사람이 탈 수 있는 드론 – 현재의 기술수준과 과제

하늘을 나는 자동차, 하늘 택시라는 말이 더 이상 공상과학 영화의 상징만은 아닌 것이라는 것이 점점 느껴지고 있다.  뉴스에서도 이제는 기존의 무인 드론이 여러 부문에서의 활약을 너머 이젠 전쟁에서도 적극적으로 이용이 되고 있는 것이 현실이 되었다.

이제 사람을 태우고 하늘을 나는 드론(eVTOL) 기술이 전 세계에서 실험되고 있고 교통 체증을 줄이고, 도심과 공항, 외곽을 연결하는
미래형 교통망의 핵심으로 주목받고 있다. 기술적 혁신과 친환경 흐름이 맞물리며 “도심항공교통(UAM, Urban Air Mobility)”이라는 새로운 산업이 열리고 있는 것이라고 할 수 있다.

 

eVTOL의 원리와 진화

사람이 탈 수 있는 드론은 eVTOL (electric Vertical Take-Off and Landing)로서 수직이착륙기를 의미하는데 헬리콥터처럼 수직으로 이륙하지만, 전기 추진으로 구동되고 프로펠러가 여러 개 달려 있는 것이 특징이다.  이들은 조종사의 수동 조작이 아닌, 인공지능 기반 비행제어 시스템이 균형과 방향을 자동으로 조정하며 초기에는 엔진 기반으로 개발이 되었으니 현재는 배터리와 모터 기술이 발전하면서 구조가 단순해지고 유지비를 크게 줄인 것이 특징이다.  소형화, 저소음화, 그리고 자율비행 시스템이 결합되며 이제는 “1인용 개인항공기(PAV, Personal Air Vehicle)”까지 현실에 가까워지고 있다고 할 수 있다.

 

세계 주요 기업들의 경쟁

이 시장은 지금 그야말로 ‘하늘의 전쟁터’라고 할 수 있다.  미국의 Joby Aviation은 FAA 인증을 앞두고 있으며, 2025년 미국 주요 도시에서 서비스를 목표로 하고 있는 것으로 알려져 있다.  유럽의 경우 독일의 Volocopter가 시범 및 검증 서비스를 진행했고, 중국의 EHang은 세계 최초로 자율비행 여객드론(EH216-S)에 감항 인증을 획득한 상황이다. 그 외에도 Lilium(독일), Archer(미국), Vertical Aerospace(영국) 등도 시제품을 공개하고 있는 상황이다.  유럽에서는 민간 중심의 협력 생태계가 활발히 조성되고 있으며, 도시정부와 민간 기업이 함께 공역 실증과 인프라 구축을 병행하는 형태로 발전하고 있다.

 

기술의 현재 수준

현재 상용화를 앞둔 기체들은 평균 비행속도 100~200km/h, 비행거리 30~50km, 운항시간 약 20~30분 수준이며 도심–공항, 강남–인천공항 같은 단거리 구간 운항에 적합하다고 할 수 있다.  특히 배터리 기술이 매년 5~7%씩 발전하고 있어 2028년 이후에는 100km 이상 비행이 가능할 것으로 예상되며 프로펠러와 소음 차단 기술, 탄소복합소재 경량화 기술 덕분에 헬리콥터보다 소음은 절반 이하로 줄어들어 기술적으로 “날 수 있다”는 건 이미 입증되었다고 할 수 있다.

 

그러나 하늘은 복잡하다 — 남은 기술적 숙제

문제는 배터리 밀도와 안전성인데 탑승 인원과 비행거리 간의 균형을 맞추기 어렵고, 비상시 낙하산이나 자동 복귀 시스템 등도 완벽하지 않고 도심 상공을 비행할 때는 바람의 난류와 GPS 오류 등 지상 드론에서는 경험하지 못한 위험 요인도 많은 것이 현실이다.  또한 게다가 eVTOL의 유지보수, 충전, 운항 데이터 관리 체계가 아직 확립되지 않아 ‘항공기 수준의 안전기준’을 적용하기 어려운 실정이다.

