도심항공 모빌리티(UAM)

● 도심 항공 모빌리티(UAM)의 개념
UAM(Urban Air Mobility)은  도심 항공 모빌리티 체계를 말한다.

20세기말 UAS(Unmanned Aerial System) 또는 UAV(Unmanned Aerial Vehicle)로 불리는 무인 항공 시스템을 출현하였다.  조종사는 항공기에는  탑승하지 않고 지상에서 원격으로 항공기를 조종하였다.
21세기 들어서 배터리 기술의 진보는 전기동력 항공기로는  새로운 가능성을 열어놓았다.  물론 아직 현재의 배터리 기술로는 대형 항공기의 전동화는 어렵다. 그러나 전기로 추진되는 소형 UAS나 드론의 개발은 가능해졌고, 이제  드론은 더 이상 취미 생활에 활용되는 장난감에 그치지 않고, 공공 및 상업적 이용 사례들이 지난 몇 년간  비약적으로 발전하였다.

이와 같은 기술의 발전으로 현재 많은 항공업계 전문가들은  UAM(Urban Air Mobility), 즉 도심 항공 모빌리티에 주목하고 있다.

● UAM 발전 추세
도심 항공 모빌리티의 비즈니스모델로 고려되는 기체의 형태로는 4~5명을 태울 수 있는 에어 택시 개념을 제시하고 있다. 이러한 소형 항공기를 전기동력(allelectric) 항공기로 만들 수 있다면, 수직 이착륙이 가능하고 기존 헬리콥터보다 안전성이 우수하며 소음도 훨씬 적은 항공기가  탄생할  것이다.

승차공유(Ride sharing) 사업모델과 결합하여 좀 더  안전하고 조용하며 저렴한 항공운송을 가능하게 된다. 도시 상공을 통과, 출발지에서 목적지까지 최단 거리로 연결하는 이동이 가능하게 되고, 지상의 교통 혼잡을 피해서 기존교통수단보다  이동 시간의 비약적인 단축이 가능하게 될 것이다. 이러한  운송 수단의  장점은 항공사가 정해 놓은 일정에 맞추어 우리의 스케줄을 조정해야 하는 지금의 방식이 아닌, 우리가 원하는 때에 이용할 수 있는 소위 온-디맨드 모빌리티(on-demand mobility)가 가능해진다는 점이다. 지상에서 택시 개념이  항공에서도 구현될 수 있다는 것이다.

결국 UAM은 지역 간을  유기적으로 연결하여 더욱 가깝게 만들어 줄 것이다.  UAM은 도심  교통혼잡으로 부터 벗어나   그들이 관심을 두고 즐기고자 하는 시간을 최대한 활용할 수 있을 것이다.

UAM은 육상 운송을  2차원세계에서  3차원 세계로 확장시켜  빠르게 증가하는 도시 모빌리티 수요를 충족시키며  이용자를 편리하게 할 것이다.

우리는  지상에서 이동과 항공 이동을 끊어짐 없이 완벽하게 연계할 수 있게 된다면, 이것은 우리의 이동 방식과 물류이동 방식을 혁신시키는 결과라 돌아올  것이다.  과거  휴대폰  등장이 그랬던 것처럼 우리의 생활 방식이  완전히 바뀌게 될 것이다. 이러한 이유 때문에  세계적으로 UAM에 대한 관심이 높아졌고 많은 회사들이  이 새로운 시장을 목표로 믿을 수 없을 정도로 다양한 비행체 콘셉트를 내놓고 있다.  최근  시장에 대한 조사 연구 결과에 따르면, 2040년대에는 UAM 시장이 약 1조 5천억 달러 규모의 시장으로 성장할 것으로 예측되고 있다.

현재 UAM 기체를 개발하기 위해 뛰어든 전 세계 주요 OEM과 스타트업 기업들은 200개 업체가 넘고 있다.  또한 매우 다양한 콘셉트들이 나오고 있다. 이런 현상은 100여 년 전에 인류가 비행에 대한 꿈을 실현하기 위해 무수한 항공기 콘셉트를 구상했던 항공기의 태동기와 매우 흡사하다.


