도심항공교통
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1. 개요[편집]
도심항공교통은 항공기를 활용하여 사람과 화물을 운송하는 도시교통체계를 말한다. 다른 말로는 UAM이라고 하며, 이는 Urban Air Mobility(도심 항공 이동수단)의 약자이다.
도시항공교통(이하 UAM)에는 항공기 기체뿐만 아니라 항공관제, 이착륙 시설, 교통서비스 플랫폼 등이 모두 포함된다. 수직이착륙(VTOL, Vertical Take Off and Landing)이 가능한 개인 항공기(PAV, Personal Air Vehicle), 에어 택시, 또는 대중교통 서비스가 UAM이 될 수 있다.
하늘을 새로운 이동 통로로 이용할 수 있어 도심에서의 이동효율성을 극대화한 차세대 모빌리티 솔루션으로 떠올랐다. 국제 전자제품 박람회(Consumer Electronics Show, CES 2020)에서 현대자동차가 PBV, Hub와 함께 혁신적 모빌리티 솔루션으로 제시한 바 있다.
2. 특징[편집]
UAM과 기존 여객기의 가장 큰 차이점은 UAM이 도시교통이라는 것이다. 도시교통은 도시 내부의 통행과 도시 내외의 인접 지역 간 통행을 의미한다. UAM에 있어 eVTOL(Electric Vertical Take-Off and Landing, 전기 추진 수직이착륙) 항공기가 주목받는 것도 이 때문이다. 넓은 땅을 확보하기 어렵고 높은 건물이 많은 도시에서는 수직이착륙 방식이 적절하고, 전기 추진 방식은 공해와 소음이 적어 도시환경에 미치는 영향이 적다. UAM 항공기가 주로 멀티콥터 형태로 개발되는 것도 마찬가지다. 멀티콥터는 조종 응답성과 안정성이 우수하여 고층빌딩이 많은 도심에서 활용하기 안전하고, 블레이드의 길이를 짧게 만들어서 소음을 줄일 수 있다[1]. 수직이착륙기의 특성상 큰 질량을 감당하기 어렵기도 하고, 많은 인원을 수송하기보다 빠르게 이동하는 것이 UAM의 목적에 더 부합하기 때문에, 2020년대 초반 기준으로는 수용 인원이 적은 개인 항공기나 택시 수준의 규모로 UAM 항공기가 개발되고 있다.
3. 등장 배경[편집]
2010~20년대의 전 세계는 메가시티화(Mega-Urbanization: 인구 1,000만 명 이상 거대 도시화)로 인해 도시 거주자들의 이동 효율성은 급격히 저하되고, 물류 운송비용 등 사회적 비용은 급증하고 있다. UAM은 전기 추진 기반의 수직이착륙(eVTOL, electric Vertical Take Off and Landing)이 가능한 PAV(Personal Air Vehicle)를 활용해 활주로 없이도 도심 내 이동을 가능하게 한다. 이는 도시화로 장시간 이동이 늘고 교통 체증이 심해지는 문제를 극복하는 동시에 모빌리티의 패러다임을 전환시킬 미래 혁신 사업으로 꼽힌다. UAM은 지상의 교통 혼잡에서 해방돼 사람들이 좋아하는 의미 있고 가치 있는 활동을 할 수 있는 시간을 만들어 줄 것으로 기대된다.
4. 각국 정부의 개발 장려[편집]
각국 정부도 UAM 개발을 장려하고 있다. 대한민국 정부는 UAM 2025년 실용화를 목표로 법제도 정비 등 실증 및 시범사업을 단계적으로 추진하겠다고 밝혔다. 우선, 향후 3년간 국토교통부와 산업통상자원부가 협력해 자율비행 PAV 개발 사업을 공동으로 진행한다. 국토부는 기체 인증체계 및 운항기술을 맡고, 산업부는 시험기체 및 지상장비를 개발한다. 이를 위해 각각 213억 원, 235억 원을 투입한다. 더불어 전문인력 양성, 수출 산업화 등 파급효과 극대화 방안도 함께 검토한다. 이런 단계를 통해 시행착오를 줄여 국내 UAM 서비스 도입과 세계시장 진출 촉진을 유도하겠다는 계획이다.
