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자동차/로봇 UAM(도심항공모빌리티) - 플라잉카(Flying car)

  • 관리자 (irsglobal1)
  • 2021-03-17 11:06:00
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○ ‘플라잉카(Flying car)’의 정의는 아직 확립되지 않았으며, 여러 가지가 존재한다. 그 중에서 관점이 다른 4가지 정의를 설명한다.

 

○ 아래 그림은 ‘플라잉카(Flying car)’라는 말로 표현되는 4가지 정의를 나타내고 있다. ‘공륙양용차(空陸兩用車)’는 기능의 관점, ‘전동 수직 이착륙기(eVTOL(이브톨) : electric vertical takeoff and landing) aircraft)’는 기체의 동력과 비행 기능의 관점, ‘도시형 항공교통’은 용도의 관점, ‘하늘을 이용하는 Door-to-Door 이동 서비스’는 서비스의 관점이다. 이에 대해 순서대로 살펴본다.

 

<그림1> 플라잉카의 정의

* 전동 수직 이착륙기(eVTOL)는 플라잉카의 대명사라 할 수 있음

 

<그림2> 미국 할리우드 SF 영화에서 등장하는 플라잉카 사례

자료 : 유니버설 픽처스, 컬럼비아 픽처스, 워너 브라더스

 

○ 플라잉카와 비행기의 차이점은 ‘일상적으로 사용할 수 있는지’가 다르다. 지금의 이동 수단은 땅 위를 달리는 이동 수단이거나 비행기가 전부이다. 철도나 도로는 정체가 발생하거나 전철이 만원이 되거나 환승해야 하는 등, 자유롭지 못하여 어딘가 불편하다. 비행기는 그런 것들에 상관없이 두 지점 간 이동이 가능하여 편리하지만, 소음이 발생하고 활주로 등도 필요하기 때문에 비행장에 가야만 한다. 한편, 플라잉카는 작고 조용하다. 그러므로 일상적으로 하늘을 이용할 수 있다. 그것이 가장 좋은 점이자 혁신적인 부분이라 할 수 있다.

 

1) 공륙양용차

○ ‘플라잉카’라고 하면 ‘백 투 더 퓨처’와 같은 SF 영화에 나올 법한 ‘공륙양용차(空陸兩用車)’, 즉 하늘도 날 수 있고 땅 위의 도로도 다닐 수 있는 자동차를 떠올리는 사람이 많다. 운전하는 사람이라면 도로가 막힐 때 ‘하늘을 날았으면 좋겠다’고 생각한 적이 한 번쯤은 있을 것이다. 하지만 오랫동안 연구했음에도 불구하고, 그것은 아직 실용화되고 있지 않다.

 

○ 땅 위를 달리려면 다른 자동차나 가드레일에 충돌했을 경우에 안에 타고 있는 사람을 지킬 수 있을 만한 강건한 차체가 필요하다. 그러다 보면 무거워져서, 공중에 뜨는 것이 쉽지 않다. 또한 날개나 프로펠러의 크기가 크지 않으면 안정적으로 여러 사람을 태울 수 없는데, 이 경우, 국내의 좁은 도로에서는 맞은편 도로의 차선을 침범하게 된다. 더욱이 도로를 달릴 때에는 날개를 접어야 하는데, 그러면 구조가 너무 복잡해진다. 구조가 복잡해지면 무거워질 뿐 아니라, 고장이 일어날 수 있어, 안전성이라는 면에서도 문제가 많다.

 

○ 하지만, 앞으로 공륙양용차가 실용화되면, 많은 사람들이 한 번은 타보고 싶어 할 것임에는 틀림없다. 좁은 도로에 들어설 수만 있으면, 긴급하게 환자를 이송하거나 재해 시에 활약할 수 있다. 이착륙 방법으로는, 도로를 활주하면서 날아오르는 방법, 또는 수직으로 이착륙하는 방법 등이 있다.

 

2) 전동 수직 이착륙기

○ 드론이 보급되면서, 동력을 얻기 위해 활주로를 사용하지 않고 하늘과 이착륙장을 수직으로 승하강하는 eVTOL(Electric Vertical Take-Off and Landing)이 주목을 받고 있다. ‘플라잉카’라는 이름은 사람이 이동하는 데 사용하는 대중적인 탈것이라는 이미지를 갖고 있기 때문에, 반드시 자동차의 기능을 가져야만 하는 것은 아니다. 따라서 이 정의에서는, 땅 위를 달리지 못해도 된다고 본다. 또한 헬리콥터는 보통 전동(電動)이 아니기 때문에 eVTOL에 포함되지 않는다.

 

○ 드론은 키트를 사서 직접 조립할 수 있을 만큼 개발의 난이도가 낮기 때문에, 모터에 의한 동력과 회전 날개에 의한 부유ㆍ추진 구조를 갖고 있다면, 항공기를 제조하는 회사가 아니어도 만들 수 있다는 이점이 있다. 최근 국내외의 많은 벤처기업이 개발에 힘쓰고 있다. 이러한 관점에서, eVTOL은 플라잉카의 대명사라 할 수 있다.

