韓 車·적층제조, 하늘에서 기회 찾아야 한다

하늘을 나는 자동차 즉 UAM(Urban Air Mobility:도심 항공 모빌리티)에 대한 전세계 관심이 뜨겁다. UAM은 PAV(Personal Air Vehicle:개인용 비행체)를 활용해 하늘을 나는 미래형 모빌리티이다.

이를 상업적으로 연결한 에어 택시(미래형 모빌리티)가 미국과 호주의 LA, 댈러스, 멜버른 등 여러 도시에서 시범 운행이 시작되고 있고, 2023년에는 상용화가 예상되고 있다. 두바이는 독일 볼로콥터사를 현재 시범사업 사업자로 선정하여 시험운용 중이며, 2022년 이후 실용화 서비스를 개시할 계획이다. 싱가포르 역시 볼로콥터로 에어 택시 도심 공항인 볼로포트를 이미 오픈하였다. 우버는 비행 공유 서비스를 현재 교통시스템의 보완 및 대체재로 생각하고 있으며, 고급이지만 다수가 이용 할 수 있는 서비스를 추진할 예정이다.

이를 통해 미국 뉴욕 대도시에서도 JFK공항에서 도심까지 시속 160km로 날아서 15분이면 도착이 가능하고, 최고 40분 비행이 가능하다. 우리나라에 도입하다면 인천공항에서 서울 강남 도시 진입이 차가 막힐 경우 2시간이 걸리는 데, 에어 택시로 가면 15분이면 가능하다. 비용도 우버가 목표하고 있는 1.6km 당 500원을 달성한다면 고급 택시 수준이다. 이런 편의성에 의해서 자동차 및 항공시장 패러다임은 빠르게 바뀔 것이고 상용화도 최대한 빨리 진행될 것이다. 모건스탠리 예측에 따르면 2040년 관련 시장은 1800조원으로 성장하고, 나사는 2030년 2만8천대의 유인드론이 실제 서비스에 들어갈 것으로 예측하고 있다.

이에 전세계 자동차 회사들은 앞다퉈 항공기업과 합종연횡을 통해 발빠르게 UAM을 준비하고 있다. 폭스바겐은 에어버스와 공동 개발 중이고, 다임러(메르세데스 벤츠 모기업)는 볼로콥터승객 두 명을 태우고 도시에서 비행하는 볼로콥터에 투자했다.

스웨덴 볼보 주인이자 다임러 대주주인 중국 지리자동차는 볼로콥터에 5,000만 유로를 투자했고 테라푸지아(‘하늘에선 비행기, 땅에선 자동차’ 개념, 일반 자동차처럼 도로를 달리고 차고에도 들어갈 수 있지만 사용자가 필요할 때엔 날개를 펴고 이륙)를 인수했다. 최근 중국의 대표적인 에어택시 중소기업인 이항사는 에어 택시를 개발해 나스닥에 상장을 하였다.

일본 토요타는 한 번 충전으로 승객 5명을 240㎞까지 이동시킬 수 있는 조비(Joby) 항공에 투자했다. 테슬러의 경우도 플라잉카의 컨셉을 테슬러 트럭을 발표하는 자리에 가지고 나왔다.

■ 韓, UAM 투자 활발

기존 나라와 도시를 연결하는 항공시장은 보잉과 에어버스가 이미 선점했기 때문에 후발주자인 우리나라는 진출이 어렵다.

우리나라는 빠르고 집중적인 투자를 통해 도심 항공 시장을 선점해야 한다. 기존 항공시장과 같이 표준이 선진기업에 의해 정해지면 시장 접근이 불가능하고, 하청 업체로 전락을 하게 되기 때문이다.

다행히도 국내에서는 현대자동차가 61조원의 모빌리티 투자 계획 중에 1.8조원을 플라잉카에 투자를 할 예정이고, NASA 출신의 신재원 박사를 영입하고 신규 사업부 구축을 위한 인원 채용을 진행했다. 현대차는 UAM 연구와 상용 기술 개발을 통해 2028년까지 UAM 시장에 진입한다는 목표다.

한화그룹은 우버의 파트너사의 하나에 298억원을 투자를 해서 30% 지분을 인수, 2023년부터 서비스를 개시하려고 준비 중이다.

우리 정부도 2019년 10월 관계부처 합동으로 미래자동차산업 발전 전략을 통해 플라잉 카 분야에 대한 전략을 제시했다.

