[디지털비즈온 김맹근 기자] 관련 생태계의 큰 폭 성장은 UAM의 기체에 필요한 소재, 배터리, 모터, 전자제어칩과 운항 및 서비스에 필요한 빅데이터, AI까지 다양한 첨단기술이 집약된 고부가가치 신성장산업으로 향후 관련 생태계의 큰 폭 성장이 예상된다.
UAM 상용화를 위해서는 동력(분산)추진 시스템 (DEP, Distributed Electric Propulsion), 배터리, 연료전지, 기체 소재 등 기체부터 통신, 안전, 보안, 운항, 관리, 인프라, 플랫폼, 서비스 등 관련 밸류체인의 연구와 개발이 지속될 것이다.
핵심기술 가운데 하나는 바로 전기 동력(분산)추진 시스템이다. 기체가 수직으로 이∙착륙해야 하고 이륙 이후에는 앞으로 비행할 수 있어야 한다. 그만큼 기체도 가볍고 강해야 하며 모터의 효율성도 중요하다. 배터리 에너지 효율화도 핵심기술이다. 현재 UAM에는 전기차에 사용되는 리튬이온 배터리가 많이 사용되지만 사고의 위험성 (화재 등)도 있다.
전고체 배터리 및 수소연료전지 시스템 개발이 가속화 될 것이다. 현재 조비 S4 eVTOL을 기준으로 배터리 (NCM811)용량은 테슬라 모델3 (75kwh)의 2배, 출력은 모델 3의 3배 수준으로 알려져 있다. 그리고 급속 충전 또는 고정된 배터리가 아닌 교체식 배터리 사용도 크게 부각될 것이다.
현재 대부분 eVTOL은 배터리 기반의 비행기, 헬리콥터, 드론과 흡사한 형태를 가지고 있지만, 이스라엘의 VTOL 개발업체 Urban Aeronautics는 자동차와 흡사한 시티호크 (City Hawk) eVTOL을 개발 중이다.
동력은 이차전지가 아니라 수소연료전지 (수소연료탱크 2개와 700kw 수소연료지 2개 탑재) 기반으로 날개나 프로펠러 없이 대형 팬크래프트 (Fancraft, 내부 로터 장착)를 장착하여 비행을 할 수 있다.
자체 중량 1,170kg, 최대 이륙 중량은 1,930kg으로 다른 eVTOL 대비 상대적으로 가볍다. 물론 이착륙, 진동과 소음, 안전성 등은 지속 해결해야 될 과제이다. (2026년 상용화 목표)
버티포트, UAM의 기본 인프라
UAM의 기본 인프라는 버티포트(Vertiport)이다. 버티포트는 도심 내 위치한 비행체의 이착륙 공간 (정비소, 충전포트, 주기장, 환승 플랫폼 기능)으로 도심 주요 교통요충지에 위치하는 신규 인프라 공간이다. 향후 버티포트는 신규 교통인프라로서의 역할 뿐만 아니라 그 주변에는 금융, 병원, 상업, 주택 등 주요 업무 (상업)시설과 연계될 것이다.
버티포트를 기반으로 다양한 부동산 개발 시너지 창출이 기대된다. 접근성과 편의성 극대화가 UAM의 성공요소이기 때문이다. 2040년 글로벌 UAM 시장규모 1,200조원 가운데 인프라시설이 400~500조원 규모로 성장이 예상된다.
국토교통부에서 발표한 한국형 도심항공교통(K-UAM) 운용 로드맵을 보면 2025년부터는 수도권 중심의 버티포트를 설치, 인천공항과 김포공항, 여의도, 잠실 등에서 UAM 상용화 서비스를 발표했다.
2030년이 되면 수도권 및 광역권중심에 버티포트를 설치, UAM 운행을 전국으로 확대해서 택시와 버스처럼 어느 곳이든지 날아갈 수 있게 한다는 계획이다. 참고로 버티포트는 도심지 개량형에는 최소 기능 위주로 1,500만 달러, 외곽거점형에는 5,000만 달러가 소요될 것으로 전망했다(우버, 버티포트 건축설계 용역 예측 조사).
UAM과 스마트시티
UAM 생태계 구축을 위해서는 이착륙 및 환승 터미널(버티포트), 충전 시설, 관제소, 통신, 저궤도 위성 등의 제반 인프라 시설이 필수적이다. 물론 경제성을 바탕으로 기체 개발, 기술, 법과 제도, 사회적 합의 등의 뒷받침은 기본이다.
향후 상용서비스가 본격화되면 공유, 리스, 렌탈, 보험, 그리고 자율차, 택시, 지하철 등 타 교통과 연결된 복합 모빌리티 플랫폼 시장이 형성될 것이다. 그리고 UAM 성장은 완전 자율주행차의 상업화를 빠르게 앞당길 것이다.
더 나아가 6G 통신망, 그리고 수소사회가 도래하면 바야흐로 친환경 스마트 시티가 구축되게 된다. 패러다임 변화에 맞추어 기존 도로, 교통시스템 및 도시구조 등 도시 생태계의 전반적인 변화가 일어날 것이다. 바로 빅 블러이다. 기존 산업은 약화되고 새로운 산업과 정보통신 기술이 빠르게 융∙복합된 모빌리티 혁명이 사회전반으로 까지 대변화를 몰고 올 것이다.
미래의 주요 도심 도로는 버스전용차선, 자율주행 전용차선, 일부 내연기관 차선 등으로 구분될 것이다. 물론 출퇴근 시간, 극심한 정체 구간 등 교통 상황에 따라 교통 시스템(신호, 차선 등)은 AI에 의해 체계적으로 바뀔 것이다.
자율주행차(전기차, 수소 전기차), 수소 버스, 수소 트럭 등 친환경차가 대부분 도로를 달리게 되며, 도시 중소빌딩과 주택의 전력원은 수소연료전지(발전)가 될 것이다. 사람들은 친환경 자율주행차를 타고 UAM 버티포트로 이동, 하늘을 나는 모빌리티로 환승하여 원하는 목적지까지 이동할 수 있다. 그리고 버티포트 주변에는 핵심 상업, 업무지구가 형성된다. 친환경 버티포트 스마트시티의 간단한 예다.