2023 대한민국 드론·UAM 박람회 - "무소식이 희소식, UAM이 미래다"

 

"드론·UAM으로 바꾸는 새로운 일상, 드론 교통 & 배송 & 레저 스포츠!"

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해당 슬로건이 국토교통부와 인천광역시가 공동 개최한 2023 대한민국 드론·UAM 박람회의 주제다.

UAM 실물 모델과 버티포트 컨셉은 물론 현재 사업 구체화가 어디까지 진행되고 있는지 문제는 없는지 세미나를 듣고 싶었지만 시간을 내기 어려운 상황이라 아쉬움이 크다. 따라서 이번에는 '월간항공' 잡지에서 작성한 이번 박람회 관련 내용을 참조하여 포스팅하고자 한다.

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◎ K-UAM, 실증사업(그랜드챌린지) 착수로 상용화 청사진

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2025년을 상용화 목표로 앞두고 있는 K-UAM은 올해 8월 그랜드챌린지에 착수한다.

2023년 8월에 시작해서 2024년 12월까지 단계적 실증이 추진될 예정인데, 이는 사업 진행에 있어 무탈함을 의미한다. 그러니까 참여 기업들이 본격적인 K-UAM 체계를 실증할 준비를 마쳤다는 뜻을 담고 있다. 보통 사업을 시작하면 기술적 문제 등으로 인해 일정이 딜레이 되기 마련이다. 그런데 현재까지 문제가 없다는 것. 즉, UAM 상용화가 2025년에 이뤄질 가능성과 2030년에는 대중화 될 가능성이 보다 커졌음을 의미한다!

* 그랜드 챌린지 : 기체 및 통신체계의 안전성을 확인하고, 교통관리와 버티포트 등 통합운용 실증을 통해 한국형 안전기준을 마련하는 사업

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출처 : 한국형 K-UAM 그랜드챌린지 운용계획

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현재까지 21~22년에 진행했던 실증인프라 구축이 무사히 완료되었음을 확인할 수 있고, 올해부터 들어가는 그랜드챌린지를 살펴보자. K-UAM 그랜드 챌린지 단계적 실증 계획은 아래와 같다.

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1단계는 고흥에서 비행체 안전성 및 K-UAM 교통체계 통합운용 실증

2단계는 2025년 최초 상용화가 예상되는 노선을 대상으로 2024년 상반기에는 준도심, 하반기에는 도심에 준하는 인구밀도를 가진 지역에서 상용화에 준하는 시험비행 추진 예정

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◎ 그랜드챌린지 참여기관의 실증계획은?

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1. 대한항공 인천국제공항공사 컨소시엄

• 운항사, 교통관리사업자, 버티포트 운용시스템의 국산화 개발 및 통합 실증을 통한 검증 수행.

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2. UAM조합 컨소시엄 (UAMitra)

• 항공·드론 분야의 국내 중소기업으로 시뮬레이션 소프트웨어 통합운영 실증 수행

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3. 현대자동차·KT 컨소시엄

• UAM 운항 및 교통관리 서비스플랫폼, 버티포트 설계 최적화를 통한 도심형 버티포트 구축 기반 마련 등 통합운영을 실증 수행

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4. K-UAM 드림팀

• 자체 개발 교통관리 운용시스템과 T 모빌리티 연계 서비스, 전 세계 최초 UAM용 5G 상공망 구축, 3차원 지리정보·도심기상예측 등을 실증 수행

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5. UAM 퓨처팀

• 고객 성향에 맞는 미래 모빌리티 경험을 제공하겠다는 목표, 실증 기체는 영국 버티컬에어로스페이스의 5인승 기체 VX4를 활용할 계획

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6. 롯데 컨소시엄

• 자율주행셔틀을 연계해 심리스 모빌리티서비스 시나리오를 실증하고, 버티포트와 연계한 통합운영 실증 수행

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7. 제주컨소시엄

• 건축물 구조검토 등 버티포트 구축 기반 마련, 버티포트 입지 선정을 위한 복합개발 및 스마트 시티 모델을 실증 수행

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외에도 단일분야 그랜드챌린지에 참여해 실증을 추진할 켄코아에어로스페이 등 여러 기업이 있다.

