드론 타고 출퇴근… 새로운 교통체계, UAM 뜬다

중앙일보

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[더,오래] 신동연의 드론이 뭐기에(27)

한국항공우주연구원이 개발할 PAV 예상도. 유무인 겸용 자율비행 개인용 항공기(OPPAV)를 이용했을 때 김포에서 잠실까지 약 27㎞를 12분 만에 이동할 수 있다. 교통이 혼잡한 출퇴근 통근시간이라면 승용차로 73분 걸리는 시간을 80% 이상 단축할 수 있는 셈이다. [사진 한국항공우주연구원]

미래 교통수단으로 주목받고 있는 PAV(Personal Air Vehicle, 개인용 항공기)사업에 국내 업체들이 경쟁적으로 뛰어들고 있다. 현대자동차가 PAV연구개발을 시작했고, 한화 시스템은 PAV기업인 미국 ‘K4 에어로노틱스’에 약 295억 원을 투자한다고 밝혔다.

이어 한국항공우주연구원도 최근 최대 시속 200㎞, 1~2인승 PAV 개발에 착수했다. 이는 ‘플라잉카(Flying car)’ ‘드론 택시’ 로 불리는 미래 모빌리티 사업을 선점하기 위한 것으로 해석된다. 이를 계기로 드론을 중심으로 한 새로운 도시항공교통체계인 UAM에 대해서 알아봤다.

UAM(Urban Air Mobility, 도시항공교통체계)은 급격한 도시화로 발생하는 교통 문제를 해결하려는 대안 중 하나이다. 자동차와 전철 중심의 도시 교통 체계에서 드론을 연결수단으로 활용해 상습적인 교통 체증과 환경오염을 획기적으로 줄이려는 발상이다. 이런 시도는 ICT 기술을 이용해 최대의 효율과 자원 낭비를 최소화하는 도시 환경을 만들려는 ‘스마트시티’의 정책기획자들에 의해 적극적으로 추진되고 있다.

한국항공우주연구원은 통행시간 감축에 따라 서울 시내 기준 연간 429억 원, 수도권 기준 연간 2735억 원에 달하는 시간적 편익을 발생시킬 수 있을 것으로 기대하고 있다. 사진은 항공택시 '우버 에어(Uber Air)' 이착륙 정류장 스카이포트 구상안. [사진 Uber]

UAM에서 드론의 역할은 여객 수송과 택배 기능이다. 우선 여객 수송인 경우 교통 체증이 심한 도심과 도심을 운항하는 드론 택시, 공항과 도심을 연결하는 공항 셔틀, 거리가 가까워 정규 여객기 운항이 어려운 도시와 도시 간을 왕복하는 드론으로 운영할 수 있다.

또한 택배 드론은 물류창고에서 소비자, 창고와 창고 간에 무인 운송 도구로 활용한다. 이러한 물류 배송은 전자상거래 물품뿐만 아니라 주문한 식품이나 음식 배달까지도 가능하다. 상업적 목적뿐만 아니라 응급 혈액 샘플, 예방접종 또는 장기이식 등 비상의료 목적으로 활용이 가능하다.

UAM 방식은 이제 시작이다. 세계 어느 도시도 해본 적이 없는 도시교통체계이다. 이를 정상적으로 자리 잡기 위해선 많은 조건이 충족돼야 가능하다. 상상을 현실로 바꿔야 한다.

우선 드론의 선택이 무엇보다 중요하다. 그 중 eVTOL(전기 수직이착륙)방식의 드론이 가장 매력적이다. 전기로 움직이기 때문에 연료비가 적게 들고 소음이 적다. 또한 헬리콥터처럼 수직으로 이착륙이 가능하기 때문에 도심에서 운영하기에 적합하다.

가장 시급한 것은 비행시간을 늘리는 것이다. 운영 형태에 따라 다르겠지만, 공항 셔틀인 경우 50~250km 거리에 승객 2~4명과 40kg 정도 짐을 운반할 수 있어야 한다. 추가로 50km 안전 비행 여력도 확보해야 한다. 하지만 배터리 성능의 향상과 새로운 형태의 전기 추진 기술은 2030년쯤 비행 범위를 현재 20~30km에서 100km 이상 250km로 증가시킬 것으로 전망하고 있어 당장은 쉽지 않은 상황이다.

또한 이용료가 저렴해야 한다. 일부 특권층을 위한 교통수단으로 활용된다면 의미가 없다. 조종사 없이 안전하게 운항하는 자율비행 기술이 고도화되고, 차량 용량(승객 최대 10명)을 늘려 운영비를 절감하는 등 요금을 내리는 다양한 시도가 있을 듯하다.

드론의 이착륙을 위해 지상 시설보다 건물 옥상을 이용하는 것이 유리하다. 인구 밀집 지역을 피해야 하고, 항공기 소음과 공기 난류 문제도 해결해야 할 문제이다. 사진은 독일의 드론제조사인 볼로콥터(volocopter)의 드론택시 이미지. [사진 volocopter]

최적의 무인항공기 개발은 필수적이지만 이 외에도 반드시 갖추어야 할 요건들이 있다. 바로 드론의 이동에 필요한 착륙장, 충전 설비, 정비 시설 등 인프라 시설들이다.

드론의 이착륙을 위해 지상 시설보다 건물 옥상을 이용하는 것이 유리하다. 도심 항공기는 건물이나 나무에 의해 방해받지 않는 안전한 착륙장이 필요하기 때문이다. 이것은 인구 밀집 지역을 피해야 하고, 항공기에 의해 발생하는 소음과 공기 난류 문제도 해결해야 할 문제이다.

다양한 무인항공기가 상공에서 원활하고 효율적인 운영을 위해 항공 교통관리가 핵심이다. NASA는 미연방항공청(FAA)의 지원으로 'UTM(Unmanned Aircraft System Traffic Management, 무인항공시스템 교통관리 체계)를 이용한 드론 항공교통통제 모의시험에 이미 성공한 상태다.

잠재적 UTM시장은 크다. 전문가에 따르면 2050년에는 전 세계 100여개 도시에서 드론 서비스가 제공될 것이고 각 도시당 1천여 대 여객드론이 운영될 것이라고 전망한다. UTM산업은 시작됐다. 드론 개발부터 인프라 구축, 내비게이션, 티켓팅 및 항공교통관리 시스템까지 일련의 UTM 생태계가 경쟁과 협력을 통해 잘 이뤄지도록 매진하길 기대한다.

신동연 드론아이디 세일 마켓 담당 theore_creator@joongang.co.kr