도로 위를 빠르게 날아가는 도심항공모빌리티(UAM, Urban Air Mobility)의 시대가 다가오고 있습니다. 여러 업체들이 상용화 로드맵을 발표하면서 더욱 구체화되고 있는데요. 미국, 유럽, 중국을 대표하는 조비 에비에이션(Joby Aviation), 릴리움(Lilium), 이항(Ehang)은 이미 미국 증시에 상장을 추진 중이거나 상장돼 있습니다. 국내에서도 국토교통부가 2025년 플라잉카 계획을 제시하기도 했는데요. 이 계획에 따르면, 1단계(2020년)는 수송화물 10kg 이하, 2단계(2021~2024년)는 수송화물 50kg 이하, 3단계(2025년~)는 2인승(200kg)~10인승(1000kg)의 사용자를 각각 태울 수 있게 됩니다.

UAM은 산업적으로도 항공, 자동차, 모빌리티, 인프라 측면에서 다양한 시사점을 주고 있는데요. 최근 구체화되고 있는 UAM 시장 동향에 대해서 정리해 보도록 하겠습니다.

도심 항공 서비스를 위한 UAM, 주요 요구사항은?

복잡한 도심에서 도심 항공 서비스를 제공하려면 무엇이 필요할까요? 관련 업체들은 공통적으로 수직 이착륙이 가능하도록 설계되면서도, 친환경, 안전성, 소음 문제 해결이 필요하다고 강조하고 있습니다. 먼저 배터리, 수소 연료 전지를 이용해 도심 환경문제에 영향을 주지 않도록 친환경적으로 설계될 필요가 있습니다. 안전성도 중요한 부분인데요. 안전성을 높여서 비행 사고를 줄이는 것이 중요합니다. 또한 도시 생활에 지장을 주지 않도록 소음 문제를 해결할 필요가 있습니다

헬기의 단점을 보완하는 UAM

UAM은 친환경, 안전성, 소음 측면에서 수직 이착륙이 가능한 기존 헬기와 비교되기도 하는데요. 기존 헬기에 비해서 친환경적으로 설계하고, 안전성을 높이고, 소음 문제를 줄이는 방향으로 진화하고 있습니다.

지난 6월 23일에 열린 ‘UAM 산업발전을 위한 국회 토론회’에서 김연명 항공안전기술원장은 서울의 빌딩 옥상에 있는 545개의 헬기 이착륙장을 이용해서 UAM 서비스를 앞서 갈 수 있다고 밝힌 바 있습니다. 이로써 서울의 빌딩 옥상에 설치돼 있는 헬기 이착륙장들은 향후 도심 항공 서비스에 큰 도움을 줄 수 있을 것으로 보입니다.

응급 환자 이송에 쓰이는 헬기는 소음 문제로 민원 이슈가 있었는데요. 소음이 적은 UAM은 도심의 대형 병원과 응급 환자 이송을 빠르게 연결하면서도 소음이 적은 장점이 있습니다. 지난 4월에 열린 드론쇼 코리아에 참석한 아주대 이국종 교수는 응급 환경에서 수소 드론이 중요한 역할을 할 수 있다고 밝히기도 했습니다.

조비 에비에이션은 자사 UAM의 소음이 기존 헬기에 비해서 100배 이상 조용한 65dB 이하라서 도심 운행이 충분히 가능할 것으로 전망했는데요. 지난 6월에는 100m 떨어진 곳에서 55dB 정도의 소음이 측정되는 것을 보여주기도 했습니다. 참고로 65dB는 낮 기준 도로변 주거지역 환경 기준치이면서, 미국 연방항공국(FAA, Federal Aviation Administration)의 주거지역 기준치인데요. 환경부 자료에 따르면, 2019년 국내 주요도시의 도로변 주거지역 낮 시간대 소음도는 대전 60dB, 광주 62dB, 부산 65dB, 인천 66dB, 대구 67dB, 서울 68dB인 것으로 나타났습니다.

UAM은 궁극적으로 도심의 교통을 연결하는 데 쓰일 것으로 전망되는데요. 단기적으로는 무인 배송이나 헬기 시장 대체, 헬기 시장 보완, 경비행기 시장 대체도 중요한 시장이 될 것으로 예상됩니다.

