보라빛 소를 만나기 위한 도약

※ 아래 글은 정보통신기술진흥센터(IITP)가 발간하는 주간기술동향 1870호(2018. 10. 31. 발행)에 기고한 원고입니다.

▶ IITP에서 PDF 포맷으로 퍼블리싱한 파일을 첨부합니다. 가독성이 좋으니 참고하시기 바랍니다.

도시문제 해결할 ‘미들 마일’ 전기 항공기용 엔진 개발업체 ‘매그닉스’.pdf

◾ 미국의 스타트업 ‘매그닉스(magniX)’는 전기 항공기 구동의 핵심인 파워 트레인 부문에서 고도의 R&D를 신속하게 전개하여 주목을 받고 있음

▸ 전기 항공기용 파워 트레인은 모터를 중심으로 모터를 구동하는 인버터, 인버터를 제어하는 ​​소프트웨어 등 기체의 구동 시스템을 의미함

▸ 일반 항공기용 제트엔 제조 부문에서는 미국의 GE(제네럴 일렉트릭), 캐나다의 PWC(Pratt & Whitney Canada), 영국의 롤스-로이스(Rolls-Royce Holdings) 등이 ‘빅 3’로 불리는데, 매그닉스는 전기 항공기용 제트엔진에서 이들과 같은 위치를 꿈꾸고 있음

▸ 매그닉스는 현재 자사 엔진을 탑재한 전동 항공기가 500 마일을 비행하는 상용 서비스가 가능하도록 연구개발을 빠른 속도로 진행하고 있음

▸ 원래 호주에서 2009년에 창업한 이 기업은 현재 보잉(Boeing)이 있는 시애틀로 본사를 옮긴 상태인데, 창업자인 로이 간자르스키는 보잉에서 근무한 적이 있다고 하며, 2018년 9월말 현재 직원은 약 60여 명임

◾ 전기 항공기 시장은 운송거리에 따라 크게 3가지로 분류되는데, 매그닉스는 100~1,000 마일 거리를 운행하는 소위 ‘미들 마일(Middle Mile)’ 전기 항공기용 엔진을 개발하고 있음

▸ 전기 항공기는 50 마일 이하를 이동하는 도시용, 100~1,000 마일을 비행하는 도시간 이동용, 그리고 1,000 마일을 넘게 비행하는 대륙간 이동용으로 구분됨

<자료> Revolution.Aero

[그림 1] 이동거리에 따른 전기 항공기의 분류

▸ 이 중 매그닉스가 타게팅 하는 것은 100~1,000 마일의 ‘미들 마일’을 이동하는 전기 항공기인데, 이 거리를 이동하는 수요가 가장 높다고 판단하기 때문으로 자동차로 이동한다면 대략 4~8 시간 정도 걸리는 거리임

▸ 철도가 발달한 나라에서는 고속철을 타면 좋은 거리지만 미국은 상황이 달라서 미들 마일을 빠르게 이동할 경우 현재는 보통 비즈니스 제트나 로컬 제트 같은 중소형 항공기를 이용함

▸ 가령 로컬 제트기로는 일반적으로 보잉 737 같은 단일 통로(Single Aisle)의 중형기가 투입되는데, 미국에서 평균 비행 거리는 800 마일 정도라고 함

▸ 그런데 간자르스키 CEO에 따르면 이런 중형기가 효율적으로 비행하려면 1,000 마일 이상을 날아야 하는데, 현재는 수백 마일 정도만 날고 있어 효율이 나쁘고 운영비용이 높으며, 따라서 항공료도 높아지는 문제가 있음

▸ 만약 완전(full) 전기 항공기라면 리시프로 엔진이나 제트 엔진과 같은 내연 기관에 비해 연비를 높이고, 구조의 단순화를 통해 유지보수 부담을 줄이는 것이 가능해지는데, 매그닉스는 바로 이런 이유로 미들 마일 전기 항공기용 엔진을 개발하고 있는 것임

◾ 전기 항공기로 효율적인 미들 마일용 수송수단이 마련되면 시애틀 등 대도시가 겪고 있는 많은 문제들을 해결하는 데도 도움이 될 수 있어 미들 마일 수요는 더 늘어날 것으로 예상됨

