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서울 누빌 ‘플라잉 택시’ 잡아라 뜨거운 하늘길 ‘UAM’

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‘하늘을 날아다니는 택시’를 곧 볼 수 있을까. 도심항공교통(UAM·도심에서 운행하는 수직이착륙 비행 수단) 시장을 선점하려는 글로벌 기업 간 각축전이 치열하다. 자율주행과 인공지능(AI), 빅데이터 등 여러 분야의 기술을 총망라하는 분야여서 최근 국내에서도 이종(異種) 기업 간 전략적 제휴가 활발하다. UAM 시장의 현황부터 과제까지, 관련 이슈를 분석한다.

매경이코노미

한화시스템에서 개발한 에어택시 ‘버터플라이’의 모습. 2021년 12월 세계 최대 헬리콥터 운영 업체 ‘브리스토우’가 선구매한다고 밝혀 화제를 모았다. (한화시스템 제공)

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▶UAM이 뭐길래

▷도심 혼잡 줄여줄 차세대 교통 시스템

UAM(Urban Air Mobility)은 도심 권역을 자유롭게 이동하는 개인용 비행체 기반 단거리 교통 체계를 뜻한다. 통상 기체와 운항 서비스를 모두 아우르는 용어로 쓰인다. 대부분 친환경 동력을 기반으로 작동하고 자율주행, AI, 항법 등 첨단 기술이 집약적으로 적용된다. 이착륙을 위한 별도의 활주로가 없어도 되므로 공간 활용에 제약이 없어 도심의 상습적인 교통 혼잡을 줄여줄 차세대 교통 시스템으로 각광받는다.

UAM의 핵심 동력은 ‘eVTOL(electric Vertical Take Off & Landing)’이라 불리는 도심형 항공교통수단이다. eVTOL은 전기 동력 기반 수직이착륙기로, 흔히 플라잉카라 불리는 개인용 비행기(PAV)를 떠올리면 이해가 쉽다. 과거에는 공상과학영화에서나 볼 법한 이동수단이었지만 지금은 소재, 배터리, 소프트웨어 제어 항법 등 고도의 기술 구현으로 실현 가능성이 여느 때보다 높다는 평가다. 특히 활주로 없이도 공중에서 자유롭게 정지하거나 이동 가능한 형태를 갖는다는 점에서 기존 이동수단과 차별화된다.

UAM이 차세대 교통수단으로 급부상한 데는 몇 가지 이유가 있다.

첫째, 도심에서의 교통 혼잡 비용 증가다. 국토교통부가 2020년 6월 발표한 한국형 도심항공교통(K-UAM) 로드맵에 따르면, 우리나라의 수도권 인구 집중도는 2019년 기준 50%다. 전국 대도시 인구 집중도는 2019년 기준 77.4%로, 연간 국내 교통 혼잡 비용 38조5000억원의 82%가 대도시권에서 발생하는 것으로 나타났다. 한국항공우주연구원(KARI)은 UAM 현실화로 서울에서만 연간 429억원, 국내 전체로는 2735억원을 절감할 수 있다고 분석했다.

둘째, 모빌리티 산업의 진화다. 자율주행과 AI 기술 등의 기하급수적인 발전으로 자율주행 택시, 수요응답형 버스, 하이퍼루프, 스페이스X 등 다양한 교통수단이 동시다발적으로 출현했다. 덕분에 이동수단별로 단절된 기존 교통 체계에서 최근에는 끊기지 않는 서비스를 뜻하는 ‘심리스(Seamless)’ 형태로 진화 중이다.

특히 UAM은 분절된 기존 교통 체계를 통합적, 유기적으로 연결시키고 도심 간 이동 시간을 획기적으로 단축할 것으로 기대를 모은다. 국토교통부 로드맵을 보면 변화상에 관한 단서를 얻을 수 있다. 국토부는 도심 권역 30~50㎞의 이동 거리를 UAM 비행 목표로 잡았다. 가령, UAM을 이용할 경우 김포공항에서 잠실까지 약 20분, 잠실에서 여의도는 5분이면 가능하다. 승용차로 이동할 경우 최소 1시간 이상 걸리는 거리를 UAM을 기반으로 버스, 철도, PM(Personal Mobility) 등과 연계해 환승 시간을 최소화하는 연계교통(Seamless) 서비스를 구현할 복안이다. 정부는 2025년 상용화, 2030년 본격 상용화라는 로드맵 아래 정책을 추진 중이다. 운임은 상용화 초기에는 40㎞(인천공항~여의도) 기준 11만원으로, 현재 모범택시보다 다소 비쌀 것으로 예측되지만 시장이 확대되고 자율비행이 실현되면 2만원 수준으로 일반택시보다 저렴해질 것으로 예상됐다. 다만, 도심 자율비행은 기술 개발과 항공 당국의 안전 인증 시간 소요로 2035년 이후 가능할 것이라는 예측이다.