조비, 릴리움, 이항의 UAM은 어떤 모습일까

미국, 독일, 중국을 대표하는 조비 에비에이션, 릴리움, 이항은 각각 UAM 상용화에 많은 노력을 기울이고 있습니다. 이항은 CES 2016에서 사람을 나르는 드론을 전시하면서, 조비는 지난해 말 우버 엘리베이트를 인수하면서 화제가 되기도 했습니다.

지난해 여의도와 대구에서 시범 서비스를 선보이는 등 국내에도 많이 알려져 있는 중국의 이항은 드론 형태의 UAM을 주요 모델로 제시하고 있습니다. 기존 드론을 사용자 이송이 가능하도록 키운 형태입니다.

조비와 릴리움은 수직으로 이륙한 후에 추진부가 일정 각도로 돌아가서 비행하도록 하는 형태를 취하고 있는데요. 조비의 경우 날개 부분이 돌아가도록 돼 있고, 릴리움의 경우에는 추진부가 돌아가도록 돼 있습니다 기존 드론 형태를 사용할 경우에는 소음 문제와 에너지 효율 문제가 지적됩니다. 추진부가 돌아가는 경우에는 기술적인 난이도가 이슈가 되고 있습니다.

한편 상용화 목표 시점은 각각 조비 2024년, 릴리움 2025년, 이항 2025년을 잡고 있는데요. 최근 국내 기업인 현대와 한화도 UAM 상용화시점을 2025년으로 발표하기도 했습니다.

UAM 상용화를 위한 인프라 구축은

UAM 서비스를 위한 인프라 구축은 어떻게 진행되고 있을까요? 릴리움은 지난 2020년 7월 UAM 운영을 위한 이착륙장(Vertiport) 설계 가이드라인을 제시한 바 있습니다. 이착륙장은 크게 3부분으로 나누어지는데요. 실제로 UAM이 이착륙을 하는 이착륙구역, UAM이 주차하는 주차구역, 사용자가 대기하는 터미널로 나뉩니다. 릴리움은 이러한 이착륙장을 건물의 옥상에 배치하는 모델도 제시했는데요. 2020년 11월에는 2025년을 목표로 미국 플로리다주 올랜도에 이착륙장 설립을 발표했습니다.

조비는 지난 6월 초에 이착륙장 구축을 위한 부동산 업체 협력을 발표했습니다. UAM 공유 서비스를 위해서 주차장 업체인 리프(Reef)와 항공 전용 부동산 업체인 엔피지(NPG)와의 협력을 발표한 것인데요. 건물 옥상 주차장을 중심으로 도심 이동 서비스를 개발해 나가고, 기존 헬리콥터 주자장과 지역 공항도 이용할 계획입니다. 조비는 이 협력을 통해서 UAM 시장 초기에 미국에서 독점적인 서비스가 가능할 것으로 예상했습니다.

국내의 휴맥스는 지난 2019년 주차장 전문 업체인 하이파킹을 인수한 바 있습니다. 빌딩 중심의 모빌리티 서비스를 제공하면서 옥상 주차장을 UAM과 연계한다는 계획입니다.

미래 모빌리티 서비스의 변혁을 가져올 UAM

주요 업체들과 관련 부처 등의 향후 비전을 종합해 보면 UAM 서비스 초기에는 무인 배송, 헬리콥터 시장 대체 및 보완, 경비행기 시장 대체 및 보완이 주요 시장이 될 것으로 보입니다. 지역 공항에서 도심 거점으로 이동하는 것도 주요 서비스가 될 것으로 보입니다. 중기에는 도심의 주요 거점을 이으면서, 기존의 지상 모빌리티 서비스와 연계하게 될 것으로 예상됩니다. 장기적으로는 UAM-자율주행셔틀을 연계한 모빌리티 시장 재편이 예상됩니다.

UAM의 상용화를 위해서는 기술적인 문제뿐만 아니라 법과 제도적인 문제도 중요한 상황입니다. 하늘길의 설계, 보험 및 인증 등 제도 문제 등 다양한 제도 마련도 필요한데요. 미래 먹거리인 UAM에 대한 기술 개발과 제도적인 고민으로 관련 시장을 앞서 나갈 수 있기를 기대해 봅니다.

글ㅣ 정구민ㅣ국민대학교 교수