▸ 전기화로 기체를 소형화하거나 중형기의 운영비용을 크게 낮출 수 있으면 미국 대도시에서 발생하는 인력 부족과 교통체증, 지가 상승 등의 문제를 해결하는 데도 기여할 가능성이 있기 때문에, 매그닉스는 미들 마일을 이동하는 항공기 수요가 더 늘어날 것으로 보고 있음

▸ 가령 매그닉스가 있는 시애틀은 마이크로소프트, 아마존닷컴, 보잉, 이베이, 페이스북 등의 본사가 소재하고 있어 항상 많은 인재, 특히 소프트웨어 개발자를 많이 필요로 하는데 시애틀에는 이 수요를 감당할 충분한 인구가 모여 있지 않음

▸ 한편, 시애틀이 있는 워싱턴 주에는 여러 공업도시가 있는데다 소프트웨어 인재를 배출하는 대학도 있는데, 시애틀에서 250 마일 떨어진 곳에는 공업도시 스포케인이 있고, 250 마일 안쪽에 컴퓨터 소프트웨어학과를 가진 대학이 3곳 있음

▸ 이들 배후도시가 있음에도 인력 부족이 계속되고 있는 것은 시애틀로 가는 적절한 이동 수단이 없기 때문인데, 스포케인에서 시애틀까지는 자동차로 6 시간이 걸림

▸ 비행편이 물론 있지만 평균 1시간에 1대 정도여서 통근 수단으로는 적합하지 않으며, 무엇보다 요금이 왕복 300 달러 이상이어서 매일 이용하기는 애초에 불가능함

▸ 결국 시애틀이나 시애틀 근교에 사는 방법밖에 없는데, 수년 전부터 부동산 가격이 상승하고 출퇴근 시간의 교통 체증이 심해져 이마저도 점점 더 어려워지고 있음

▸ 미들 마일 전기 항공기는 바로 이런 문제를 해결할 수 있는데, 항공료는 50 달러 미만이고 비행 빈도도 15분에 1번이기 때문에 출근 시간을 45분 정도로 줄일 수 있기 때문

▸ 동시에 시애틀에 살지 않아도 아마존닷컴이나 마이크로소프트의 사무실에서 일할 수 있게 되므로, 집값과 교통 체증 등 도시 문제도 상당히 완화될 것을 기대할 수 있음

◾ 전기 항공기는 내연기관과 2차 전지를 병용해 모터를 움직이는 ‘하이브리드형’과 2차 전지의 전력만 이용하는 ‘풀 전동형’이 있는데, 매그닉스는 풀 전동형을 위한 파워 트레인을 개발 중

▸ 매그닉스의 파워 트레인은 출력이 크고 무게당 출력 밀도가 높은 것이 특징으로 두 종류를 개발하고 있는데, 하나는 350 마력이 250kW 패밀리 제품군이고, 또 하나는 750 마력의 500kW 패밀리 제품군임

<자료> magniX
[그림 2] 매그닉스의 전기 항공기용 제트엔진 제품군

▸ 두 제품군 모두 출력 밀도는 4.67kW/kg으로, 전기 항공기용 모터의 실용화 기준점으로 삼는 5kW/kg에 근접해 있음

▸ 높은 출력과 출력 밀도를 달성한 전기 항공기용 모터로 잘 알려진 것은 독일 Siemens(지멘스)의 ‘SP260D’ 제품으로 출력 260kW에 무게 50kg으로 출력 밀도는 5.2kW/kg임

▸ 매그닉스의 제품 중 ‘magni500’ 모델은 출력 560kW에 무게 120kg으로 출력 밀도가 4.67kW/kg인데, 지멘스의 SP260D에 비해 출력 밀도는 낮지만 출력은 2배 이상인 셈

▸ 매그닉스는 상용화 수준의 출력과 출력 밀도를 달성한 곳은 현재 자신들과 지멘스 정도인데 상용화 수준은 자신들이 앞서 있다고 자평하고 있음

◾ 실제로 매그닉스는 상용화를 향해 차근히 나아가고 있으며, 정확히 기종을 공개하지 않았지만 350 마력 엔진을 탑재한 소형 전기 항공기가 2019년 하반기에 시험 비행할 것이라고 함

