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구상 교수는 기아자동차 디자인실에서 크레도스 책임디자이너를 역임했으며 기아자동차 북미디자인연구소 선임디자이너를 지내기도 한 자동차디자인 현장에서 잔뼈가 굵은 자동차 전문 디자이너입니다. 현재는 디자인학부 교수로 일하고 있습니다. 이론과 실무를 겸비한 구상교수의 자동차 디자인 이야기는 독자여러분에게 새로운 시각을 제공할 것입니다.

미래에는 모두가 날아다닐까?

페이지 정보

글 : 구상(koosang@kookmin.ac.kr)
승인 2020-10-11 18:35:44

본문

최근에는 운송수단 이라는 단어 대신에 모빌리티 라는 용어가 폭넓게 쓰이고 있다. 그런데 실제로 모빌리티 라는 용어는 수송기기 분야 이외에 인문학과 사회학 등의 분야에서는 오래전부터 상당히 포괄적으로 쓰여 온 것을 볼 수 있다. 하지만 수송 분야로 한정해서 본다면, 최근부터 쓰이기 시작한 용어 중 하나이다. 수송 수단으로써 모빌리티라는 용어에 대한 학계의 견해를 살펴보면, 기차, 자동차, 비행기, 인터넷, 모바일 기기 등과 같이 테크놀로지에 기초해 사람, 사물, 정보 이동을 가능하게 하는 포괄적 기술을 의미하며, 이에 수반되는 공간의 구성과 인구 배치의 변화, 노동과 자본의 변형, 권력 또는 통치성의 변용 등을 통칭하는 사회적 관계의 이동까지도 포함한다는 견해를 볼 수 있다. 그러한 견해에서는 다양한 육·해·공의 교통수단과 정보 전송 등 유무형의 모빌리티 테크놀로지의 범주도 폭넓은 연구 대상이 된다.

글 / 구상 (자동차 디자이너, 교수)

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이처럼 다양한 견해가 있지만, 오히려 그로 인해 정확한 정의를 내리는 건 쉽지 않다. 그렇지만 몇몇 사례를 통해 미래의 모빌리티가 어떤 기술과 디자인을 가지게 될지 살펴볼 수 있을 것이다. 특히 최근에는 자율주행 기능의 1~2인승의 날아갈 수 있는 자동차, 이른바 스마트 플라잉 카(flying car) 등의 모습도 볼 수 있다. 오늘은 그들 중 일부를 살펴보고자 한다.

한편으로 작금의 코로나-19의 세계적인 범유행(pandemic)으로 인한 비대면 추세 확산으로 당분간은 관광을 위한 여행 등을 위한 이동 수요는 감소할 것이지만, 그 이외에 업무나 직업 활동을 위한 이동 수요는 감소하기 어려울 것이다. 물론 지금보다는 비대면의 비중은 높아질 것이 틀림 없다. 그렇지만 불가피한 이동의 수요는 여전할 것이며, 이에 따라 효율적인 장거리 이동에 대한 요구는 높아질 것이다. 그에 따른 도시와 도시 간의 이동을 위한 항공 모빌리티에 대한 관심도 증가하게 될 것으로 보인다.

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이러한 바탕에서 대중 교통수단이 아닌 개인용 항공기(PAV; Persnal Air Vehicle), 또는 도심 항공 모빌리티(UAM; Urban Air Mobility) 등 새로운 유형의 항공 모빌리티 개발이 나타날 것으로 보인다. 이미 그러한 개발이 이루어지고 있으며, 이미 전 세계의 항공 모빌리티 시장에는 약 200여 개 회사가 진출해 있다고 한다. 이러한 추세를 바탕으로 미국의 투자은행 모건스탠리는 20년 뒤인 서기 2040년에는 항공모빌리티 시장이 1조 5,000억 달러(약 1,750조 원) 규모로 성장할 것으로 전망하기도 했다.

