“도심항공교통(UAM)-2”… 한미 동향

[디지털비즈온 김맹근 기자] UAM의 유사개념으로는 ‘선진항공교통(Advanced Air Mobility, 이하 AAM)’과 ‘혁신항공교통(Innovative Air Mobility, 이하 IAM)’이 있다. 미국에서는 UAM이라는 용어보다는 AAM이라는 용어를 주로 사용하는데, AAM은 장거리 또는 근거리 도시간 상용운항, 화물배송, 공공서비스, 개인용 항공기(Personal Air Vehicle, 이하 PAV) 및 레저용 항공기 등 다양한 형태의 비행체를 포괄하는 개념이다.

UAM의 유사개념 가운데 기체와 관련한 것으로는 플라잉카, PAV, eVTOL이 있다. 플라잉카는 날개를 접은 상태로 도로주행을 하고 날개를 편 상태로 비행을 할 수 있는 공륙양용차(空陸兩用車)를 지칭한다. PAV는 2000년대 초에는 개인 소유의 소형 항공기를 뜻했으나8) 지금은 도심에서 운용 가능한 소형 항공기를 의미한다.

eVTOL은 전기에너지를 동력원으로 사용하는 수직이착륙형 항공기로 현재의 UAM 체계에서 주로 사용되는 항공기이다. 하지만 UAM은 eVTOL을 포함한 비행체, 이착륙 시설, 관제 시스템 등으로 이뤄지는 항공운송 생태계 전반을 의미한다.

UAM 서비스와 관련한 유사개념으로는 드론택시와 에어택시가 있다. 드론은 사람이 탑승하지 않는 무인항공기를 의미하기 때문에 조종사가 탑승하는 유인항공기를 중심으로 논의되고 있는 현재의 UAM 서비스와는 상이하다. 또한 UAM 기체는 사람뿐 아니라 화물의 운송 역시 담당하기 때문에 활용처가 에어택시로만 제한되지는 않기에 UAM과 에어택시를 동일한 의미로 보기는 어렵다.

UAM의 3대 구성 요소(eVTOL, 버티포트, UATM)

UAM이 실현되기 위해서는 항공기, 이착륙 시설, 관제시스템 등 다양한 산업생태계가 필요하지만, 그 중에서도 항공기의 중요성이 매우 크다. 항공기가 먼저 만들어져야 그에 적합한 이착륙 시설을 짓고 관제시스템을 설계할 수 있기 때문이다.

UAM에 필요한 항공기는 활주로 건설이 불가능한 도심에서 이착륙을 해야 하며, 도심 상공을 비행하는 만큼 소음이 적어야 한다. 이에 따라 UAM의 항공기로는 전기 항공기가 주목받고 있다. 전기 항공기는 이착륙 방식에 따라 eCTOL, eSTOL, eVTOL의 3가지로 분류9)되고 있으며, 현재 UAM의 항공기로 주목받는 것은 활주로가 필요하지 않은 수직이착륙기 eVTOL이다.

eVTOL은 형태에 따라 크게 3종류로 나눌 수 있다. 멀티로터(Multi Rotor), 리프트앤 크루즈형(Lift+Cruise), 틸트형(Tilt)이다. 이 가운데 멀티로터는 여러 개의 로터나 프로펠러를 장착한 항공기로 드론과 형태가 유사하다. 멀티로터는 구조가 단순하기 때문에 개발과 제작이 상대적으로 쉽지만, 탑재 중량이 적고 운항거리가 짧으며 속도가 느리다는 단점이 있다.

버티포트 역시 중요하다. 버티포트는 수직이착륙을 의미하는 버티컬(vertical)과 터미널을 의미하는 포트(port)가 합쳐진 단어로 eVTOL의 이착륙과 승객의 탑승, 충전과 정비 기능을 하는 장소를 의미한다. 실제로 버티포트는 UAM 생태계에서 약 40% 이상의 높은 비중을 차지하는 것으로 분석되고 있다10). 버티포트는 규모에 따라 버티허브, 버티포트, 버티스탑으로 구분된다.

미국정부와 민간의 협력으로 AAM 생태계 조성에 박차

미국은 FAA의 AAM 운용개념(ConOps) 정립과 감항인증 지침 마련, NASA의 AAM 발전단계 전망 및 통합실증(National Campaign) 추진, 공군(USAF)의 민간 R&D 지원, AAM 생태계 강화와 인프라 지원을 위한 의회의 법 제정 및 백악관의 성명서 발표 등 전방위적인 노력을 통해 AAM 생태계를 조성하고 상용화 기반을 마련하여 항공분야에서 선도적인 위치를 공고히 하고자 노력하고 있다.

