모빌리티 혁명이 지상에서 거세게 불고 있다. 그 바람이 하늘까지 불어오기 시작했다. 마치 택시를 호출하듯, 손에 쥔 스마트폰으로 간편하게 에어 택시를 부른다. 그런 방식으로 오가는 출퇴근길이 더는 허무맹랑한 이야기로 들리지 않는 시대는 언제일까? 지금이다. 바로 그 시대에 우리가 살고 있다. 실감이 나지 않더라도 바로 오늘의 현실이다.
세계 곳곳에서 항공기 업체와 스타트업이 경쟁하고 있다. 하늘을 나는 자동차 시대를 앞당기기 위해 관련 기술을 개발하고, 상용화하는 경쟁에 앞 다투어 뛰어드는 중이다. 그들은 이미 경쟁을 끝낸 것일까? 자신과의 경쟁이라면 부분적으로는 그렇다. 끝내 승객이 탑승할 수 있는 드론을 개발해냈고, 인류가 오랜 기간 꿈꿔온 차세대 교통수단인 에어택시를 세상에 선보였다. 1인승 에어택시를 보고 감탄한 것이 얼마 되지 않은 듯한데, 벌써 다인승 에어택시의 개발이 속속들이 마무리되고 있다.
미국 알라카이(Alakai)사는 액화수소를 연료로 사용하는 에어택시 ‘스카이(skai)’를 공개 했다.독일의 자동차 명가 BMW에서 디자인한 스카이는 수소를 연료로 하는 무인조종 에어택시이다. 승차 정원은 5명이며 승객을 태우고 무려 4시간 동안 비행이 가능하다. 긴 비행시간 덕에 최대 400마일(643km)까지 이동할 수 있다.
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스카이가 유독 긴 비행시간을 자랑할 수 있는 이유는 바로 동력원에 있다. 에어버스, 보잉 등 항공기 제작사뿐만 아니라 우버, 인텔 등이 개발하고 있는 에어택시는 현재 모두 배터리 구동 방식이다. 하지만 알라카이의 에어택시는 액화수소를 동력원으로 사용한다. 이로 인해 비행시간을 비약적으로 늘릴 수 있었던 것이다.
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기존 배터리 동력 방식은 비교적 짧은 비행시간을 가지기 때문에 공항에서 도심, 도심에서 도심 정도의 거리로 운항이 제한된다. 비행을 마친 후에는 다음 비행을 위해 5~6시간의 다소 긴 충전 시간도 필요하다. 하지만 액화수소 동력방식은 10분 남짓의 짧은 시간 안에 충전이 가능하며, 한번 충전으로 4시간 이상 비행이 가능하다. 이러한 성능은 기존 헬리콥터의 운항 거리에 견줄만한 수준으로, 기존 배터리 방식 드론의 최대 단점이었던 부분을 말끔히 해소했다.
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스카이의 핵심 기술인 액화수소탱크 기술은 우리나라 벤처기업인 하이리움산업이 지원했다. 액화수소탱크 경량화에 세계적인 기술을 갖고 있는 하이리움산업은 알라카이에 액화수소탱크, 수소액화기, 액화수소충전소 등을 개발해 공급하고 있다. 우리나라의 기술력이 세계에 인정받고 에어택시 개발 시장에서 차별화된 고효율 동력원으로 등장한 것이다.
독일의 스타트업 기업 릴리움(Lilium)은 기존의 에어택시와는 차별화된 신개념 소형 비행기 ‘릴리움 젯(Lilium Jet)’을 개발했다. 릴리움 젯은 5인승이며, 세 가지 면에서 기존 비행기와 다른 특징을 가지고 있다.
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첫째, 릴리움 젯의 동력원은 순수 전기에너지이다. 전기에너지만을 동력원으로 사용하는 비행기로는 세계 최초이다. 릴리움은 이를 실현시키기 위해 자체 기술력으로 100% 전기식 제트엔진인 ‘eVTOL’을 개발했다. 이 엔진의 개발이 성공했기 때문에 가능했던 일이다.
둘째, 일반 비행기와 달리 활주로가 필요 없다. 수직 이착륙이 가능한 구조로 설계됐기 때문이다.