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항공 모빌리티의 실용화가 가장 먼저 시작된 분야는 드론(dron)에 의한 배달로, 대체로 2~3kg 중량의 물품을 10마일 거리 범위에서 20분 이내의 시간에 직접 배달(door to door)하는 것이다. 이러한 배달은 특히 코로나-19의 창궐에 의해 보다 더 확산될 것으로 보인다. 이러한 드론에 의한 배송에는 드론 간의 충돌을 방지하기 위한 관제 시스템이 필수인데, 미연방항공청(FAA)과 NASA는 클라우드 기반의 무인항공기 관제 시스템(real time tracing system)을 개발 중이며, 이와 관련해 골드만삭스는 무인배송시장에서 2030년에 최초로 이익이 발생할 것으로 예상하고 있기도 하다.

또 다른 항공 모빌리티 상용화 유형은 에어 메트로(Air metro)인데, 지하철과 같이 정해진 노선과 운항 시간에 맞추어 움직이는 것으로, 교통체증이 극심한 도시 간, 혹은 도심 간을 연결하는 수직 이착륙 플라잉 카를 운행하게 되며, 2~5명이 탑승할 수 있다. 약 20~150km의 거리를 비행하며, 정류장에서는 3~6대가 동시에 출발하는 것이 가능하고, 충전 시설과 접객 시설이 정류장에 완비돼 있다. NASA는 에어 메트로 시장에서 2028년에 최초로 이익이 발생할 것으로 예상하고 있다는 내용도 볼 수 있다. 의외로 먼 시점이 아니라는 사실이 놀랍지 않을 수 없다.

한편으로 구체화된 개발의 사례도 볼 수 있는데, 그들 중 자료를 공개하고 있는 여기에서 극히 일부의 사례를 살펴보기로 하자.


1) EHang AAV(Autonomous Aerial Vehicle) 

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승객과 물류용 비행 모빌리티 제조업체 EHang은 2014년에 광저우(广州)에서 설립됐다. 2016년의 CES에 처음으로 1인승 항공 모빌리티 EHang 184를 출품했으며, 그 이후 Ghost, EHang 216 등 주로 소형 비행 모빌리티를 개발하고 있다. 184 모델은 개발 후 1,000여 회의 시험 비행을 거친 것으로 알려져 있으며, 수직이착륙 방식이다. 프로펠러는 본체로부터 돌출/수납 되며, 이착륙을 위한 작동 공간은 2인승이 8.7㎡이다. 이는 일반적인 5인승 세단형 승용차의 점유 공간을 8.7㎡(4.7m×1.85m로 가정 시)로 보는데, 이와 동일한 수준이라고 할 수 있다. 주요 특징은 이와 같다.

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- 전기 동력 자율주행 비행 기능
- 16km 이내의 단거리 범위 비행
- 드론 구조 기반의 디자인 이미지
- 로터 작동에 의한 하향 풍속 추진 저속 비행체
- 인력 수송이 아닌 상업 목적의 비행체
- 노출된 프로펠러는 대중적으로는 위험요소


2) AeroMobile 4.0, 5.0

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에어로모빌(AeroMobile) 회사는 2010년에 설립됐으며, 2013년에 버전 2.5를 내놓았고, 2014년의 버전 3.0을 거쳐 2017년에 내놓은 버전 4.0 이후, 2020년 현재 4.0 버전을 상업적으로 출시했다. 에어로모빌 4.0 버전은 두 장의 주익(主翼)이 뒤로 접혀 수납되는 구조이며, 단거리 활주(STOL; Short takeoff and landing)에 의한 이착륙 방식을 가지고 있다.

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좀 더 승용차에 가까운 디자인을 가진 5.0 버전을 2025년에 내놓는 것을 목표로 하고 있으며, 5.0버전은 4인승으로 지상 활주 없이 수직 이착륙이 가능하다. 또한 네 개의 바퀴로 지상 도로를 주행하는 것도 가능하다. 4.0의 기체 제원은 날개를 접은 상태에서 길이×폭×높이가 각각 5.9×2.2×1.5(m)이나, 날개를 펼치면 그 가로 폭(wing span)이 8.8(m)에 달한다. 주요 특징은 다음과 같다.