FAA는 2020년 6월, UAM을 지원하는 운항환경을 설명하기 위해 AAM 운용개념(ConOps Version 1.0)을 개발하여 공표했다. 이후 2023년 4월 FFA는 ConOps Version 2.0을 발표했다. NASA는 UAM의 확장된 개념인 AAM을 제시12)한 바 있으며, AAM 인프라 구축 및 기술 개발을 위한 실증사업인 AAM National Campaign을 주도하고 있다.

NASA는 교통관리, 기상관측, 소음분석, 비행시험 준비 등 연구과제를 민간에 발주하고, 기술 성숙도에 따른 단계적 사업화 설정 및 기술 입증을 추진한다.

미국 공군(USAF)은 상용 소형드론(small Unmanned Aircraft System, sUAS) 부문에서 미국이 중국에게 뒤처지게 된 계기가 정부의 국방획득제도가 너무 까다롭고 긴 시간이 걸렸다는데 착안하여 조비(Joby Aviation), 리프트(Lift Aircraft), 베타(Beta Technologies) 등 벤처기업을 대상으로 비행테스트, 감항인증 등 신속한 기체 개발을 지원하고자 2020년 2월부터 2025년 2월까지 Agility Prime 프로그램을 운영하게 됐다.

한국, 선도국과의 격차 극복 위해 전방위적 산업역량 강화 지원

UN경제사회국21)에 따르면 2050년경 전 세계 도시화율은 68.4%에 이를 것으로 전망되고 있는데, 우리나라의 경우 도시화율은 이미 2020년에 81.5%이며 2050년에는 86.2%에 달할 것으로 예상되고 있다. 이러한 도시집중화 현상은 극심한 교통정체에 따른 사회적 비용을 야기하는데, 한국교통연구원의 추산 결과22)에 따르면 교통혼잡 비용은 2016년 55조원에서 매년 10%씩 증가하고 있다.

우리나라는 2019년 8월 UAM 전담조직으로 ‘도심항공정책과’를 신설했다. 이후 2020년 6월에는 ‘한국형 도심항공교통(K-UAM) 로드맵’을 발표하고, UAM Team Korea를 발족했다.

UAM Team Korea는 국토부 2차관을 위원장으로 하고 정부, 산업계, 학계 연구계 등 총 47개의 단체로 구성된 산학연관 정책공동체로 출범했으며, UAM 로드맵 마련, 핵심기술 R&D 추진, UAM 실증 등 K-UAM 상용화를 위한 다양한 활동을 진행하고 있다.

한편 K-UAM 로드맵의 후속조치로 2021년 3월에는 국토교통부, 과학기술정보통신부, 산업통상자원부, 중소벤처기업부, 기상청이 주관하여‘한국형 도심항공교통(K-UAM) 기술로드맵’을 발표했다. 기술로드맵에서는 단계별로 수요 기반 시나리오에서 운용 타당성이 확보될 때까지 순환검토를 통해 필요 기술에 대한 목표성능을 도출하고 UAM을 구성하는 5대 기술분야로 기체 및 부품, 항행 및 교통관리, 인프라, 서비스, 핵심 기술(자율비행, 소음저감)을 제시했다.

국토교통부는 2022년 9월 모빌리티 혁신 서비스를 구현하고 글로벌 모빌리티 시장을 선도하기 위해‘모빌리티 혁신 로드맵’을 수립했다. 본 로드맵은 민간이 주도하는 모빌리티 혁신을 위해 과감한 규제 개선 및 실증 지원을 통한 혁신 성과 창출, 모빌리티 시대에 부합하는 법과 제도 기반 강화, 인프라 확충 및 기술 개발을 위한 선제적 투자확대라는 기본 방향을 설정한다.

UAM, 자율주행차, 디지털 물류, 모빌리티 서비스, 모빌리티 도시 등 5대 모빌리티 분야를 포괄하는 종합 계획이다.

한편, 국회에서는 UAM 상용화의 제도적 기반을 마련하기 위한 입법이 진행되었다. 2022년 8월에 「도심항공교통 활용 촉진 및 지원에 관한 법률」이, 같은 해 10월에는 「도심항공교통 상용화 촉진에 관한 특별법안」이 발의됐다.

이후 2023년 10월 6일 국회 본회의를 통과하여 10월 24일에 공포됐다. 본 법안은 도심형항공교통, 버티포트 등의 정의, 규제 특례, 행정적․재정적 지원 등을 주요 내용으로 하며, 공포 후 6개월이 지난 2024년 4월 25일부터 시행했다.