 

한국의 기술과 시범사업

한국은 기술력 면에서 결코 뒤처져 있지 않다고 알려져 있다.  먼저 현대자동차그룹은 미국 계열사 Supernal을 통해 eVTOL 개발에 나섰으며, 2025년 첫 시제품 공개를 목표로 하고 있으며, 한화시스템은 UAM 핵심부품과 관제 솔루션을 개발 중이며, 대한항공은 기존 항공운항 인프라를 활용한 통합운항체계를 연구 중이다.  이와 함께 한국 정부는 ‘K-UAM 로드맵’을 수립해 2025년 실증 운항, 2030년 상용화를 목표로 하고 있으며, “김포–여의도 노선”이 가장 유력한 첫 실증 구간으로 꼽히고 있다.

 

한국의 법과 제도 – 기술은 이미 하늘을 날아다니는데 법과 제도는 활주로에 묶여 있어

그러나, 문제는 기술보다 법적 제도라고 할 수 있다.  먼저 한국에서 드론은 「항공안전법」에 따라 “무인항공기”로 분류되지만,
사람이 탑승하는 eVTOL은 “유인항공기”로 분류되고 있기 때문에 감항인증, 조종사 면허, 보험, 운항허가 모두 항공기 기준을 따라야 한다.

또한 한국의 경우 분단국이라는 현실로 인해 서울 대부분은 비행 제한구역이다. 공군, 국방부, 행정기관 주변 상공은 모두 통제되어
도심항공이 뜨려면 별도의 공역 지정이 절실하다.  이를 위해 2024년 도심항공교통의 관리 및 지원에 관한 법률(UAM 특별법)이 제정되었지만, 세부 시행령은 아직 논의 중인 관계로 결국 현재 상황은 하늘길은 그려졌지만, 신호등과 도로 표지판이 없는 셈이다.

 

사회적 수용성과 인프라 문제

기술과 제도가 갖춰져도, 시민이 불안하면 이 하늘길은 열리기까지는 많은 어려움이 있을 수 밖에 없다.  하늘을 나는 택시가 머리 위를 지나간다는 건 소음과 안전, 사생활 침해 등 정서적 불안 요인이 있으며, 버티포트 설치, 충전 인프라, 관제센터 운영 등 막대한 초기 비용도 걸림돌이라고 할 수 있다.  따라서 초기 상용화는 일반 시민이 아닌, 응급이송, 관광, 기업 이동 서비스 등 특수 목적에서 먼저 이뤄질 가능성이 높은 상황이다.

 

세계는 어디까지 왔는가

중국은 이미 상용화 문턱을 넘었다고 할 수 있는데 EHang은 광저우 지역에서 실제 여객 운항을 준비 중이며, 미국과 유럽도 인증 절차에 속도를 내고 있다.  한국은 상대적으로 규제가 보수적이지만, ICT 기반 인프라(5G, 교통 데이터, 항공관제기술)는 세계 최고 수준이기에 제도만 정비된다면 기술 도입 속도는 빠를 것으로 생각된다.

 

결국 한국에서 사람을 태운 드론의 시대는 기술이 아니라 제도와 신뢰의 문제로 귀결된다고 할 수 있다.  하늘길은 열렸지만, 아직 신호등이 없고, 운전면허가 정해지지 않았으며, 시민이 그 길을 믿고 탈 준비도 아직까지는 덜 되어 있다고 할 수 있다.   그러나 하늘은 더 이상 비행기만의 영역이 아니며 세계 곳곳에서 수백 대의 eVTOL이 테스트 중이며, 한국의 하늘 역시 머지않아 이러한 세계적인 추세를 따라갈 것으로 예상된다.  한국의 법과 제도의 정비가 얼마나 신속하게 이루어지는지에 따라 eVTOL의 시장을 잡을 것인가, 따라잡힐 것인가에 대한 향방이 결정되지 않을까 생각한다.

 

참고자료

https://www.reuters.com/world/europe/plans-fly-air-taxis-with-passengers-during-paris-olympics-scrapped-2024-08-08/
https://www.volocopter.com/en/newsroom/vc-paris-evtol-op-validation
https://www.wired.com/story/the-dream-of-flying-taxis-in-paris-failed-to-take-off
https://www.lemonde.fr/en/transport/article/2024/08/08/paris-flying-taxi-flights-scrapped-during-olympics_6711471_216.html

이미지 저작권

Alex Butterfield – Wikimedia Commons
https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Passenger_Drone.jpg

 

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