셋째, 릴리움 젯은 비행기의 여러 용도 중에서 버스, 지하철, 택시와 같은 ‘단거리 이동용’으로 사용된다는 점이다. 그래서 릴리움 관계자는 이 전기 비행기의 닉네임을 ‘에어택시’로 부르기 시작했고, 에어택시 개발사 반열에 오르게 된 것이다.
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릴리움 젯을 비행기의 관점에서 보면 굉장히 특이한 형태로 볼 수 있지만, 드론의 관점에서 보면 영락없는 ‘틸트로터 방식 VTOL(수직이착륙기)’이다. 하지만 일반적인 VTOL이 사용하는 돌출된 프로펠러를 사용하지 않고 덕트 팬을 사용한 점이 매우 특이하다. 릴리움 젯의 덕트 팬은 이륙할 때 수직의 방향으로 추력을 내다가 비행기가 공중으로 올라가면 서서히 추력의 방향을 후방으로 수평이 될 때까지 바꾸어 가속하는 구조이다. 최고 속도는 시속 180마일이며, 한 번의 충전으로 186마일(300km)까지 비행이 가능하다. 자동차로 1시간 걸리는 거리를 무려 15분만에 이동할 수 있는 것이다.
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물론 장점만 있는 것은 아니다. 릴리움 젯의 유일한 단점은 에너지 효율이다. 일반적인 드론과 같은 멀티로터 타입 구조를 채택하면 훨씬 더 오랫동안 더 먼 거리를 날아갈 수 있지만, 릴리움은 eVTOL을 선택한 것이다. 대신 우수한 안전성, 낮은 소음, 더 빠른 속도, 더 많은 탑재량 등 기존 드론형 비행기와 비교할 수 없을 만큼 뛰어난 성능을 가지게 됐다.
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릴리움 젯은 2019년까지 완벽한 기능을 갖춘 에어택시를 출시하는 것을 목표로 막바지 실험과 개발에 열을 올리고 있다. 과연 릴리움의 에어택시 상용화 계획은 순조롭게 진행될 수 있을까?
에어택시를 설계하여 양산화에 성공하는 것은 단순히 전자제품을 만드는 것과는 차원이 다르다. 수백 년의 역사를 가진 자동차 제조 기업도 새로운 모델을 개발하는 데 2년 정도의 시간을 쏟는다. 자동차는 새로운 모델일지라도 바퀴가 4개에 기본적인 구조는 정해져 있다. 하지만 에어택시는 플랫폼 형태가 천차만별이다. 예를 들어 독일 릴리움(Lilium)의 릴리움젯(Lilium Jet) 모델은 VTOL 구조이며 추력을 얻기 위해 덕트 팬을 사용한다. 반면 알라카이(Alakai)사의 ‘스카이(skai)’ 모델은 사방으로 6개의 프로펠러가 노출되어 있는 보편화된 멀티콥터 구조를 가지고 있다.
이러한 점을 고려해 볼 때 자원과 시간에 제약이 있는 일반 기업이나 스타트업 기업이 최적화된 플랫폼을 찾기 위해 다양한 형태의 플랫폼을 설계하고 테스트하는 것은 사실상 불가능할 것이다. 아마도 에어택시 기업들은 시험에서 답을 찍는 마음으로 자신들이 개발하는 플랫폼이 에어택시에 적합하기를 기도하고 있을지도 모른다.
이런 환경을 고려해 볼 때, 우리나라의 기업들도 멀티로터로 대변되는 드론 경쟁에서 중국 기업에 제대로 밀린 경쟁력을 회복할 수 있는 기회가 올 수 있지 않을까?
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독일의 연구기관 포르쉐 컨설팅(Porsche Consulting)은 일반 자동차와 에어택시의 운행효율성을 비교했다. 독일 뮌헨국제공항에서 뮌헨 마리엔 광장까지는 40km 거리이다, 일반 자동차는 45분 걸려 이동했다. 에어택시는 이동시간을 35분으로 줄였고, 이동거리도 30km로 단축했다. 미래는 이제 더 무엇을 단축하려고 하는 것일까?
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