UAM, 미래 모빌리티의 중심이 될 거야
도심항공교통으로 변화하게 될 우리의 라이프 스타일
<여는 글>
설날이나 추석, 휴가 시즌을 맞이한 고속도로 위는 수많은 차량행렬로 인해 늘 주차장을 방불케 한다. 내비게이션에서 알려주는 목적지까지의 물리적 거리는 언제나 같은데 늘어나는 소요시간을 보고 있노라면 운전대를 잡기 전부터 피곤함이 엄습한다. 최근 들어 고속도로 위로 드론을 날려 교통상황을 보기도 한단다. 내가 핸들을 잡고 있는 이 자동차도 날개를 달아 하늘 위로 날아갈 수 있다면 얼마나 좋았을까 상상해 본 적도 수차례다. 미래를 배경으로 하는 SF 영화를 가만히 보다 보면 굉장히 미래지향적 테크놀로지를 만날 수 있게 된다. 사람을 꼭 닮은 인공지능 로봇이 등장하기도 했고 손을 대지 않아도 목적지로 향하는 자율주행 자동차 그리고 하늘을 마음껏 날아다니는 비행체들을 한 번쯤 목격했을 것이다. 굉장히 신박한 아이디어와 놀라운 상상력이 만들어 낸 영화 속 오브제들이 이제는 현실에서 만날 수 있는 결과물이 되어가고 있다. 저 푸른 하늘 위를 누비는 모빌리티가 탄생한다면 도심 교통 체계의 패러다임 자체를 완전히 바꾸게 될 것이다.
<모빌리티 패러다임을 가져오게 될 도심항공교통>
서울, 도쿄, 뉴욕 등 국내외 주요 도심들은 굉장히 크게 형성되어 있어 흔히 메가시티라고 부른다. 주변에 존재하는 수많은 인프라 역시 마찬가지이지만 도심으로 이어지는 도로는 수많은 차량들이 움직이는 수준에 비해 이동 효율성이 떨어지는 제한적 요소들이 따라다닌다. 지하철이나 자기 부상열차, KTX나 SRT와 같은 열차 등 일반적인 도로가 아닌 곳에서 움직이는 이동수단도 분명히 존재하고 있긴 하지만 출퇴근 시간 러시아워의 교통 체증은 자동차가 다니는 도로 위에서 반드시 일어나는 현상이다. 더불어 물류 운송과 같은 경우는 대다수 도로를 이용하므로 사회적 비용이나 안전사고 역시 증가하는 게 일반적인 현실이다. 만일 하늘 위로 물류 운송이 가능하다면 어떠할까? 미국의 한 신생기업이 개발한 플라잉카가 최근 미국 연방항공청 FAA(Federal Aviation Administration) 승인을 받아 연구 및 개발 목적으로 제한된 위치에서 비행할 수 있게 되었단다(#1). '모델 A'라 불리는 이 플라잉카는 도로 위에서 운전도 가능하고 하늘 위로 날아오를 수 있는 비행 기능도 탑재했다고 한다. 꾸준한 테스트와 본격 상용화에 들어가기 위한 연구와 개발이 이뤄진다면 물류 산업에도 엄청난 변화를 가져오게 될 것이다. (#2)
#도심항공교통
미국 연방항공청(FAA)으로부터 승인받아 테스트하게 될 ALEF 플라잉 카. 출처 : ALEF Aeronautics<하늘을 향한 동경 그리고 UAM의 탄생>
하늘을 날 수 있다는 것은 인간의 오랜 염원과도 같았다. 하지만 사람은 누구나 두 발을 땅에 딛고 살아간다. 우리는 남들과 다르지 않게 엄마 뱃속에서 나와 기어 다녔고 두 발로 서게 되었으며 걷고 뛰게 되었다. 그러나 날개가 없으니 결코 하늘을 날아다닐 순 없었다. 그건 과거에도 그랬고 지금도 그러하다. 하지만 시간이 흐르고 날다람쥐라도 된 듯 플라잉슈트(혹은 윙슈트)를 입는 경우도 생겨났다. 익스트림 스포츠의 한 종류로 보기도 하는데 이 모습을 라이트형제가 지봤다면 박수를 쳤을지도 모르겠다. 그럼에도 불구하고 플라잉슈트 뒤로 하늘을 누비는 거대한 비행기를 목격했다면 경악했을지도 모를 일이다. 하늘에 대한 동경과 비행에 대한 열정으로 똘똘 뭉쳤던 윌버와 오빌 라이트 형제가 이룩한 동력 비행기는 비행 테크놀로지에 굵직한 '한 획'을 그었다고 해도 과언은 아닐 것이다. '항공'에 대한 지속적인 연구와 개발은 결국 도심항공교통으로 이어지고 있다. 활주로를 내달리는 기존의 항공기처럼 하늘을 날아다니긴 하지만 'UAM(Urban Air Mobility)'이라고 불리는 도심항공교통이 미래형 모빌리티로 거듭나게 될 것이라는 건 이미 충분히 알려진 사실이다. UAM 테크놀로지가 처음으로 등장한 이후 국내외 관련 산업군에서는 플라잉카라던가 에어택시, eVTOL, PAV라고도 불렀다. 키워드도 각기 다르고 디테일한 의미도 상이하지만 어쨌든 '하늘을 날아다니는 모빌리티'로 보면 될 것 같다. ※ 여기서 말하는 VTOL은 수직 이착륙기(Vertical Take-Off and Landing)를 말한다. 앞에 알파벳 'e'는 말 그대로 전기에너지를 활용해서 붙이는 키워드다. 더불어 PAV는 개인용 항공기(Personal Air Vehicle)를 뜻한다.