▸ 매그닉스는 지난 9월 지상 설비에서 350 마력 상당의 출력을 내는 엔진과 모터로 소형 항공기의 프로펠러의 회전에 성공했다고 밝힌 바 있음

<자료> magniX

[그림 3] 350 마련 엔진의 프로펠러 회전 실험 성공

▸ 내년 하반기에는 350 마력 소형기의 시험 비행을 실시할 예정이며, 동시에 750 마력 제품의 실용화도 급속도로 진행할 계획임

▸ 매그닉스에 따르면 750 마력 제품은 세스나 캐러밴(Cessna Caravan), 트윈 오터(Twin Otter), 킹 에어(King Air) 등 소형기에 탑재된 PWC의 터보프롭 엔진 PT6 시리즈를 대체 할 수 있는 수준이라고 함

▸ 따라서 소형 항공기 세스나 208 캐러밴의 기존 엔진을 750 마력 모터로 대체하고 350 마력 엔진 때처럼 비행기의 프로펠러를 2019년 중반 지상 설비에서 회전시킬 계획임

▸ 그 다음 2019년 후반에 비행 테스트를 시작하고 풀 전동기로 인증을 받은 후, 2022년까지 750 마력 엔진을 탑재한 소형 풀 전동기를 상용화한다는 것이 매그닉스의 로드맵

▸ 750 마력 엔진을 탑재한 풀 전동기의 항속 거리는, 현재 2차 전지의 용량밀도로 인해 100 마일 정도이지만, 배터리 기술의 발전이 현저하기 때문에 향후 5년 이내 250~300 마일 비행이 가능할 것으로 보고 있음

◾ 전기 항공기용 파워 트레인 개발을 선도하는 매그닉스의 여러 기술 중 가장 핵심적인 것으로는 모터의 구조와 재료, 그리고 냉각기술을 꼽을 수 있음

▸ 자세한 내용은 밝히고 있지 않지만, 모터의 출력 밀도를 높이기 위해 ‘할바흐 배열(Halback Array)’과 유사한 기술을 적용해 자석을 배치했다고 함

▸ 할바흐 배열은 한쪽 면의 자기장을 확장시키는 영구자석의 특수 배열 상태를 말하는데, 무게당 출력 밀도를 높이는 방법으로 가벼움을 중시하는 전기 항공기용 모터에서 많이 사용됨

▸ 핵심기술들은 확장성이 용이해 350 마력 엔진이나 750 마력 엔진에 모두 동일한 기술을 사용하고 있는데, 연장선상에서 더 높은 출력 모터 가령 출력 1MW의 모터에도 동일한 기술을 적용할 수 있다고 보고 있음

▸ 또한 매그닉스는 모터의 출력 밀도를 단숨에 높이기 위해 초전도 모터의 연구 개발에도 착수하고 있는데, 초전도 기술을 적용해 25kW/kg의 출력 밀도 달성을 목표로 하고 있음

※ 아래 글은 정보통신기술진흥센터(IITP)가 발간하는 주간기술동향 1858호(2018. 8. 8. 발행)에 기고한 원고입니다.

▶ IITP에서 PDF 포맷으로 퍼블리싱한 파일을 첨부합니다. 가독성이 좋으니 참고하시기 바랍니다.

※ 아래 글은 정보통신기술진흥센터(IITP)가 발간하는 주간기술동향 1857호(2018. 8. 1. 발행)에 기고한 원고입니다.

▶ IITP에서 PDF 포맷으로 퍼블리싱한 파일을 첨부합니다. 가독성이 좋으니 참고하시기 바랍니다.

전기항공기 학회 처음으로 개최, 향후 공중 교통은 아시아가 주역.pdf

◾ 최초의 전기항공기 관련 국제 학회인 ‘Electric Aircraft Technology Symposium(EATS)’가 지난 7월 12~13일 오하이오 주 신시내티의 듀크 에너지 센터에서 개최되었음

▸ EATS(전기항공기 기술 심포지엄)은 AIAA(American Institute of Aeronautics and Astronautics, 미국 항공우주학회)와 IEEE(전기전자학회)가 공동 주최하였음

▸ 심포지엄 개회 직전인 7월 9~11일에는 항공기의 추진 시스템에 관한 AIAA의 국제회의인 ‘2018 AIAA Propulsion and Energy Forum’이 같은 장소에서 먼저 개최되었음