- 개인용 항공기/차량은 내연기관 하이브리드 동력
- 지상 주행과 비행의 변환 시 3분 소요
- 승객 안전을 위한 기체용 낙하산 탑재
- 카본섬유 프레임 구조로 경량 및 강성 확보
- 전체 객실은 기능성 추구의 협소한 구조 
- 가족용 이동수단으로는 부적절


3) Lillium Jet

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2015년에 다니엘 비간트(Daniel Wiegand) 등 4명에 의해 독일 뮌헨에 세워졌으며, 2016년에 첫 시험 제작 기체의 비행에 성공하였다. 2017년에 2인승 시험 비행 성공 후 2017년에서 2019년 사이에 5인승 시험 비행체 실험 성공하였다. 2020년 3월 23일에 구체화 된 비행체를 발표했으며, 이를 토대로 2019년에서 2024년의 기간 동안 인증 획득 및 양산 체제 구축을 목표로 하고 있다.

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추진 및 비행동력원으로 쓰이는 36개의 전기 모터는 기존 항공기의 유압 장치나 기어박스 등을 쓰지 않는 방향타 및 수평 안정기 등과 결합하여 어느 방향으로도 추진력을 낼 수 있는 구조를 가진다. 이러한 구조로 기존 제트 항공기 1/1,000 수준의 부품 구성의 단순한 구조로 운항 시의 유지보수 비용이 적다.

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전기 모터에 의해 이륙할 경우 일반 화물차량 수준의 소음만 유발되며, 지상 이동 중에는 별도의 전기 모터로 일반적인 전기 차량과 비슷한 소음으로 주행할 수 있다. 기체 제원은 날개폭(wing span)이 11미터 라는 것 이외의 공개된 내용은 없다(https://lilium.com/the-jet).

- 소형 프로펠러 유니트로 최대 출력을 이용해 이륙 
- 비행 중에는 추진력을 발생시키는 역할
- 바퀴는 보조 주행 역할


4) Hyundai UAM

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올해 2020년 1월에 현대자동차가 미국의 소비자 가전전시회에서 도심 항공 모빌리티로 S-A1을 공개하였다. 이 기종은 비행 이동수단의 특성상 저속 이동은 어려우나, 공간을 가로지르는 이동이 가능하다.

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기체의 길이와 폭, 높이가 10.7×16×15(m)에 이르는 크기로, 미항공우주국이 정의하는 소형 PAV에는 해당하지 않으므로, 전문 조종사가 필요하다. 크기로 인해 도심지 이착륙은 어려우므로, 도시와 도시 사이를 오가는 공유 항공기에 적합하다(Hyundai, 2020).

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수직 이착륙 기능을 가진 소형 여객기의 형태로, 환승 거점 허브(Hub)에 이착륙하는 콘셉트를 통해 미래 도시의 변화도 제안하였다.

- 전기 동력 비행체로 1회 충전으로 최대 100km 거리 비행 가능
- 전기 추진 기반 수직이착륙(eVTOL : electric Vertical Take Off and Landing)
- LA와 댈러스를 2023년까지 드론 택시로 연결할 계획
- 우버 앨리베이트와 파트너십으로 개발
- 수소 충전은 5~7분 소요 

지금까지 살펴본 도심 항공 모빌리티는 미래의 중장거리 이동수단의 변화 모습을 보여주는 예시이다. 물론 이 예시의 사례들 그대로 정말로 날아다니는 이동수단이 완전히 실현된다는 보장은 없을지 모른다. 그러나 앞으로 펼쳐질 이동수단의 변화는 지금까지 자동차를 비롯한 다양한 이동수단이 변화해 만들어진 오늘날의, 그리고 미래의 모빌리티는 가솔린엔진 자동차의 발명 이후 100년 이상의 시간 동안 발전한 모습과는 크게 다를지도 모른다. 아니, 분명 크게 변화할 것이다. 그리고 그러한 변화의 결과로 미래에 우리들은 지금보다 더 자주 날아 다닐지도 모른다.
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