특히, K-UAM 드림팀에서 SK 텔레콤 주관으로 실증이 이뤄지는 5G 상용통신망을 활용한 교통관리체계 구축 등은 미 항공우주국(NASA) 등 해외 기관에서도 주목하는 분야다. 새로운 교통수단인 UAM 상용화를 위해 무엇보다 가장 중요한 것은 '안전'이다. 이번 1단계 실증사업에서 기체 안전성을 검증하고, 버티포트 등 UAM 생태계 전반에 걸친 통합 운영 실증함으로써 UAM 상용화에 차질이 없길 바란다.

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◎ 도심항공교통, 상용화를 위한 기술적·정책적 제언

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2019년 우버가 도심항공교통이라는 신개념 교통서비스를 제시했을 때, 기존 항공운송 기술을 뛰어넘는 혁신이라 여겼지만, 이미 어느 정도 갖춰진 기술력 토대와 배터리를 포함한 전기추진 시스템 기술의 누적된 발전에서 착안된 것이다. 이전 역사에서 언급됐던 플라잉 카와 달리 우버가 혁신이라 불린 것은 단순 기체뿐 아니라, 신개념 교통서비스 전반에 걸쳐 구체적인 청사진을 제시한데 있다. UAM을 일상의 교통수단으로 편입시키기 위해서는 기체, 인프라, 운용, 정책 등 UAM 관련 이슈들을 해결하는 것이 UAM 서비스 실현의 핵심요소가 될 것이다.

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1. 기체

• 기체 운용시간

☞ 도심에서 운용되는 항공기는 탄소배출을 억제하기 위해 전기추진이 필수적으로 요구됨.

☞ UAM 기체용 배터리는 높은 비에너지, 짧은 충전시간, 반복 사용가능성, 낮은 가격 등의 조건이 요구됨.

☞ 배터리는 전기추진항공기의 총 운용비용의 50% 이상, 총중량의 1/3 이상을 차지하는 핵심 부품으로, 배터리 수명이 1%만 증가해도 운용 이익이 2%가 늘어남.

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• 도시 소음

☞ 도심운용을 전제로 하고 있으므로, 시민들이 수용할 수 있는 수준의 소음 유지가 필수적임.

☞ 소음은 안전 및 보안과 더불어 시민이 가장 우려하는 요소임.

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• 대량 생산기술

☞ UAM 기체 생산이 상업성을 갖추기 위해서는 연간 최소 1만대 이상의 생산이 요구됨.

☞ 항공기를 대량 생산해본 국가 또는 기업이 없기 때문에 UAM 기체에 요구되는 안전 규정과 품질을 만족시키는 동시에 대량 생산능력을 갖추는 것은 또 하나의 역사적인 도전임

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2. 운용

• 항공보안

☞ 버티포트에서 탑승까지 보안 검색에 소요되는 시간은 UAM의 전체 운용효율과 교통 수요에 매우 큰 영향을 미치는 요소임.

☞ 해킹을 통해 항공기의 조종권한을 탈취해 범죄나 테러에 악용하는 사태를 막기 위해서는 암호화를 포함한 높은 수준의 보안 기술이 필수적임.

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• 수요와 운임

☞ 상업적인 지속성을 획득하기 위해서는 운용자의 수익을 확보할 수 있는 충분한 수요가 존재해야 함.

☞ K-UAM 로드맵에 의하면 초기 서비스 단계에서 km당 3,000원 정도의 운임이 예상되며, 이는 잠실에서 김포공항까지 10만원 수준의 운임비가 발생함. 서울 및 수도권의 지역 GDP가 세계 4위 수준일지라도 이 정도의 운임은 초기 수요을 창출하는 데 상당한 제약으로 작용할 것으로 예상됨.