<자료> AIAA

[그림 1] 전기항공기 기술 심포지엄(EATS)

▸ 그러나 전기항공기만을 주제로 한 국제 심포지엄은 이번 EATS가 최초로, 전기 항공기 개발을 추진하는 사람들에게 이번 학회의 개최는 아주 중요한 계기라는 평가

▸ 이번 EATS 국제회의 전에도 AIAA가 주최하는 ‘AIAA SciTech Forum’이나 ‘AIAA AVIATION Forum’ 등 주요 항공우주 분야 학회에서 전동화 기술에 관한 세션이 마련된 바 있음

▸ 전기항공기는 항공우주 분야와 전자 분야가 융합된 새로운 영역인 만큼, 지금까지 별다른 교류가 없었던 두 분야의 연구자와 기술자들이 한 데 모여 논의하고 싶어 하는 요청이 많았는데, EATS는 이런 배경 하에서 개최

◾ 첫날 기조 강연에 등단한 NASA는 미래의 항공기 산업 시장과 전기 수직이착륙기(VTOL)를 이용한 ‘도시항공교통(Urban Air Mobility, UAM)’ 시장을 전망하였음

▸ NASA에서는 항공학 연구 부서(NASA Aeronautics Research Mission Directorate)에서 선진 항공기 프로그램의 책임자로 있는 제이 드라이어(Jay Dryer)가 참석하였음

▸ 그는 2036년까지 시장을 예측하며, 항공기 승객 수는 2017년 약 40억 명에서 2036년에 약 78억 명으로 증가할 것이기 때문에 그 때까지 새로 약 4만 1천 대의 항공기가 필요할 것이고, 시장 규모로는 6조 1천억 달러가 될 것으로 전망하였음

▸ 새롭게 출시될 항공기를 지역별로 보면 아시아태평양 지역이 약 40%를 차지할 것으로 전망했으며, 기종별로 보면 승객 공간의 통로가 하나인 ‘단일 통로형’ 항공기가 전체의 78%를 차지할 것으로 예측하였음

▸ 그는 2030년경에 자동차 정체 등이 극심해지며 메가 시티 등 초대형 도시를 중심으로 UAM(도시항공교통)이 본격화 될 것으로 예상했는데, 맥킨지의 예측을 인용해 2030년에 UAM의 승객 수는 연간 7억 5천만 명에 달할 것이라 말하였음

▸ 이를 지역·도시별로 들여다보면 베이징과 상항이, 도쿄, 자카르타, 마닐라 등 특히 아시아의 메가 시티에서 UAN 이용이 특히 활발할 것으로 예상됨

◾ 이어 NASA가 연구 개발 중인 전기항공기 프로젝트를 소개했는데, 전기항공기의 추진 시스템은 크게 2차 전지의 전력을 이용하거나 이용하지 않는 두 방식으로 나뉜다고 함

▸ 2차 전지의 전력을 사용하지 않는 방식은 터보 제트 엔진(가스 터빈)으로 발전기를 돌려 전력을 만들고, 그 전력으로 모터를 구동하여 팬을 돌리는 ‘Turboelectric(터보 일렉트릭)’이라 부름

▸ 이 터보일렉트릭은 다시 발전기의 전력만으로 모터를 구동하여 팬을 돌려 추진력을 얻는 ‘완전 터보일렉트릭(All Turboelectric)’과 별도의 가스 터빈에서 직접 대형 팬을 돌려 추진력을 얻는 ‘부분 터보일렉트릭(Partially Turboelectric)’으로 나눌 수 있음

▸ 2차 전지 배터리를 사용하는 방식도, 배터리 전원만으로 모터를 구동하여 팬을 돌리는 ‘완전 일렉트릭(All Electric)’ 타입과 가스 터빈으로 돌리는 발전기의 전력과 배터리 전원을 함께 모터 구동에 이용하는 ‘하이브리드(Hybrid)’ 타입의 두 가지로 나뉨

◾ 터보 일렉트릭 타입의 전기항공기로는 ‘STARC-ABL’과 ‘N3-X’, ‘ECO-150 ’와 ‘SUGAR Freeze’ 등의 기종을 소개하였음