 

○ 또한, 취미용 드론은 초보자라도 조금만 연습하면 날릴 수 있다. 이렇게 조종이 간편한 eVTOL은 자동 조종하거나 자동차 면허만큼 쉽게 면허를 취득할 수 있을 것으로 기대된다. 현재 항공 업계에서는 조종사가 부족하여, 운항비용을 절감하기 위해 자동 조종에 기대를 걸고 있다. 조종사가 없다면, 플라잉카는 젊은 남자가 여자친구에게 하늘에서 사랑을 고백하는 프로포즈 상품에도 사용될 수 있다.

 

3) 도시형 항공교통

○ 미국에서는 LA 등 교통체증이 심각한 도시에서, 새로운 교통수단에 대한 니즈가 크다. 플라잉카는 UAM(Urban Air Mobility), 즉 ‘도시형 항공교통’이라 불린다. 미국에서 개최되는 국제회의, 예를 들어 미국 항공우주학회(American Institute of Aeronautics and Astronautics : AIAA)에서 플라잉카에 대한 논문은 UAM 세션에서 회자되는 경우가 많다. 수직 이착륙은 중요하지만, 기체의 주요 동력은 풀전동(모터만 사용, 하이브리드가 아님)이나 회전날개만 고집하지 않는다.

 

○ 왜냐하면 회전날개만 있으면 수평 비행 시 효율이 나빠지기 때문이다. 현재는 배터리의 성능이 아직 낮기 때문에 항속거리가 짧다. 따라서 미국 등 장거리 비행이 필요한 국가에서는 하이브리드(모터와 엔진)나 회전날개뿐만이 아니라 고정날개도 갖고 있는 기체도 개발되고 있다.

- 안전을 생각하면, 도시에서는 문제가 발생했을 때 인가가 없는 곳까지 이동해야 하며, 활공할 수 있는 고정날개를 가지는 것이 좋다. 또한 대도시의 심각한 교통체증은 미국만의 문제가 아니며, 인도의 델리, 인도네시아의 자카르타, 태국의 방콕 등 아시아에서도 많이 볼 수 있다.

 

<그림3> 고정날개와 회전날개

 

4) 하늘을 이용하는 Door-to-Door 이동 서비스

○ 플라잉카를 하나의 기체가 아니라 하늘을 이용하는 ‘Door-to-Door 이동 서비스’로 볼 수도 있다. 최근에는 스마트폰으로 택시를 부르는 ‘온디맨드 서비스’가 보급되고 있다. 전 세계적으로 ‘라이드셰어(승차공유)’라고 해서, 여러 명의 승객이 합승하는 서비스도 존재한다.

- 차량공유 서비스 우버가 발표한 ‘우버 엘리베이트’라는 미래 프로젝트는 ‘수직이착륙기(VTOL : Vertical Take-off and Landing)’ 항공기를 활용해 온디맨드 도시 항공 교통을 가능하게 만들겠다는 내용을 담고 있다.

 

<그림4> 우버 엘리베이트

자료 : 우버(Uber)

 

○ 최근에는 철도ㆍ버스ㆍ바이크셰어ㆍ스쿠터셰어 등 지상의 택시를 조합한 복합적인 서비스 ‘MaaS(Mobility as a Service)’가 주목을 받고 있다. 플라잉카를 대중화한 하늘의 탈것이라고 생각하면, MaaS에 포함시킬 수 있다. 기체는 기존의 헬리콥터여도 괜찮다.

 

○ 실제로 Airbus(에어버스)나 Bell Helicopter Textron(벨 헬리콥터)은 먼저 기존의 헬리콥터를 사용하여 플라잉카의 사업 노하우를 얻으려 하고 있다.

- 또한 한 가지 이동 툴의 예로서, Airbus와 Audi(아우디), Italdesign Giugirao(이탈디자인 주지아로)가 함께 드론이 자동차를 매달아 나는 시스템(드론과 자동차라는 2가지 요소를 합체)을 개발하고 있다. 하늘에서의 무게를 줄이기 위해 자동차를 들어 올릴 때에는 타이어를 포함한 바닥 프레임을 떼어낸다. 이렇게 하면 타고 내릴 필요 없이 이동 전체를 포용할 수 있기 때문에, 몸이 불편한 사람에게 편리하다. 안전상 드론과 자동차의 접합 부분의 강도가 우려되기 때문에, 실용화되기까지는 어려움이 있을 것으로 예상되지만, 이러한 참신한 아이디어의 제안이 앞으로도 계속되기를 기대해 본다.

 

○ 이처럼, 플라잉카에는 4가지 정의가 있다. 게다가 이 4가지 중 하나로만 분류되는 것이 아니라, 여러 유형에 걸쳐 있는 경우도 있다. 예를 들어, 공륙양용이면서 eVTOL 유형인 기체를 개발하는 회사도 있다. 그것을 도시의 교통에 사용하거나 MaaS 서비스로 이용할 수 있다.

 

<표1> 플라잉카 관련 주요 용어 설명

* 기술개발 트렌드 및 기술수준에 따라 통용되는 용어가 지속적으로 변화하고 있다.

자료 : 정부 발표자료

 

 

[글로벌 UAM(도심항공모빌리티) 기술개발 동향과 시장 전망] 보고서 상세 보기

https://www.irsglobal.com/shop_goods/goods_view.htm?goods_idx=84623

 

[미래 모빌리티의 혁명, 플라잉카ㆍ자율주행차 핵심기술 개발동향과 상용화 전망] 보고서 상세보기

http://www.irsglobal.com/shop_goods/goods_view.htm?category=01000000&goods_idx=83895

 

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