☞ 일반 대중에게 교통서비스로 자리매김하기 위해서는 초기 운용비용과 운임을 낮추는 것이 필수적임.

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• 프라이버시와 주거지역의 항공교통

☞ UAM 기체는 운용상의 필요에 의해 다수의 카메라와 센서를 필수적으로 장착해야 함.

☞ 주거지역을 비행할 때 특정 장비 사용을 제한하거나, 비행 고도를 상승을 요구하는 등의 별도 규제가 필요함.

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3. 인프라

• 버티포트

☞ 버티포트는 기본적으로 민간의 상업시설이지만, 도시계획 측면과 공공서비스 연계 측면에서 입지를 고려해야 함

☞ 현재 국토교통부와 관련 공공기관에서 버티포트의 입지 조건과 기준에 대한 선행연구와 검토를 진행 중이지만, 인프라의 설계 및 건설과 관련한 구체적인 규정이나 표준은 정해져 있지 않은 상태임.

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4. 정책

• 기체

☞ 신기술 검증을 위한 시험환경 조성 및 특별 감항인증 범위 확대를 검토할 필요가 있음.

☞ 기존 항공기보다 대량 생산 및 운용이 예상되므로, 부품소재에 대한 공급체인 생태계를 조성하는 정책 지원이 필요함.

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• 항공기 인증

☞ 인증은 항공기 운항안전의 마지막 보루이자 항공기 개발 과정에서 다른 운송 시스템과 차별되는 핵심 요소임.

☞ 현재 개발 중인 기체들은 기존 인증 카테고리에 명확히 포함하기 어려운 운용적, 형상적 특성을 갖고 있음.

☞ 현재 미국과 유럽에서 업데이트 되는 인증과정을 신속하게 대응할 수 있는 준비가 필요함.

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마차부터 자동차까지 2차원 교통수단을 누려왔다면 UAM은 일상 속에 들어오는 3차원 교통혁명이다.

20세기 초에 자동차가 출현했을 때 생겼던 문제들을 해결하는 과정에서 도로 인프라, 교통 법규와 같은 현대의 교

통시스템이 갖추어 졌다. UAM이 새롭게 등장한 21세기와 20세기 초의 차이는 UAM이 이미 잘 만들어진 기존 교통체계에 편입돼야 한다는 점이다. 기존 교통수단과 경쟁·협력관계를 조율하면서 도시 전체 교통체계가 효율적으로 구축될 수 있도록 다양한 이해관계자들의 협력이 필수적이다.

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◎ 마지막 말

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UAM은 대도시화에 따른 교통혼잡과 환경문제와 보다 포괄적인 교통체계 공급의 필요성, 그리고 개인화에 따른 온디맨드(Ondemand)교통수요의 증가 등을 해결할 새로운 교통수단으로써 국내외로 상당한 기대를 받고 있다. 장기적으로 보았을 때도 UAM 상용화가 가지고 올 경제적인 효과와 우리의 일상생활 패턴의 변화가 분명해 보인다.기존 항공교통에 비해 수십 배 수준의 고밀도 교통량을 감당해야 한다는 점 이외에도, 장기적으로 자율비행의 도입이 필수적이라는 점, 그리고 온디맨드 방식의 서비스를 위해서는 비행경로가 고정되지 않는다는 점 등에서 차별화가 된다.

*온디맨드 : 수요자가 원하는 형태로 즉각 제공되는 경제 시스템

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UAM과 더 나아가 도시 간 운송으로 확장될 AAM(Advanced Air Mobility)을 통해 항공교통의 패러다임이 바뀔 것이다. 이로 인해 수십 년 후 미래에는 UAM 이전의 생활이 상상되지 않는 시대가 되어있을 것이다. 우리나라의 경우 항공운송 강국임에도 불구하고, 항공교통에 있어서 만큼은 해외 선진국으로부의 기술표준에 의존하는 수준에 머물러있던 것이 사실이다. 따라서 UAM으로 인해 야기된 항공교통산업의 패러다임 변화 시기를 잘 활용해야 할 것이다.

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