▸ STARC-ABL은 단일 통로형 여객기에 터보 제트 엔진을 좌우 동체 날개에 각 1개씩, 총 2개 탑재하는데, 이 엔진으로 대형 팬을 회전시키며 발전기도 돌려 전력을 생산하고, 이 전력으로 모터를 구동하여 꼬리에 탑재한 소형 팬을 돌리는 부분 터보일렉트릭 타입임

▸ N3-X는 완전 터보일렉트릭 타입으로 액체 수소 연료를 써서 터보 제트 엔진을 구동하여 발전기를 돌리고, 이렇게 해서 얻은 30MW급 전력으로 모터를 구동하여 팬을 회전시킴으로써 추진력을 얻음

▸ N3-X는 모터를 구동시키는 팬이 14개 있는 소위 ‘다발 분산형’인데, 이는 1개당 팬의 크기는 작아지지만 팬의 총 면적이 증가해 추진 효율이 높아지는 장점이 있음

<자료> BizBash

[그림 2] 완전 터보일렉트릭형 전기항공기 N3-X

▸ 이 두 기종 외에는 민간업체와 공동으로 개발을 진행하고 있는 것들인데, ECO-150은 미국 Empirical Systems Aerospace와 공동으로 만든 150석 규모의 컨셉 모델로 이 기종 역시 팬과 팬을 구동하는 소형 모터를 고정 날개에 배치한 다발 분산형임▸ SUGAR Freeze와 SUGAR Volt는 모두 NASA가 보잉(Boeing)과 함께 진행 중인 ‘SUGAR(수가)’ 프로젝트를 통해 개발된 것임

▸ SUGAR Freeze는 터보 일렉트릭형이며 SUGAR Volt는 하이브리드형인데, 하이브리드 중에서도 연료로 움직이는 터보 제트 엔진과 배터리 구동 모터의 두 가지 동력으로 팬을 돌리는 ‘병렬형’임

◾ 이상 NASA가 소개한 전기항공기는 중대형 여객기로서 이용을 상정한 것인데, 그 밖의 강연에서는 수~수십 명 정원의 전동 수직이착륙 (VTOL) 기종의 컨셉도 일부 소개되었음

▸ 6인승 모델이 이륙용 회전 날개(로터)와 순항용 회전 날개의 2종류 회전 날개를 갖는 것에 비해, 15인승 모델은 이륙과 순항의 두 가지 역할을 동시에 담당하는 ‘틸트형’ 회전 날개를 갖추고 있음

▸ 틸트형 회전 날개는 이륙 시에 지상에 로터를 수평으로 한 후 지상으로 바람을 일으켜 양력을 얻게 되며, 공중 부상 후에는 로터 부분을 지면에 대해 경사지게 회전(틸트)시킴으로써 수평 방향의 추진력을 얻고 목적지까지 비행하는 기능을 함

※ 아래 글은 정보통신기술진흥센터(IITP)가 발간하는 주간기술동향 1847호(2018. 5. 23. 발행)에 기고한 원고입니다.

▶ IITP에서 PDF 포맷으로 퍼블리싱한 파일을 첨부합니다. 가독성이 좋으니 참고하시기 바랍니다.

비행 공유 서비스 조기 실현을 위한 &lsquo;우버 엘리베이트&rsquo; 프로젝트.pdf

[ 요 약 ]

[ 본 문 ]

◾ 최대 배차 서비스 업체인 우버 테크놀로지(Uber Technologies)는 새로운 사업인 전기항공기 공유 서비스의 확산을 위해 관련 기술의 개발과 파트너십 확대에 주력하고 있음

▸ 우버가 배차 서비스 다음의 핵심 사업으로 육성하기 위해 주력하고 있는 분야는 도심과 도시 근교의 단거리 이동을 위한 ‘비행 공유’ 서비스임

<자료> Uber Technologies

[그림 1] 우버의 비행공유 서비스 개념도

▸ ‘비행 공유’는 말 그대로 항공기를 택시처럼 이용하는 서비스인데, 도심에서는 활주로로 사용할 만큼 넓은 토지를 화고하기 어렵기 때문에, 활주로 필요 없이 빌딩의 옥상처럼 넓지 않은 장소에서도 이착륙이 가능한 수직 이착륙기(VTOL)를 사용함