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▶글로벌 기술 경쟁 치열

▷수직이착륙기 개발 관건

UAM이 미래 모빌리티 산업의 핵심 동력으로 각광받으면서 관련 시장 선점을 위한 글로벌 기업 간 경쟁이 치열하다. UAM은 기체·부품 제작, MRO, 운항·관제, 인프라, 서비스·보험 등으로 종합적인 산업 생태계를 이루고 있다. 항공 기술에서 비교 우위를 갖춘 항공사부터 대규모 양산에 강점을 갖춘 완성차 회사까지, 전 세계 200여개 업체가 치열한 기술 전쟁을 벌이는 중이다. 분석기관별로 추정 시장 규모는 제각각이지만 글로벌 투자은행 모건스탠리는 2020년 90억달러 수준이었던 UAM 시장이 2040년 1조4739억달러까지 성장할 것으로 전망했다.

글로벌 항공업계에서는 세계 최대 항공기 제작사인 보잉의 행보가 두드러진다. 보잉은 2019년 구글 공동창업자 래리 페이지가 설립한 무인 에어택시 벤처기업 ‘위스크’에 투자했다. 보잉은 래리 페이지의 전기항공기 제조사 키티호크와 함께 세운 합작법인을 통해 위스크를 창업했다. 월스트리트저널 등 외신에 따르면 보잉은 위스크 지분 50% 이상을 보유 중이다. 이는 도심에서 자유롭게 운행할 수 있는 전기식 수직이착륙 항공기를 직접 개발하려는 포석이다. 보잉은 조종사 없이 무인으로 움직이며 승객 3~4명을 태우고 수직으로 이착륙 가능한 형태 비행체를 개발 중인 것으로 알려졌다. 위스크가 상용화를 목표로 하고 있는 최신 모델의 세부 정보는 이르면 올 연말 공개된다.

유럽 항공사 에어버스는 대중교통을 대체할 수단으로 ‘시티 에어버스’라는 기체를 직접 개발 중이다. ‘시티 에어버스’는 한꺼번에 여러 명의 승객을 실어 나르는 드론 형태 헬기다. 에어버스는 최근 독일 바바리아주 만힝에서 무게 약 2.3t의 에어택시 ‘시티 에어버스’의 시험 비행을 진행해 눈길을 끌었다.

미국에서는 공유차 서비스 업체인 우버가 UAM 이슈를 선도하고 있다. 우버는 2016년 일찌감치 UAM 사업을 전담하는 자회사 엘리베이트(Elevate)를 설립하고 2023년 상용화를 목표로 잰걸음 중이다. 우버는 기체·금융·건설·통신 등 UAM에 필요한 다양한 업계와 협력관계를 형성하고 있다는 점에서 다른 업체보다 앞서 있다는 평가다.

2009년 설립된 조비에비에이션도 주목받는 회사다. 이 회사는 전기 수직이착륙 비행체를 개발 중으로, 전 세계 UAM 기체 개발사 중 기술력 면에서는 선두 주자로 평가받는다. 조비에비에이션은 이미 2020년 5인승, 시속 322㎞, 항속 거리 241㎞의 에어택시를 공개했다. 미 연방항공청(FAA)의 상업 비행용 허가(G-1) 인증을 유일하게 받았고 뉴욕 증시 시가총액이 30억달러(약 3조9000억원)에 달한다. 조비에비에이션은 2024년 미국에서 UAM 상용화를 목표로 하고 있다.

이외 독일 볼로콥터와 중국 이항도 전기 수직이착륙기를 개발 중이다. 볼로콥터는 2011년 시제기를 개발한 뒤 2019년 10월 싱가포르에서 도심 유인 비행을 선보여 주목받았다. 중국의 이항은 2012년 말 기체 개발에 착수해 2016년 초도 비행에 성공한 뒤 현재까지 유무인 비행 누적 횟수가 1000회를 돌파했다.

