미국 우버사가 상용화를 준비하고 있는 ‘우버에어’. [헤럴드경제DB]항우연이 개발중인 유무인 겸용 자율비행 개인항공기 ‘OPPAV’. [한국항공우주연구원 제공]

#출근길 정체가 극심한 오전 8시. 빌딩 옥상에 올라선 한 남성이 스마트폰으로 호출버튼을 누르자 잠시 후 하늘에서 에어택시가 도착한다. 승객을 태운 에어택시는 시속 320km의 속도로 목적지까지 빠르게 이동한다.

이처럼 공상과학영화속에서나 볼 수 있던 장면이 조만간 우리 일상생활속에서도 구현될 전망이다. 최근 미국 라스베이거스에서 열린 CES2020에서 현대자동차는 우버와 손잡고 향후 8년안에 개인용 비행체(PAV) 서비스를 제공하겠다고 발표하면서 상용화에 대한 기대감을 높이고 있다.

PAV는 지상의 교통체증 없이 신속한 이동을 가능하게 한다. 차세대 미래교통혁명의 핵심으로 주목을 받고 있다. 미국과 유럽, 일본 등 주요 선진국들은 이동 속도와 시간을 획기적으로 단축시키는 PAV를 교통수단 증가에 따른 막대한 사회적비용 절감하는 열쇠로 지목하고 있다. 다양한 형태의 연구개발에 뛰어든 상태다.

특히 자율주행차에서 기술 경쟁을 벌이고 있는 구글과 우버 등 IT업체와 자동차업체, 스타트업들을 중심으로 도심용 공중모빌리티 서비스를 위한 전기동력 수직이착륙 항공기 개발에 집중하고 있다.

구글이 투자한 스타트업 키티호크도 에어택시 시제품 ‘코라’를 이용한 에어택시 사업을 추진중이며 우버도 오는 2023년 미국 댈러스와 LA 구간에서 수직 이착륙이 가능한 비행택시 서비스인 ‘우버에어’를 상용화한다는 계획이다. 우버에어는 탑승인원 4명, 최고속도 320km로 약 100km 비행이 가능하도록 설계된다.

우버는 전기추진시스템을 탑재한 PAV를 활용할 예정인데 PAV 제작은 벨 헬리콥터, 엠브러러 등 5개 전문항공업체에서 제작하고 있다.

중국의 이항(Ehang)사는 아랍에미리트(UAE) 두바이에서 에어택시 서비스를 선보일 예정이다. 슬로바키아에 본사를 둔 에어로모빌은 도로주행 기능을 갖춘 PAV ‘에어로모빌3.0’ 모델을 선보이며 유럽지역에서 상용화를 주도하고 있다.

국내에서는 한국항공우주연구원(황우연)을 중심으로 지난해부터 유무인 겸용 자율비행 개인항공기(OPPAV)시제품 개발에 착수했다.

OPPAV는 비행거리 50km, 최고속도 200km로 헬리콥터처럼 수직 이착륙이 가능하다.

항우연은 오는 2023년까지 시제품을 제작하고 비행성능시험을 통해 상용화를 위한 기술성숙도를 높여나간다는 계획이다.

황창전 한국항공우주연구원 박사는 “PAV 상용화를 위해서는 먼저 항공기 측면에서는 안전성을 입증해야만 하고 기술적 측면에서는 도심 운용을 위해 저소음과 환경공해를 최소화하고 운항관제기술을 확보하는 노력이 병행되어야 한다”고 말했다.

그는 또 “분산전기 추진기술과 자율비행제어 등 항공기술의 경우 해외에서 핵심기술 이전이 어려운 만큼 국가 R&D를 통해 원천기술을 자체 확보해 국내 기업들이 상업화에 뛰어들 수 있는 기반을 마련해 주는 것이 필요하다”면서 “기술 고도화가 진행되면 효율성과 가격경쟁력을 동시에 만족시키는 PAV가 등장할 것”이라고 말했다.

이처럼 PAV는 미래 교통수단으로 주목받고 있지만 기술, 안전, 규제 등 상용화를 위해서는 넘어야할 과제가 많다. 전문가들은 실제 PAV가 상용화됐을 때 이를 관리 통제할 수 있는 새로운 항공교통 관제시스템 구축이 필수적이라고 말한다.

이를 위해 등장한 개념이 저고도 무인항공기 교통관리시스템인 UTM(UAS Traffic Management)이다. UTM은 드론과 같은 저고도를 비행하는 모든 항공기를 실시간으로 네트워크에 연결, 항공기 위치정보, 비행경로 등의 정보를 실시간으로 공유하는 항공교통 관제시스템이다.

현재 미국에서는 드론과 같은 작은 비행체와 우버가 서비스할 예정인 에어택시 등 PAV를 안전하게 관리 통제할 수 있는 UTM 개발을 진행하고 있다.

미국은 NASA 에임즈연구센터와 연방항공국을 중심으로 우버, 아마존을 비롯한 민간기업들이 대거 참여해 오는 2022년까지 이동통신망을 이용한 UTM 기술기준을 마련한다는 계획이다. NASA는 복잡한 도심 건물 밀집지역에서 택배 배달 등의 운용목적을 설정한 비행테스트를 진행할 예정이다.

국내에서도 지난 2017년부터 항공안전기술원과 한국항공우주연구원을 중심으로 UTM 개발에 착수한 상태다.

항우연이 개발중인 UTM은 LTE망을 활용, 항공기와 관제실간 통신이 두절되더라도 LTE모듈을 이용해 UTM 플랫폼 서버로 위치 신호를 전송할 수 있다. 운용자는 UTM 플랫폼 서버에 접속해 비행정보 전송, 비행 승인 및 상태 확인 등의 정보를 제공받게 된다.

실제 항우연 연구팀은 강원도 영월에서 5대의 드론을 활용, 관제시스템과 연계해 비행에 필요한 주변정보를 수집해 전달하고 충돌사고를 막을 수 있는 지시를 내리는 실증 테스트를 진행하기도 했다.

구삼옥 한국항공우주연구원 박사는 “많은 수의 드론과 PAV와 같은 비행체들이 저고도의 도심상공을 비행하면 충돌사고 등을 막을 수 있는 안전성 확보가 필요하다”면서 “앞으로 PAV 상용화를 위해서도 UTM의 역할과 파급효과는 더욱 커질 것으로 본다”고 말했다. 구본혁 기자

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