다른 나라 정부도 발 빠르게 움직이고 있다. 미국의 경우 지난 2005년 차세대교통시스템연구소를 설립하고 고속도로인증 면제, 시험 필요 요건 완화 등의 제도적 지원에 나섰다. 유럽연합도 기술 개발 등에 620만 달러(약 73억 원)를 투자한 상태다.
5. 국내 현황[편집]
한화시스템은 미국의 프레데터 무인기를 만든 카렘 에어크래프트에서 분사한 오버에어와 eVTOL을 공동개발하고 있다. 2022년 8월 기준 오버에어의 지분을 45% 보유하고 있으며, 한화시스템, SK텔레콤, 한국공항공사 등과 UAM 컨소시엄을 만들어 김포공항, 한화생명 63빌딩, 글로벌 스포츠·MICE 야구장 등에 정차할 수 있도록 할 계획이다.# 오버에어의 항공기는 버터플라이로 불리며 대형 틸트로터를 가지고 있는 벡터드 트러스트 설계방식이며, 5인승으로 최대 322km의 속도로 비행할 수 있다. 시제기는 2023년 출시 인증완료 후 상업비행은 2026년을 목표로 한다.
대우건설은 항공 솔루션 기업 켄코아에어로스페이스와 무인 항공기 회사 아스트로엑스, 모빌리티업체 휴맥스모빌리티 등과 함께 컨소시엄을 맺고 있다. UAM은 대우건설의 핵심 미래먹거리 사업중 하나로, 버티포트 건설뿐 아니라 비행체 개발에도 주력하고 있다. 아스트로엑스는 2020년 대우건설이 지분 30%를 인수한 뒤 국내에서 처음으로 수륙 양용 개인용 비행체를 개발하기도 했다.
부산시 UAM 상용화에는 GS건설이 주도하여 GS칼텍스, LG유플러스, LG사이언스파크, 카카오모빌리티, 제주항공, 해군작전사령부, 한국해양대학교, 부산시설공단 등 13개 기관과 컨소시엄을 구성하여 2026년까지 UAM 1개 노선 이상 초기 상용화를 목표로 하고 있다. GS건설은 이번 사업에서 버티포트 설계 및 시공과 운영 시스템 구축을 맡는다.e대한경제
현대자동차그룹은 2020년부터 미국 내 도심 항공 모빌리티 사업 관련 법인을 설립하고 도심항공교통에 필요한 전기 수직 이착륙장치(eVTOL)의 연구개발을 진행했다. 2021년 11월 9일 슈퍼널이라는 법인명을 정하고 공개했다.
SKT, KT, LG유플러스도 각각 컨소시엄을 꾸리고 항공제어플랫폼, 통신, 서비스플랫폼 등을 추진하고 있다.
K-UAM 로드맵 참조
6. 단점[편집]
소음과 경량화를 해결해 가는 지금의 개발 상황에서, 현재는 배터리 문제가 발목을 잡고 있다. UAM은 수백 kg 의 무게를 들어올릴 정도로 강력한 출력을 최대 2시간은 유지해야 하는데, 이 정도의 출력과 용량을 보이는 배터리 기술은 전기차를 상용화 할 정도로 발전한 2020년대에도 구현이 안 되어 있다. 또한, 전기차 사고에서도 알 수 있듯이 불시착으로 충격을 받으면 화재의 위험도 있다. 주택가 머리 위를 나는 UAM이 불시착이나 추락사고를 일으키게 되면 도로에 국한된 전기차 사고와는 비교도 할 수 없을 정도로 걷잡을 수 없는 피해를 일으키게 된다. 만약 수많은 UAM들이 날아다니다가 공중에서 충돌한다면? 상상하기도 싫은 끔찍한 사고가 발생할 것이다. 산에 불시착 하는 경우도 마찬가지. 산불로 이어질 가능성이 크다. 대안으로 각광받는 수소연료전지는 UAM 에 대규모로 상용화 하기에 여러 기술적인 벽을 아직 넘지 못했다. [2]
민감한 교통 수단인 만큼, 정비 유지에 대한 문제가 있다. 말이 드론이지 사람이나 대형 화물을 태우고 하늘로 이륙하는 물체는 결국엔 비행기이다. 추락하면 사망이고 경비행기는 개인 소유도 많으니 개인의 능력(?)껏 정비하겠으나 손님을 태우는 물체는 저가항공사와 동등한 정비를 해야한다. 그로인한 인건비, 정비비용, 인프라(착륙 시설), 그리고 이제 갓 나온 드론에 대한 신뢰도 문제가 있다.
