있다.
[ 글을 마치며 ]
내연기관차의 발명으로 인해서 인류는 동물을 떠나서 완벽한 기계를 이용한 이동 수단을 갖게 되었다. 그리고 이제는 내연기관차와의 이별을 고하고 전기자동차 시대를 맞이하고 있다.
실제로는 전기자동차가 내연기관차보다 먼저 발명이 되었는데 다양한 문제점으로 인해서 내연기관차에 비해서 그동안 발전이 더딘 편이었다.
그렇지만 지금은 배터리 용량의 문제가 해결되고 충전소가 보급되는 등의 인프라 발전과 더불어 급속도로 성장하고 있는 추세이다.
여기에 전 세계적인 환경보호 차원의 정부 정책들과도 맞물리면서 전기차는 바야흐로 대세화의 시점을 맞이하고 있는 것이다.
그리고 전기차의 보급과 더불어 한 가지 더 주목하고 있는 것이 바로 자율주행차량의 현실 가능성이라는 점이다.
전기차는 구동방식의 차이라는 점만으로도 미래 산업으로 분류되는데 궁극적으로 혁신이라고 불리게 되는 것은 결국 자율주행 자동차로서의 변신일 것이다.
물론 내연기관차도 자율주행이 불가능한 것은 아니다. 하지만 내연기관차는 이미 차량을 구동시키는 데에만 많은 부속품이 들어가고 있기 때문에 자율주행차량으로써의 효용성은 전기차가 더 유리하다는 측면이 존재한다.
이 때문에 전기차와 자율주행 기술의 결합은 인류의 새로운 이동 수단으로써 변모하게 될 것이고 이미 몇몇 도시에서는 상용화되어 기술을 시연해보는 사람들이 늘어나고 있다.
그러면 그다음은 무엇일 될까? 그것에 대한 상상력이 바로 UAM 하늘을 나르는 운송수단인 것이다.
하늘을 나르는 운송수단은 전기차의 기술과 자율주행 기술이 모두 필요하다. 그 이유는 하늘을 나르는 운송수단이 전기로 제어가 되면 더 적은 부품으로 동작이 가능해진다.
여기에 탑승인원에 절대적인 제한이 있는 이동수단인 만큼 조종사와 부조종사가 탑승하지 않고 모두 승객으로만 채워진다면 이동의 효율성이 급격하게 증대되게 된다.
이 때문에 전기의 구동 능력과 자율주행의 능력이 모두 필요해지게 되는 것이다.
현재 적용되고 있는 분야는 상업용 드론 정도이다. 농촌에서 농약을 살포하거나 영화나 비디오 작업을 할 때에 영상미를 가미하기 위한 촬영에서 사용이 되고 있다.
나아가 가장 많이 사용될 분야로는 드론 배송이 있는데 아마존에서는 이미 시행되고 있다.
아직 인간이 직접 타고 내리는 등의 활용은 시간이 좀 더 필요하겠지만 언제까지 지하로만 혹은 지상으로만 이동하지는 않을 것으로 예상된다.
이 점을 주목해 본다면 아직 미래에 대한 기술이 보이지는 않지만 분명 우리 삶을 변화시킬 것이고 그 시점이 된다면 또 한 번의 사회적인 일대 변혁이 일어날 것이다.
토지 활용의 극대화, 도시 공간의 재활용 등 많은 분야에서 다양한 변화가 일어날 것이고 이를 한 발 앞서서 고민해보는 노력이 필요해 보인다.
미래를 생각하고 상상해보는 일은 상당히 흥미롭다.
참고 도서 : UAM Urban Air Mobility