  UAM 시장이 확대되게 되면 도심 항공 모빌리티는 대중에게 새로운 교통수단을 제공하여 교통 혼잡에서 벗어나게 할 것이다.  그리고 현재 지상 교통을 가능하게 하고 있는 도시의 수많은 도로들과 주차장 등의 시설들이 점유하고 있는 도시의 면적을 다른 목적으로 활용할 수 있게 된다.  메가시티(Megacity, 인구 1,000만이 넘는 도시)의 도로, 주차 시설로 활용하고 있는 면적 중 20%를 공원, 박물관, 공연 센터 등으로 바꿀 수 있다고 상상해 보면, UAM은 우리의 도시를 더욱더 인간 중심적으로 만들 수 있는 잠재력을 가지고 있다고 볼 수 있다.

UAM은 도시의 외곽에서 대도시의 혜택과 편리에 더 쉽게 접근할 수 있게 할 뿐만 아니라 도심 안의 시설들을 걸어 다니며 이용할 수 있도록 바꾸어 주고, 앞으로 전개될 전기, 수소차와 함께 도시의 환경을 보호하며 깨끗한 공기를 제공하는 데 기여할 것이다. 이러한 점들이 바로 이 새로운 혁신에 항공 전문가들 뿐만 아니라 대중들의 관심이 집중되는 이유이다.



●UAM 발전빙향
미래의 새로운 시장을 여는 것은 매우 어려운 일이다. 이러한 도전이 성공하기 위해서는 무엇보다 안전이 중요하다.
우리는 이러한 새로운 시장을 열기 위해서 풀어야 할 수많은 과제 중에서 크게 4가지의 도전 과제로 분류해 볼 수 있다.

첫째는 배터리, 자율 비행, 소음, 경제성, 지상 및 항공 교통 통합과 같은 기술적 과제의 극복이고, 둘째는 안전표준, 인증 방법 등 새로운 정책 및 규정 수립이고, 셋째는 새로운 항공 교통 관리 시스템 구축이며, 넷째는 수직이착륙비행장(버티포트, vertiport),
충전소 등 필요한 인프라 구축이다.

여기서 강조할  점은 방금 언급된  쉽지 않은 과제들의 해결이 순차적으로 진행하는 것이 아니라 모두가 일시에 개발 및  발전되어야 한다는 점이다. 예를 들어서 단지 항공 기체만 만들어 내는 것이 UAM 시장을 여는데 충분한 요소가 되지 않는다는 것이다.

중앙정부, 지방자치단체, 인증기관, 부동산 개발 업계, 기체개발 업계, 항공 항법서비스 제공업계 등 UAM 시장을 여는데 필요한 모든 참여자가 협력하여 가장 안전하고 저렴한 시스템을 구축해야 한다.

현재  정부와 산업계에서는 많은 UAM관련 협업프로젝트를 활발히 진행하고 있다. 미국의 경우  미국 연방항공청(FAA)에서는 2020년에 첫 UAM 운항콘셉트(ConOps)를 발표했고, NASA는 올해 UAM의 Vision Concept of Operations(ConOps)를 발표했는데 그 내용으로는 UAM의 예상 진화 단계를 여섯 단계로 분류하여 성숙도 수준을 판단할 수 있는 지표인 UML(UAM Maturity Level)을 발표하였다. 또한 NASA는 Advanced Air Mobility Grand Challenge를 준비하고 있으며, 미 국방부는 Agility Prime Program을 이끌고 있다. 몇몇 스타 트업들은 개발하고 있는 기체를 인증받기 위한 절차에 들어갔다.
우리나라도 건교부가 주관이 되어 기업체  지방자치단체가 정책지원등 UAM활성화대책을 추진하고 있다.

우리는 이러한 일들을 계속 진행해야만 한다. 우리 모두가 힘을 합치면, 앞으로 10년 안에 안전하고 고도로 복잡한 에어스페이스 시스템(airspace system)을 실현할 수 있을 것이다. 대형 상업용 비행기는 장거리 비행을 계속할 것이고, 소형/중형 UAS는 상공에서 물건을 운송할 것이며, 친환경 추진체를 탑재한 UAM 기체는 친환경적이며 저렴한 항공 모빌리티를 제공할 것이다.

국내에서는  2020년 1월 CES에서 현대자동차그룹의 비전인 스마트 모빌리티 설루션(Smart Mobility Solution)의 일환으로 UAM 비전 콘셉트인 S-A1을 선보인 바 있다.