가성비가 우려되기도 한다. 가격은 언론에 나와있듯이 km당 약 3천원[3]# 라고는 하지만, 이것이 현실성있는 가격인지 의문이며 사업자관점에서도 손익분기점을 넘기기 위해선 최대한 많은 인구를 수송해야한다.
관제 문제도 있다. 배터리와 정비문제, 가성비를 잡는데 성공하게되면, 미래에는 많은 수의 비행체들이 날아다닐것이다. 이 많은 비행체들을 관제하는 소프트웨어를 개발하는 것은 또 다른 문제다. 2020년대 시점에서 드론 군집비행 등 비행수단을 관리할 소프트웨어 기술이 없는 것은 아니지만, UAM 급의 대형 비행체에 적용할 수 있는가는 의문이며, 개발 단계에서 그 정도 수의 비행체를 만들어 실험하기도 어렵다. 수가 많아지면 이착륙도 문제다. 엄청난 이착륙 비행체들이 좁은 착륙장소에서 대기할 수는 없으니 못해도 공설운동장 크기 이상의 착륙장이나 UAM용 엘레베이터를 수용 가능한 고층 빌딩과 같은 큰 시설이 있어야 하는데, 이러한 인프라를 도시 여러군데에 세우는데는 천문학적인 돈이 들 수 밖에 없다. 그렇다고 너무 줄이게 되면 UAM의 본래 취지에는 맞지 않는다는것도 문제.[4]
7. 산학 현황[편집]
이 문서의 내용 중 전체 또는 일부는 2023-11-23 11:28:46에 나무위키 도심항공교통 문서에서 가져왔습니다.[1] 헬리콥터의 큰 소음은 로터 블레이드의 끝에서 형성되는 와류에 의해 발생한다. 블레이드의 길이가 짧으면 블레이드 끝의 속력도 비례해서 줄어드므로, 와류가 적게 형성되어 소음이 감소한다. 예를 들어, 블레이드의 길이가 1/3으로 감소하는 경우 소음은 최대 24배까지 줄일 수 있다. 그러면 블레이드가 더 많더라도 결과적으로 항공기의 소음은 감소한다. 우버, Fast-Forwarding to a Future of On-Demand Urban Air Transportation, p28. [2] 실제로 이런 추락 시 발생 가능한 문제점 때문에 대한민국 국토교통부는 서울 내 UAM 실증노선을 서울 한강, 탄천 상공만 지나도록 계획 중이며, 부산에 UAM을 추진중인 LG, 카카오모빌리티 연합팀은 오륙도 관통 구간을 제외하면 전부 부산 앞바다 상공을 지나도록 계획 중이고, 대구도 중앙고속도로, 금호강, 경부선 상공을 지나도록 계획 중에 있다. [3] 지난해 국토교통부에서 발표한 '한국형 도심항공교통 로드맵'에 따르면, 시장 초기(2025년) 에어택시의 기본요금은 ㎞당 3000원이다. [4] 소음문제는 의외로 해결이 되어가는 편이다. UAM 은 직경이 작은 로터를 여러개 적용하는데, 대형 로터를 쓰는 헬리콥터보다 소음이 훨씬 작은편이다. 헬리콥터의 소음은 직경이 매우 큰 로터에서 나오기 때문.