서울시가 2030년 UAM(Urban Air Mobility. 도심항공교통) 상용화에 도전한다. 하지만 항공기 운항의 핵심인 동력장치(배터리) 문제가 여전히 해결되지 않으면서 상용화까진 험로가 예상된다.

시는 11~12일 시청에서 UAM·드론·AI 신기술 협력 컨퍼런스를 연다고 밝혔다. 11일 행사에서 기조강연자로 나선 오세훈 시장은 UAM 노선 등 구체적 계획이 담긴 ‘서울형 도심항공교통(S-UAM) 미래비전’을 발표했다.

정부가 추진 중인 한국형 도심항공교통 계획과 2040 서울도시기본계획을 중심으로 서울 전역에 도심항공교통 체계를 구축해 ‘3차원 입체 교통도시’를 만든다는 목표다.

서울형 UAM은 다양한 강점을 갖고 있다. 광화문에서 판교까지 15분만에 이동이 가능해지는 등 드론운항의 장점을 살려 관광 수요 창출이 가능하다. 항공기 이착륙이 가능한 다수 상급 병원을 연결하면 높은 의료 접근성으로 차원 높은 서비스가 가능해진다. 곳곳에 세워지는 UAM 이착륙장은 세계적으로 인정받는 서울의 환승시스템과 맞물려 첨단 대중교통 구현에 전기를 마련할 수 있다.

◆5년 이내 상용화 쉽지 않다 = 5년 이내 상용화가 쉽지 않은 이유는 ‘유인 수송’을 위한 기술적 측면에선 여전히 난제가 많기 때문이다. 핵심은 배터리다.

전문가들에 따르면 전기차 배터리 기술은 한번 충전해서 얼마나 오래 달릴 수 있는지를 측정하는 ‘지속력’이 관건이다. 이와 달리 드론항공에 요구되는 성능은 ‘순발력’이다. 드론항공기는 수직이착륙 시 , 통상 전기차 시동을 걸 때와 비교해 7배 이상 출력이 필요하다. 순간출력에 성능을 집중하면 배터리 성능이 급격히 떨어진다.

UAM 업계 한 전문가는 “시범 사업, 투자 유치를 위한 일회성 시험 운항에는 문제가 없지만 현재 수준은 100번 운항 시 배터리 성능이 절반 이하로 떨어지는 단계”라고 지적했다. 성능이 저하된 배터리는 화재 등 안전문제가 있어 교체해야 하지만 전기차와 마찬가지로 엄청난 비용이 들어간다. 한마디로 지속적으로 운항하기엔 안전성(성능) 문제가 있고 배터리를 자주 바꾸자니 상용화의 관건인 가격경쟁력이 떨어진다는 것이다.

이 때문에 업계에선 하이브리드가 부상하고 있다. 땅 위를 달리는 자동차보다 훨씬 어려운 운행 조건을 견뎌야 하는 항공교통 특성상, 배터리의 불안정성을 내연기관이 뒷받침해줄 수 있기 때문이다.

문제는 하이브리드의 유용성을 알아도 당장 전환이 어렵다는 점이다. 첨단기술 집합체인 드론항공기는 핵심 부품인 동력장치를 중심에 놓고 모든 설계가 이뤄진다. 배터리를 기본에 두고 이뤄진 공정과 부품, 그에 따른 전자장치 모두를 하이브리드로 전환하려면 사실상 설계부터 다시 시작해야 한다는 것이다.

전문가들은 상용화에 매달리다가 글로벌 표준 경쟁에서 뒤쳐지는 것도 주의해야 한다고 지적한다. UAM 산업은 기체개발, 양산에서부터 인프라 구축, 운송서비스, 교통관리, 서비스 플랫폼 등 다양한 분야가 종합돼 이뤄진다. 이같은 특성과 미래 시장의 높은 성장 가능성 때문에 항공 통신, 자동차 제조, 건설 등 분야에서 세계 57개국, 800여개 기업과 기관이 시장 진출을 서두르고 있다.

문우춘 항공우주산학융합원 첨단항공우주기술연구소장은 “기술개발도 중요하지만 UAM 개발 기획 초기 단계부터 표준화를 염두에 두고 종합적인 전략을 마련해야 한다”면서 “산·학·연·관·군 모든 기관들의 역량을 결집할 구심체를 만들어 이를 중심으로 공동 대응에 나서는 등 글로벌 표준을 선점하려는 노력이 필요하다”고 말했다.

이제형 기자 brother@naeil.com