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▶K-UAM 시장 ‘4파전’ 양상

▷현대·한화·롯데·GS…각자 컨소시엄

국내 기업의 UAM 시장 경쟁은 크게 4개 컨소시엄 구도로 좁혀지는 모습이다. 이들 컨소시엄에는 현대차, SK텔레콤 , 한화시스템, 롯데렌탈, GS 등 쟁쟁한 기업이 이름을 올렸다. 이들은 각자 다른 기업과 적극적인 합종연횡으로 컨소시엄을 꾸려 UAM 시장을 선점한다는 계획이다.

UAM 산업은 특성상 한 기업 역량만으로는 역부족이다. 항공 부품을 만들고 기체를 설계·양산하는 '비행체' 부문, UAM이 이착륙할 공간과 도심을 설계하는 '인프라' 부문, 비행체 통신과 운항에 집중하는 '서비스' 부문 등 다양한 분야의 기술과 운영 노하우가 필요하다. 각 기업이 다른 여러 기업·기관과 경쟁적으로 전략적 제휴(MOU)를 맺고 있는 이유도 여기 있다.

최근 SK텔레콤(SKT)은 한국공항공사, 한화시스템, 한국교통연구원, 한국기상산업기술원 등과 국토교통부 주관 'K-UAM 그랜드챌린지'에 함께 참여하기로 하고 2025년 상용 노선 사업화 목표를 공식화했다. SKT 컨소시엄은 비도심지역 관광노선 등 저밀도 사업을 거쳐 도심지역에서도 안정적인 서비스를 제공하기 위해 협업을 가속화한다. 저밀도 사업은 고층빌딩 등 장애물 및 공역제한 이슈가 적은 인구 비밀집 지역을 대상으로 한다. 도심 상용화 이전 사회적 수용성을 단계적으로 확보하는 교두보 역할을 맡는다. SKT는 지난해 1월 한화시스템, 한국공항공사, 한국교통연구원과 컨소시엄을 결성하고 UAM 사업화를 위해 긴밀하게 협업해 왔다. 4개 주체는 정부 주도의 'UAM 팀 코리아' 내에서도 각각 서비스·기체·인프라·연구분야를 대표하는 'K-UAM 드림팀'으로 상용화를 이끌고 있다.

SKT는 모빌리티 플랫폼 개발 및 운영, UAM용 통신 시스템 구축, 미국 조비 에비에이션과의 협업을 통한 UAM 실증 강화 역할을 맡았다. 이외 한국공항공사는 UAM 이착륙장(Vertiport)를 구축하고 운영하는 기술, 한화시스템은 기체개발, 기체 정비, 항행·관제·ICT 솔루션, 한국교통연구원은 UAM 서비스 수요예측 및 대중수용성 확보방안 연구, 한국기상산업기술원은 UAM용 실시간 기상정보 및 예측서비스 제공 등의 역할을 나눠 맡는다.

컨소시엄에 참여한 한화시스템도 그간 쌓아온 센서·레이다·항공전자 기술과 노하우를 바탕으로 2020년 2월부터 에어택시 원천 기술을 보유한 미국 스타트업 '오버에어'와 함께 에어택시 '버터플라이(Butterfly)' 공동개발에 착수했다. 버터플라이는 '틸트로터' 방식 기체다. 4개의 프로펠러가 달려 헬리콥터처럼 수직이착륙이 가능하고 하늘에서는 비행기처럼 날아간다. 헬리콥터와 비행기를 섞어놨다고 보면 이해가 쉽다. 한화시스템 관계자는 "2024년까지 UAM 기체 개발을 마치고 2025년 서울-김포 노선 시범 운행을 시작할 계획"이라고 밝혔다.

현대차도 K-UAM 산업을 이끌 핵심 플레이어로 꼽힌다. 2028년까지 하늘과 지상을 연결해 끊김 없는 이동을 누리는 ‘심리스 모빌리티’를 현실화한다는 로드맵을 세웠다. 현대차는 2019년 9월 UAM 사업부를 신설하고 미국 항공우주국 항공연구총괄본부 본부장 출신 신재원 사장을 책임자로 영입하며 UAM 진출을 본격화했다.