김포공항에서 테스트 비행을 거친 독일의 볼로콥터. 출처 : volocopter독일에서는 볼로콥터, 중국에서는 이항 같은 기업들이 자신들의 결과물을 실제 하늘 위로 날려 보내 테스트 한 사례도 있다. 미래 교통수단으로 주목받는다고 하니 UAM 시장 자체를 선점하려는 움직임이 거세기도 했다. 앞서 언급했듯 주요 도심으로 이어지는 지금의 교통 환경을 매우 크게 개선할 수 있을 정도로 매력적인 차세대 모빌리티가 아니던가. 영화에서 봤을법한, 그리고 상상력에 불과했던 모빌리티를 현실에서 만날 수 있는 것일 테니 말이다.
#UAM #미래형모빌리티 #차세대모빌리티
<UAM을 효율적으로 띄울 수 있는 테크놀로지>
하늘 위로 날아다니는 모빌리티가 존재한다면 어떠한 방식으로 작동하게 될 것이며 과연 신뢰할 수 있을 만큼 안전한가에 대한 UAM 도입에 따른 인프라를 언급해 볼 필요가 있겠다. 배 위를 떠다니는 항공모함 위에서 짧은 활주로를 폭풍같이 달려 하늘 위를 누비는 제트기가 있는데 세계최초로 수직으로 이착륙이 가능했던 '해리어'기를 보고 놀랐던 적이 있다. 거대한 몸집의 제트기가 헬리콥터처럼 위아래로 움직인다는 개념인데 미래형 모빌리티 UAM 역시 이렇게 작동한다고 보면 될 것 같다. 앞서 언급한 VTOL은 수직 이착륙으로 틸트로터와 같은 기술력이 들어갈 수 있다. 헬리콥터 역시 위아래로 뜨고 내리는 수직 이착륙 방식으로 로터 블레이드의 회전축 그리고 블레이드 면 자체를 직접 기울여 움직인다. 수평이 되면 고속 비행이 가능하도록 추진하는데 헬리콥터가 작동하는 방식을 변형한 것이 바로 틸트로터다.
더불어 분산 전기 추진 기술(이하 DEP, Distributed Electric Propulsion)도 UAM의 필수요소가 된다. 여기서 말하는 DEP를 조금 더 풀어서 써보자. 위에서 말하는 로터가 여러 개 장착되어 있을 때 보통은 이를 한꺼번에 구동하기도 하는데 UAM의 DEP 기술은 하나의 배터리로 여러 개의 로터를 독립적으로 구동시킨다. 그러니까 개별 로터에 문제가 생겼어도 다른 로터가 지속적으로 움직이는 것이라 안전하게 비행할 수 있다는 개념이다. 헬리콥터보다도 작은 로터를 사용하게 될 뿐 아니라 이륙과 착륙, 비행 등 상황에 맞게 필요한 로터만 사용하게 되는 것이라 소음 발생 또한 최소화할 수 있다고 한다. (#3, #4)
수직이착륙이 가능한 버티포트. 출처 : Global Infrastructure Hub(gihub.org)<UAM 체계에 필요한 인프라와 KT가 추구하는 커넥티비티>
비행이 가능한 모빌리티만 존재한다고 해서 뚝딱 이뤄지는 것은 아니다. 비행기에도 항공관제라는 체계가 있고 비행기 내부와 소통 가능한 통신 시스템이 있다. 더구나 비행기가 이착륙할 수 있는 거대한 공항이라는 것이 존재하고 있지 않은가. UAM에도 이러한 인프라는 필요하다. 무엇보다 비행체가 뜨고 내릴 수 있는 이착륙장이 필요한데 이를 두고 버티포트(Vertiport)라고 표현한다. 미국 연방항공청에서도 미래형 모빌리티를 위한 버티포트의 설계 표준을 발표하기도 했었다. (#5) 비행체가 안전하게 이착륙할 수 있는 필요한 영역과 하중 지지력, 조명이라던가 표식 등 필요한 식별기호 등이다. 당연하지만 이러한 체계를 마련하려면 건설사도 필요하고 통신사의 통신 네트워크 역시 필수적이다.