▸ 특히 VTOL(Vertical Takeoff Vertical Landing) 기기 중에서도 기존의 내연기관이 아니라 모터로 회전날개(로터)를 구동시키는 전동 타입, 즉 ‘eVTOL기’의 이용을 전제로 함

▸ 이는 전기항공기가 온실가스 감축과 연비 향상, 소음 감소, 구조의 단순화에 다른 유지 보수 부담의 경감 등이 가능한 장점을 가지고 있기 때문임

▸ 우버의 추정에 따르면 eVTOL기를 이용해 비행을 공유하면 자동차에 비해 이동 시간을 몇 분의 1로 줄일 수 있을 뿐 아니라 이용요금도 배차 서비스보다 낮출 수 있음

▸ 비행 공유는 도시의 교통 체증에 의해 발생하는 각종 문제를 해결하는 수단이 될 수 있다는 점에서 정부의 기대도 큰데, 실제로 우버는 텍사스주의 댈러스와 포트워스, 아랍 에미리트연합의 두바이 등과 제휴를 맺고 이들 도시에서 실증 시험을 실시할 예정임

◾ 우버는 비행 공유 서비스를 ‘우버에어(uberAIR)’라 명명하고 2023년 시작을 목표로 하고 있으며, 이를 위해 ‘우버 엘리베이트(Uber Elevate)’ 프로젝트를 2016년에 시작하였음

▸ 우버 엘리베이트 프로젝트의 목적은 비행 공유를 위한 ‘eVTOL 비행기’의 사양과 안전·소음 기준의 제정, 법 정비, 이착륙 시설의 설치 등에 대해 다양한 입장을 가진 이해관계자들과 본격적으로 논의·검토함으로써 서비스를 조기에 실현하는 것임

▸ 제 1회 서밋은 미국에서 최초로 비행 공유 서비스 시험이 실시될 댈러스에서 열렸으며, 2회가 되는 ‘2018 엘리베이트 서밋’ 행사는 5월 8~9일 양일간 LA에서 개최되었음▸ 이런 노력을 더욱 촉진하기 위해 우버는 항공우주 및 행정, 전기화 기술 등 각 분야의 중요 인사들이 강연·토론을 하는 ‘엘리베이트 서밋(Elevate Summit)’ 행사를 2017년부터 개최하고 있음

▸ 엘리베이트 서밋은 참가자 수에 제한이 있는 초청형 이벤트로 우버에 참가 의향서를 보낸 사람 중 우버가 선정한 사람만 참여가 가능한데 올해는 약 700명이 초대받았음

<자료> NASA

[그림 2] 우버 엘리베이트 서밋 2018

◾ 2회 대회가 열린 LA 역시 우버에어의 비행 실험이 전개될 예정지이며, 이번 토론회에서는 우버에어를 통해 이동 시간을 크게 단축할 수 있다는 점이 부각되었음

▸ 우버는 2020년 내에 미국의 일부 도시에서 200대의 우버에어를 개발하고 비행 실험을 시작할 예정인데, 그첫 번째 도시가 댈러스이고 두 번째가 로스앤젤레스라고 함

▸ 댈러스와 LA에서의 비행 실험을 위해 우버는 미 항공청(FAA)과 협력해 eVTOL 비행기기 200대의 이착륙 거점이 될 ‘스카이포트(Skyport)’를 구축할 예정인데, 24초마다 1대가 이착륙할 수 있도록 설계할 예정임

▸ 이를 위해 우버는 이미 스카이포트를 20개 이상 소유한 미국의 ‘샌드스톤 프라퍼티(Sandstone Properties)’와 제휴를 체결한 바 있음

<자료> Humphreys & Partners Architects

[그림 3] 우버에어의 메가 스카이포트 개념도

▸ 우버의 계획은 LA 다운타운과 산타모니카, 로스앤젤레스 국제공항, 밸리 지역의 셔먼옥스 등을 우버에어로 묶는 것인데, 우버에어 서비스가 시작되면 이동 시간이 극적으로 단축될 것으로 예상하고 있음