미국에서의 UAM 행보가 특히 주목받는다. 현대차는 2020년 미국에 UAM 사업 관련 법인을 설립, 지난해 11월 해당 독립법인 이름을 ‘슈퍼널’로 새롭게 바꾸고 더욱 공격적인 투자를 진행하고 있다. 슈퍼널은 영국 ‘알티튜드 엔젤’, 독일 ‘스카이로드’, 미국 ‘원스카이’ 등 3개사와 파트너십을 체결해 업계 공통 표준 수립에 협력 중이며 올해 초에는 UAM 인프라 스타트업 ‘어반에어포트’에 지분 투자를 단행하기도 했다. 현대차는 우버와도 UAM 사업 추진을 위한 협약을 맺었다.

현대차는 국내 기업과의 합종연횡에도 열심이다. 지난해 KT·대한항공·인천공항공사·현대건설 등 각 분야 기업들과 UAM 연합을 결성, UAM 산업을 활성화하기 위해 상호 협력하기로 했다. 신재원 현대차 사장은 “스마트폰으로 UAM 서비스를 예약, 자율주행차 등 이동수단을 타고 버티포트로 이동, UAM 기체를 타고 목적지에 도착하는 그림을 그린다”고 밝혔다.

롯데와 GS 역시 후발 주자로 UAM 시장 공략에 나선다. 롯데는 2021년, GS는 2022년 5월에 시장 진출을 공식화했다. 롯데는 모빌리티 플랫폼 운영을 할 롯데렌탈을 앞세워 도전장을 냈다. 기체 개발은 미국 비행체 개발 업체인 스카이웍스에어로노틱스가, 배터리 모듈 개발은 미국의 모비우스에너지가 맡는다. 이 밖에도 한국의 민트에어(비행체 운영), 항공우주산학융합원(시험 비행·사업 운영 지원) 등이 롯데 모빌리티 사업에 함께한다.

그룹 내 역량과 네트워크를 활용한 시너지 효과도 기대된다. 장기 렌터카와 차량 공유 사업을 운영하는 롯데렌탈을 비롯해 롯데건설, 롯데정보통신, 롯데캐피탈 등과의 협업이 계획돼 있다. 백화점·대형마트·호텔 등 롯데가 보유한 수많은 지상 인프라가 UAM 버티포트로 활용될 가능성도 있다. 롯데는 인천공항에서 잠실까지 나는 UAM 기체의 실제 운항을 2024년까지 진행한다는 계획이다.

마지막으로 GS가 올해 5월 UAM 사업에 도전장을 내면서 4파전 구도가 완성됐다. GS칼텍스는 카카오모빌리티·LG유플러스·제주항공·파블로항공·버티컬 에어로스페이스와 UAM 컨소시엄을 구성하기로 했다. GS칼텍스는 전국 2200여개 주유소 네트워크를 기반으로 UAM 허브 기지, 차량 공유, 드론 배송 등 다양한 모빌리티 서비스를 제공한다는 방침이다. GS칼텍스는 주유소 비가림막(캐노피)을 개조해 UAM 이착륙 공간으로 활용한다는 계획이다.

LCC 최초로 UAM 시장에 참전하게 된 제주항공은 UAM 표준 운항 절차와 비행 계획 수립 등 항공 운영 전반을 맡고, 기체는 영국 버티컬에어로스페이스가 제작한다. 이 밖에 카카오모빌리티는 자동 체크인·보안 검색 기능 등을 구현한 버티포트 솔루션 구축을, LG유플러스는 교통관리 시스템과 통신 서비스를 선보인다. GS 컨소시엄에 LG유플러스가 참여하면서 SK텔레콤(한화시스템 연합)과 KT(현대차 연합) 등 국내 통신 3사가 모두 UAM 사업에 뛰어들게 됐다.

▶K-UAM, 향후 과제는

▷낮은 기술 경쟁력…안전·소음도 문제

너 나 할 것 없이 UAM 시장에 뛰어들고 있는 형국이지만, 과제도 산적해 있다.

먼저, 부족한 기술 경쟁력이다. 전국경제인연합회(전경련)에서 최근 발간한 ‘도심항공모빌리티 동향·과제’ 보고서에 따르면 국내 기체 개발 기업은 올해 4월 기준 단 4개뿐이다. 대한항공, 한국항공우주산업, 현대자동차, 한국항공우주연구원이 전부다. 전 세계 개발 기업(343개) 중에 차지하는 비중은 1.2%에 불과하다. 개발 기업을 가장 많이 보유한 국가는 미국으로 약 130개에 달한다. 기체 개발 외에 여타 핵심 기술 수준도 떨어진다는 분석이다. 체계 종합 기술, 비행제어 기술, 모터 등 전기 동력 기술, 항공교통 관제 기술 등 UAM 관련 기술은 세계 최고 수준과 비교할 때 60~70% 정도라는 게 전문가 지적이다.