아무리 돈과 인력, 기술을 가진 대기업이라도 '나 홀로' 이러한 거대 규모의 모빌리티 환경을 마련할 순 없을 것이다. 그래서 한국형 도심항공교통(K-UAM) 체계에도 컨소시엄을 구축해 단계적인 실증사업을 진행한다고 전했다. 우선 현대자동차와 KT, 대한항공, 현대건설, 인천국제공항공사 등이 하나의 컨소시엄을 마련하기도 했다. 한국형 도심항공교통 그랜드 챌린지 실증사업에 참여하게 되는 5개사 중 KT는 UAM에 특화된 전용 5G 항공망을 구축했다. UAM의 운항고도로 예측되는 지상 300미터에서 600미터 상공까지 안정적인 5G 네트워크가 마련된 것이다. 출발지에서 UAM에 올라탄 승객의 탑승 정보와 비행, 목적지에 도착하는 그 순간까지 UAM이 사람을 태워 뜨고 내리는 전반적인 비행 체계를 실증하는 것이다. 여기서 눈여겨볼만한 것은 UAM에만 국한하지 않고 MaaS(Mobitity as a Service) 플랫폼 기반의 모빌리티 연계도 추진한다고 했다. (#6)
#KT모빌리티
현대자동차와 KT의 컨소시엄으로 이룩하게 될 UAM 체계. 출처 : 현대자동차그룹 <닫는 글>
이렇게만 보면 향후 1~2년 내에 하늘 위를 누비는 UAM 모빌리티가 등장하게 되는 것도 시간문제라 하겠다. 미래형 모빌리티라고 부르고 있지만 결국엔 현실 속에서 마주하게 될 실생활 모빌리티가 되는 셈이다. 단계적 실증사업은 물론이고 승객이나 물류를 싣고 움직이는 유무인 모빌리티라는 측면에서 안전은 최우선이 되어야 할 것이다. 여기에 필요한 것도 UAM과 항공관제 시스템 간 원활한 커뮤니케이션이겠다. 또한 UAM과 이어지는 다양한 모빌리티와의 연계는 KT가 추구하는 커넥티비티와 자연스럽게 이어지게 될 전망이다. 더불어 모빌리티 인프라 속에서 담길 수 있는 새로운 데이터들은 지금 우리가 살고 있는 이 땅 위의 교통 정보와 결합될 것이고 나아가 모빌리티 혁신 로드맵에 매우 긍정적인 체계를 마련할 수 있게 될 것이다. 하늘에서 펼쳐지는 꿈의 모빌리티 기술을 통해 우리의 출퇴근 모습도 확연히 달라지게 될 것 같다. 아직은 개인이 소유하는 '자가용' 수준으로 이를 우후죽순 늘릴 수도 없는 환경이지만 적지 않게 확대될 수도 있겠다. 가장 중요한 것은 역시나 안전일 것이다. 보다 많은 사람이 이용하게 될 테니 그만큼 지속적이고 철저한 점검과 안전장비 및 리스크에 따른 체계 마련도 매우 중요한 부분이겠다. 테크놀로지 발전에 따라 산업의 변화가 일어나고 있다. UAM 모빌리티를 통한 변화 역시 매우 거대할 것이라 예상된다. SF영화를 통해 목격했던 장면들이 하나둘씩 현실화가 되는 순간이 다가오고 있다.
<끝>
※ 이글은 KT 엔터프라이즈 DX 인사이트(2023.08.02)에 게재된 글입니다. 원문은 아래 링크에서 확인 가능합니다.
KT Enterprise - https://enterprise.kt.com/bt/P_BT_TI_VW_001.do?bbsId=2119&bbsTP=A
※ 아래 자료를 참고하여 작성했습니다.
- #1. <A flying car prototype just got an airworthiness certificate from the FAA> - cnn.com(2023.07.06)
- #2. <미 항공청, '도로 달리고 하늘도 나는 자동차' 승인...이건 진짜 현실이다> - 테크42(2023.07.13)
- #3. <하늘에서 펼쳐지는 꿈의 모빌리티 기술> - 현대자동차그룹(2021.12.24)
- #4. 독일 FEV그룹(uam.fev.com)
- #5. <FAA Releases Vertiport Design Standards to Support the Safe Integration of Advanced Air Mobility Aircraft> - FAA(미국 연방항공청)(2022.9.26)
- #6. <KT, 한국형 도심항공교통 그랜드챌린지에 참가한다> - enterprise.kt.com(2023.02.22)
