[디지털비즈온 김맹근 기자] 인구의 대도시 집중이 가속화되면서 자동차로 인한 교통 혼잡과 이산화탄소 배출에 따른 기후변화 문제가 심각해지고 있다. 최근 이러한 문제를 개선하기 위한 방안으로 ‘도심항공교통(Urban Air Mobility, 이하 UAM)’이 주목받고 있다. UAM은 대도시권 교통난 해소와 빠른 운송을 위해 저고도(300~600m)의 하늘길을 활용하는 새로운 교통체계인데, ‘전기수직이착륙기(electric Vertical Take-Off and Landing, 이하 eVTOL)’를 중심으로 개발되고 있는 만큼 탄소를 배출하지 않는 친환경 교통수단이기도 하다.

UAM은 2016년 발표된 우버(Uber) 백서에서부터 원류를 찾을 수 있다. 우버는 수직이착륙 비행체(Vertical Take-Off and Landing, VTOL)를 사용하여 도시의 모빌리티를 크게 개선할 수 있는 맞춤형 항공교통(on-demand aviation)이 가능하다고 내다보면서 새로운 형태의 항공교통서비스(On-Demand Urban Air Transportation)를 제안했는데 당시 우버가 제안한 기체, 인증 프로세스, 항공 교통 관제 등이 오늘날 UAM 개발의 기준이 되었기 때문이다.

플라잉카에서 드론택시까지 … UAM과 유사 개념들

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 (1)장거리 또는 근거리 도시 간 상용운항, (2)화물배송, (3)공공서비스, (4)개인용 항공기(Personal Air Vehicle, 이하 PAV) 및 레저용 항공기 등 다양한 형태의 비행체를 포괄하는 개념이다.

. 한편, 유럽연합(이하 EU)에서 주로 사용하는 IAM은 신기술을 활용하여 다양한 교통체계를 포함하며 승객 및 화물을 수송하는 항공 교통 서비스로 도심(UAM)뿐 아니라 지역 간 이동(Regional Air Mobility, RAM)을 포괄하는 개념이다. 즉, AAM과 IAM은 UAM을 포괄하는 유사개념이지만, 항공 교통 분야의 헤게모니를 갖고 있는 미국과 EU가 각자의 새로운 항공 교통 체계를 지칭하기 위해 사용한다는 차이점이 있다.

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 요소는 eVTOL, 버티포트, UATM

UAM이 실현되기 위해서는 항공기, 이착륙 시설, 관제시스템 등 다양한 산업생태계가 필요하지만, 그 중에서도 가장 중요한 것은 항공기이다. 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.

또한 온실가스 배출이 적고 안전해야 한다. 이에 따라 UAM의 항공기로는 전기 항공기가 주목받고 있다. 이러한 전기 항공기는 이착륙 방식에 따라 eCTOL, eSTOL, eVTOL의 3가지로 분류되고 있으며, 현재 UAM의 항공기로 주목받는 것은 활주로가 필요하지 않은 수직이착륙기 eVTOL이다.

UAM 전용 하늘길을 ‘회랑(corridor)’이라고 하는데, UAM 회랑은 UAM 항공기의 비행이 허용된 제한된 공역으로 초기 상용화 회랑은 지상고도 450±150m 내외를 기준으로 설계된다. 또한 UAM 교통관제를 위해서는 기존 항공교통과 마찬가지로 CNSi 시스템 구축이 필수적인데, UAM도 초기 안정성을 확보하고 기존 항공체계와 조화되기 위하여 현재 항공시스템을 준용하여 상용화될 예정이다. 그러나 향후 고밀도 운항환경을 대비하여 상용통신망인 LTE, 5G, 저궤도 통신위성(LEO) 기반 6G 통신 기술이 대안으로 제시되고 있다.