▸ 가령 러시아워 시간대에 로스앤젤레스 국제공항에서 스테이플스 센터로 이동하는 경우, 자동차로는 최대 1시간 20분 정도 소요되지만 우버에어를 이용하면 스카이포트까지 차량 이동시간과 비행시간을 합해도 30분 이내에 이동할 수 있을 것으로 추산됨

▸ 우버는 우버에어의 요금이 1마일(1.62km)당 50센트 정도가 될 것으로 추산하고 있는데, 이는 1마일당 35센트인 일반적인 우버 택시보다 비싸지만 고급 배차 서비스인 우버블랙과는 유사한 수준임

▸ 이는 장기적으로 VTOL 서비스 확산시 제조 대수가 증가함에 따라 가격이 인하될 것으로 예상되기 때문인데, 연간 약 700대 정도 생산되는 R-44 헬기의 가격이 약 50만 달러임에 비해, VTOL은 장기적으로 연간 5천대 생산에 가격은 20만 달러 수준으로 예상됨

[표 1] 미국, 브라질, 인도의 주요 거점간 이동시 VTOL과 우버X 서비스의 소요시간 추정

[표 2] 미국, 브라질, 인도의 주요 거점간 이동시 VTOL과 우버X 서비스의 이용요금 추정

◾ 우버의 계획은 연방정부 및 주정부와 적극 협업 속에 진행되고 있는데, 이번 서밋에서도 NASA 관계자와 LA 시장이 등단하여 비행 공유에 대한 지지 의사를 밝혔음

▸ 우버는 비행 공유에 필요한 새로운 무인교통관리시스템(UTM)과 무인항공시스템(UAS)의 개발을 위해 미 항공우주국(NASA)과 ‘항공우주계약(SAA)’을 체결했으며, 현재 NASA와 함께 도시 공역 운용 요구사항 등을 마련하고 있음

▸ 이런 배경 하에 올해 엘리베이트 서밋에는 우버와 NASA의 관계자 외에 미 연방항공국(FAA) 관계자도 등단했으며, 댈러스 시장 마이크 롤링은 직접 모습을 드러냈고 LA 시장 에릭 가세티는 영상 메시지를 보내왔음

▸ 또한 항공기 제조업체와 전기화 기술을 보유한 기업 등의 강연도 성황리에 열림으로써, 우버가 개최하는 행사이긴 하지만, 향후 엘리베이트 서밋이 eVTOL 비행기기를 이용한 공유 서비스의 미래를 그려나가는 행사로 자리매김할 가능성을 보여주었음

◾ 올해 서밋에서는 비행 공유 서비스에 이용될 제조 파트너사들의 eVTOL 기기 컨셉 디자인도 공개되었는데, 지금껏 본 적이 없는 참신한 디자인이라고 호평을 받았음

▸ 우버에어 서비스에 도입되는 VTOL 항공기는 연비 향상, 소음 저감 및 구조 단순화에 따른 유지보수 부담 경감이라는 장점 외에도, 구조가 단순한 만큼 소비자들의 눈길을 끌 참신한 디자인이 가능하다는 강점이 있음

▸ 올해 엘리베이트 서밋에서 우버는 파트너 기업들과 VTOL형 컨셉 기기를 공동으로 발표해, 항공기 분야의 전문가와 엔지니어들로부터 호평을 이끌어 냈음

▸ 우버의 VTOL 기기 제조 파트너는 슬로베니아의 소형 항공기 제조업체 ‘피피스트렐(Pipistrel)', 항공기 업계 3위인 브라질의 ’엠브라에르(Embraer)', 미국 보잉 산하의 ‘오로라(Aurora)', 미국의 ’벨 헬리콥터(Bell Helicopter)' 등 4개였는데, 이번 서밋에서 다섯 번째 파트너로 미국의 ‘캐럼 에어크래프트(Kram Aircraft)'가 소개되었음

▸ 피피스트렐이 소개한 컨셉 기기의 외관을 보면 수직 이착륙용 회전 날개가 눈에 띄지 않으며, 고정형 날개를 가진 소형 항공기기로 보이는데, 고정형 날개로 보이는 부분의 끝 쪽에 소형의 로터를 몇 개 배치한 것으로 추정됨