울산은 한국생산기술연구원의 3D프린팅센터와 한국적층제조사용자협회는 중소기업을 중심으로 컨소시엄을 구성했다. 3D프린팅 기술을 활용해 수직 계열화를 위한 경량화 기체 부품 개발과 수직이착륙 기술 개발을 진행하고 있다. 또한 메탈 3D프린팅 기술을 근간으로 항공 부품 경량화, 고강도 알루미늄 공정 기술 개발 등으로 부품을 개발 중이다.

2023년 에어 택시 상용화 가시화, 현대차·한화 투자 단행

경량화 고강도 알루미늄 적층제조 공정 등 기술 확보해야

■ 인프라·기술 난관 해결 시급

시장이 형성이 되려면 사회적으로 해결해야 할 문제가 몇가지가 있다. 안전과 소음에 대한 것이 해소되어야 하고, 가격 대도 수용할 수 있을 만큼 형성이 되어야 한다. 도심내에서 수직이착륙 및 충전·정비 할 수 있는 인프라도 필요하다. 기존의 헬기 착륙장, 도심 건물 옥상 의 소방 헬기 착륙장등을 이용하여 쉽게 구축이 될 것이다. 이런 환경을 사용하기 때문에 전기 이외의 수소, 가솔린 등 충전기설 구축이 안전시설 구축이 불가능하다, 이미 미국에서는 도심형 에어터미널을 중심으로 부동산 사업까지 나오고 있는데, 벌써 UAM 이착륙장이 있는 아파트의 건설이 이루어지고 프리미엄이 붙어 분양 중이다.

항공기 제작부터 인증, 운행, 사후 관리까지 새로운 표준 제정과 규제가 필요한 상황이며, 기술적 측면에서는 경량화 소재, 배터리, 분산전기추진, eVTOL(전기수직이착륙), 자율비행 S/W, 고성능 컴퓨팅, 5G, 레이더, 라이다, 센서 등 기술 혁신이 필요한 상황이다.

전기모터 기술은 자동차 기술로 가능하며 배터리 기술은 우리나라가 세계 최고 수준이기 때문에 전기 수직 이륙, 항공 시스템 운용 기술만 개발한다면, 우리도 승산이 있다. 세계시장에서 상용화 시점을 3년여 앞으로 바라보고 있기 때문에 우리에게 주어진 시간은 3년 밖에 없다.

■ 메탈 3D프린팅 기술 기반 공정 확보해야

앞서 언급했듯이 유인 드론 등 PAV는 도심에서 운용해야하기 때문에 배터리 용량이 중요하며 때문에 전기차와 같이 경량화가 필수로 요구된다. 또한 항공기와 같이 맞춤 생산되기 때문에 적층제조 맞춤형 설계기술과 공정이 적용될 수 밖에 없다. 현재 전세계의 거의 모든 에어택시는 대부분의 부품을 3D프린팅으로 제작을 하고 있다.

때문에 후발주자인 우리는 메탈 3D프린팅 기술을 근간으로 부품 경량화, 고강도 알루미늄 공정 기술 개발 등으로 차별화된 경쟁력을 갖춰야 한다. 이를 위해 한국적층제조사용자협회는 지난해 11월 한서대, ㈜메탈쓰리디, ㈜뚜루뚜, ㈜스마트항공, 엠피웍스㈜, ㈜유맥에어 등과 ‘4차 산업혁명 PAV 산업 선도를 위한 전략적 산학연 MOU’를 체결한 바 있다. 컨소시엄은 PAV 설계, 경량화 3D프린팅 부품 및 장비 설계, 테스트 및 시연, 인증, UAM 설계 및 운영기술 개발 등을 추진할 계획이다.

우리의 부모와 선배들은 자동차, 조선 등 주력산업을 일궈 후손들의 먹거리를 마련해줬다. 그러나 이제는 산업과 시대가 바뀌면서 일자리는 계속 줄어들고 있고 주력산업도 경쟁력에서 밀려나고 있다. 후손에게 어떠한 먹거리를 물려 줄 것인가. 이제 하늘을 올려다보며 답을 찾을 시간이다.

▲ 세계 각국에서 개발 중인 유인드론

▲ 다임러가 투자한 볼로콥터 X18 앞에서 필자

▲ 현대차는 UAM에 1조8천억을 투자한다고 밝혔다