전경련 관계자는 “배터리, ICT 등 상대적으로 강점을 지닌 분야를 중심으로 글로벌 UAM 시장 기회를 모색할 필요가 있다”고 말했다.

제도와 규제를 잘 정비해야 하는 것도 숙제다. UAM이 뜨고 내리려면 ‘공역’ 설정이 필수다. 공역은 비행이 가능하도록 안전하게 통제된 공중 설정 구역을 말한다. 수도권은 현재 ‘비행금지구역’이다. 추후 특별법 제정으로 문제를 풀어나간다는 것이 정부 입장이지만 쉽지만은 않은 문제다. ‘안전성 검증’도 필수다. 주택이 밀집한 주거지 등에서는 소음이나 조망권 문제도 발생할 수 있다.

UAM과 관련된 국제 표준이 아직 없다는 점도 문제다. 현재 세계적으로도 UAM 관련 기체·통신·관제 등에 대한 기술 표준이 마련돼 있지 않다. UAM이 무엇인지, 법적인 개념조차 명확히 정립된 것이 없는 실정이다.

허희영 한국항공대 총장은 “기체와 부품의 국제 인증을 위한 가이드라인 마련이 시급하다. 정부가 UAM 관련 컨트롤타워를 빠른 시일 내 마련해야 한다. 그래야 신개념 교통에 대한 법·제도를 정비하는 작업도 수월하게 뒤따를 수 있다”고 강조했다.

지자체 유치 경쟁도 뜨거워

인천·경북…공항 앞세워 UAM 육성

기업뿐 아니다. UAM 산업을 선점·유치하기 위한 지방자치단체 경쟁도 치열하다.

가장 적극적인 곳은 역시 인천공항을 보유한 인천시다. 인천시는 인천경제자유구역청을 중심으로 항공 융복합 신산업 육성에 공을 들이고 있다. 인천경제자유구역에 입주한 항공 산업 관련 기업과 UAM, 드론 산업을 연계해 ‘항공 융복합 신산업 특화 테크 플랫폼’을 구축하겠다는 것이 골자다. 인천 송도에 있는 항공우주산학융합원과 인천테크노파크 항공산업센터가 구성한 컨소시엄은 최근 정부로부터 혁신생태계 조성 공모 사업에 선정되면서 UAM 사업에 속도를 낼 수 있는 토대도 마련했다.

경상북도 역시 2028년 개항이 목표인 대구경북 신공항 건설을 계기로 UAM 산업 육성에 뛰어들었다. 국토교통부가 2025년 상용화를 목표로 올해 상반기 UAM 연구개발을 위한 테스트베드를 선정할 예정인데 경북은 김천을 대상지로 선정받기 위해 노력 중이다. 김천이 국내 유일의 ‘스마트 그린물류 규제자유특구’로 지정돼 있는 만큼 UAM 산업을 실증 테스트하는 데 있어 최적지라는 판단이다.

울산시도 발 빠르게 나섰다. 올해 5월 인수위 지역균형발전특위에서 ‘울산 UAM 특구’ 구축이 국정과제로 확정되면서 일단 판은 깔렸다. 울산시는 2023년부터 2027년까지 국비 2535억원 등 총 3210억원을 투입해 UAM 산업 전 주기를 지원하는 클러스터를 구축한다는 구상이다.

UAM 산업에 군침을 흘리는 지자체는 이 밖에도 많다. 광주시는 UAM 산업 육성을 위해 지난 4월 태스크포스(TF)를 구성했다. 광주시와 한국전자통신연구원, 광주테크노파크를 중심으로 연구기관과 대학, 기업 등 전문가와 외부 자문단으로 꾸려졌다. 경기 고양시는 최근 UAM 클러스터 조성 타당성 조사를 위한 용역에 착수하며 UAM 사업에 대한 의지를 드러냈다.

[배준희 기자, 나건웅 기자]

[본 기사는 매경이코노미 제2160호 (2022.05.25~2022.05.31일자) 기사입니다]



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