<자료> Pipistrel

[그림 4] 피피스트렐의 VTOL 컨셉 항공기

▸ eVTOL 기기는 일반적으로 소형 무인 항공기처럼 여러 개의 로터를 장착하는 것이 일반적이고 피피스트렐의 컨셉 기기와 같은 형상은 드물기 때문에, 항공기 업계 전문가와 엔지니어들로부터 참신한 디자인이라는 평가가 나왔음

▸ 엠브라에르도 이번 서밋에서 처음으로 VTOL 컨셉 기기인 ‘엠브라에르 X'를 선보였음

<자료> Airbus

[그림 5] 우버에어 제조 파트너사 - Embraer X의 착륙시 이미지

▸ 이번에 새로 파트너사가 된 캐럼 에어크래프트도 컨셉 기기를 선보이며 새로운 디자인으로 눈길을 끌었음

<자료> Airbus

[그림 5] 우버에어 제조 파트너사 - Karem의 컨셉 항공기

◾ 한편 우버 스스로도 새로운 컨셉 기기인 ‘eCRM(eVTOL Common Reference Models)-003 ’을 발표함으로써 비행 공유 서비스의 플랫폼 사업자로서 지향성을 명확히 하였음

▸ 공통 참조 모델(CRM)이라는 명칭에서 보듯, 우버의 컨셉 기기 발표는 우선 제조 파트너사들에게 참조 디자인을 제공함으로써 eVTOL 기기의 개발을 촉진하려는 것으로 보임

▸ 나아가 애플, MS, 구글 등의 사업모델과 마찬가지로 제조 파트너사들에게 참조 디자인을 제공하여, 비행 공유 산업의 생태계를 주도하는 플랫폼 사업자로 위상을 강화하겠다는 전략으로도 해석되고 있음

<자료> Uber

[그림 6] 우버의 eVTOL 참조 모델 eCRM-003

▸ 003 참조 모델은 이착륙용으로 쌍을 이루는 4개조, 총 8개의 회전날개(로터)를 갖추고 있고 각 조 2개의 로터가 같은 방향으로 회전하는데, 이는 한 개의 큰 날개를 이용하는 방식에 비해 소음을 억제할 수 있다고 함

▸ 003 모델은 본체가 일정 고도에 도달하면 꼬리 부분에 있는 회전 날개가 앞으로 나아가는 추진력을 만드는 구조로 되어 있는데, 로터의 구동에는 미국 ‘런치포인트 테크놀로지(LaunchPoint Technologies)'의 모터를 사용할 것을 권고하고 있음

▸ 비행 속도는 시속 150~200 마일, 비행 고도는 1000~2000 피트이며, 완전 전기항공기로 탑재되는 2차 전지는 한번 충전으로 60 마일을 비행할 수 있다고 함

▸ 우버는 003 모델을 처음에는 조종사가 운행하겠지만 결국에는 자율비행으로 전환을 구상하고 있으며, 캐빈에는 4명의 승객을 위한 시트를 구비하고 있음

◾ 기술의 발전에 따라 우버에어 서비스의 런칭 시점은 당초 계획보다 앞당겨지고 있는데, 우버에어 서비스가 시작되면 현재의 교통 패러다임에 일대 전환을 촉발시킬 것으로 전망

▸ 우버가 하늘을 나는 택시 서비스 개념을 발표한 것은 2016년으로, 당시에는 4억~10억 달러를 투자하여 2025년~2030년 사이에 서비스를 런칭할 계획이라 밝힌 바 있음

▸ 그러나 소재 기술과 전기화 기술의 발전, 배터리 비용의 하락 등에 따라 서비스 런칭 시점은 2023년으로 앞당겨졌으며, 시범 서비스는 2020년에 시작될 예정임

▸ 우버에 따르면 우버에어는 미래지향적, 개념적 서비스가 아니라 중장기적으로는 현재 교통 시스템의 보완 및 대체재로 추진되고 있으며, 고급이지만 다수가 이용할 수 있는 ‘매스티지(Mass+Prestige)’ 서비스를 지향하고 있음

▸ 예정대로 2020년에 웨이모와 GM에 의해 무인택시 서비스가 상용화되고, 우버의 비행 택시 시범서비스가 전개된다면, 현재 대중운송 시스템과 대중교통 소비자들은 일대 패러다임 전환을 맞이하게 될 것으로 보임