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

미래 도심항공모빌리티의 좌석 디자인

페이지 정보

글 : 구상(koosang@hongik.ac.kr)
승인 2021-03-02 11:06:55

본문

자동차의 개념에서 더 폭넓은 이동수단의 개념으로 요즘 쓰이고 있는 말이 바로 모빌리티(Mobility)이다. 모빌리티는 150년 가까이 발전해 온 자동차의 모습은 물론이고, 자동차 메이커의 전략까지도 바뀌게 하는 거대한 변화의 물결이라고 여겨진다. 이는 흡사 100년 전의 대량생산방식의 도입으로 인한 자동차 메이커의 변화와 그 시기나 변화의 물결이 비슷하지 않을까 하는 생각도 든다. 물론 오늘날의 변화는 더욱 전격적이다.

글 / 구상 (자동차 디자이너, 교수)

벌써 1년 전의 일이다. 2020년 1월에 현대자동차가 미국의 소비자 가전전시회에서 도심항공모빌리티(Urban Air Mobiity)로 S-A1을 공개했었다. 기체의 길이와 폭, 높이가 10.7×16×15(m)에 이르는 크기이며, 전문 조종사가 필요하다. 크기로 인해 도심지 이착륙은 어려우므로, 도시와 도시 사이를 오가는 공유 항공기에 적합하다고 한다.

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수직 이착륙 기능을 가진 소형 여객기의 형태로, 환승 거점 허브(Hub)에 이착륙하는 콘셉트를 통해 미래 도시의 변화도 제안했었다. S-A1의 좌석은 등받이 각도 조절기능을 가지고 있지 않은 것으로 보이며, 아마도 4점 지지 구조의 안전띠를 가지고 있어서 등받이 각도를 세운 조건의 승객 착좌 자세가 요구되기 때문일 것이다.

일반적인 여객용 항공기 좌석은 일반석과 우등석으로 구분할 수 있는데, 착좌 기능과 안전띠, 좌석별 구명조끼(life vast)의 비치 등에서는 같으나, 착좌 시의 안락성과 편의성에서의 차이를 보인다. 그에 따라 좌석 자체의 크기와, 쿠션과 표피재의 두께 및 재질에서 큰 차이를 보인다.

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항공모빌리티와 기능이나 구조가 유사한 다양한 좌석의 특징을 정리하면 표와 같이 요약해볼 수 있다. 이들 중 좌석 형태상의 공통점은 머리 받침 일체형 높은 등받이 형태(headrest type high seat back)를 가지고 있다는 점을 들 수 있다. 이들 중 항공기 우등석 좌석, 롤러코스터 좌석, 레이싱 버킷 좌석, 그리고 안마의자에서 착좌자의 신체를 감싸거나 보호하는 기능을 볼 수 있다.

이 기능 중에서 신체를 지지하는 기능은 좌석의 본질적 기능이지만, 이외의 기능은 보조적 기능으로서 편의성을 높이는 기능이며, 따라서 좌석의 다기능성은 본질적 기능과 대비되는 기능 특성으로 구분할 수 있다. 이러한 좌석의 기능을 다시 네 개의 축과 열두 방향으로 분석할 수 있다.

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여기에서 기능성에서 가장 효율을 추구한 것이 롤러코스터 좌석이라고 본다면, 그 상대 개념은 안마 좌석이다. 이 분석 개념을 응용해 승객의 신체를 보호하면서 안락성을 추구하는 개념의 결합을 통해 UAM의 승객 보호용 좌석의 방향성을 예측할 수 있다.

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항공운항 관련 자료(https://aviation-team.tisory.com)에 의하면 항공기의 비행 속도는 기종에 따라 격차가 있지만, 여객기의 순항속도를 기준으로 대체로 최저 450km/h에서 최고 1,000km/h 사이의 범위에 분포한다. 또한, 여객기의 비행 고도는 순항 고도 기준으로 국내선은 22,000피트~28,000피트(약 6.6km~8.4km), 국제선은 26,000피트~42,000피트(약 7.8km~13km) 이다. 한편 도심항공모빌리티는 비행 속도가 최대 시속300km 이고, 비행 고도가 지상 300~600m임을 볼 때 기존 항공기의 안전장비와는 다른 접근이 요구됨을 알 수 있다. 이미 개발된 서구 국가의 도심항공모빌리티 기종에는 낙하산이 내장된 사례가 있으나, 낙하산을 이용한 스카이다이빙(skydiving)에서 안전한 지상 착지를 위해 요구되는 낙하산 전개 범위가 최소 지상 2,000피트(약 600m) 보다 높아야 한다(https://skydivecal.com)는 점을 고려해보면, 도심항공모빌리티의 비행 고도 300~600m 사이에서 추락이 발생하는 유사시 자유 낙하 속도 9.8m/sec로 지상 충돌까지는 불과 30~60초 이내의 짧은 시간밖에 확보될 수 없다.

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이 정도의 시간 동안 승객이 비상 상황을 인지하고 낙하산을 착용하고 그것을 스스로 작동시키는 것은 사실상 불가능하므로 안전한 지상 착지 가능성은 희박하다. 따라서 도심항공모빌리티는 기존 항공기의 인명 구조용 낙하산과는 다른 관점의 안전장비가 고려되어야 할 것이다.

이러한 상황에 대비하기 위해서는 좌석 전체가 승객을 보호하는 구조물(cage) 역할을 하는 형태가 요구된다. 즉 도심항공모빌리티 추락 시 60초 이내의 시간 동안 승객을 좌석에 안전하게 고정하면서 좌석이 쉘터(shelter) 역할을 함으로써, 지상 추락 시에 승객이 좌석 내에서 보호되는 개념 등이 검토되어야 할 것으로 보인다.

향후에 도심항공모빌리티의 실용화 가능성은 높아질 것이며, 그에 따른 안전성 확보는 가장 중요한 디자인 변화 요인이 될 것으로 보인다. 그리고 이를 위한 구체적인 디자인 요소로서 도심항공모빌리티의 좌석 디자인은 승객의 거주성은 물론이고, 승객의 안전성 확보에서 가장 큰 요소가 될 것이며, 그에 상응한 내·외장 디자인 요소를 만들어 낼 것으로 보인다.
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