"내년 첫 이륙 시험비행"…한화시스템, UAM 개발 속도↑

한화시스템이 도심항공모빌리티 UAM에 대한 미래 비전을 제시했다.
한화시스템은 29일, 코리아 인베스트먼트 페스티벌(KIF) 2022에 참가해 `새로운 항공우주의 미래를 향한 UAM`이라는 주제를 발표했다.
어성철 한화시스템 대표이사는 이 자리에서 UAM 기체에 대한 전반적인 특징을 설명하고, 미래 비즈니스 가능성을 전망했다.

■ 각자 방향을 설정할 수 있는 UAM 로터

UAM은 헬기와 달리 로터(날개) 각도를 마음대로 조정할 수 있다. 기체에 달린 전체 날개를 통합적으로 조정하는 것이 아니라 각 날개의 각도와 회전 속도를 따로 조정하는 것이 가능하다. 이를 통해 불필요한 에너지 낭비를 막을 수 있다. 즉, 이륙할 때에는 최대한 바람을 많이 흡입해서 양력을 증가시키고, 공중에 도달하면 부양할 때만큼의 에너지가 필요 없기 때문에 남는 에너지는 저장해 각자 호버링이 가능하도록 할 수 있다. 그러나 헬리콥터의 경우는 이륙하는 순간부터 헬리콥터를 부양하기 위해 로터 회전을 항상 최대 속도로 작동해야만 한다.

한화시스템은 추락과 같은 만일의 안전사고를 막는 데에도 도움을 줄 수 있다는 점을 강조했다. 어 대표이사는 "예를 들어 바람이 불 때나 특정 로터가 고장 난 경우 나머지 로터가 기체 무게를 지탱하기 위해 호버링을 조절하는 기능이 자동으로 세팅돼 있다"면서, "최악의 경우에도 UAM 기체가 추락하지 않고 비상 착륙을 유도할 수 있다는 의미"라고 설명했다.

■ 소음을 줄인 UAM

도심 항공에서 현재 가장 큰 문제로 지목되는 부분이 바로 소음이다. 일반적으로 도심 도로의 소음은 65데시벨(dB) 정도이다. 하지만 헬기의 소음은 80데시벨이 넘는다. 그래서 UAM 기체를 제작하는 업체들은 도심항공 모빌리티를 운용하기 위한 최소한의 소음기준을 65데시벨로 잡고 있다. 헬기가 굉장히 시끄러운 이유는 엔진과 로터 이 두 가지 요인 때문이다. 한화시스템이 현재 오버에어와 개발하고 있는 UAM 기체인 버터플라이의 경우 전기에너지 구동 방식을 채택한데다 헬기보다 상대적으로 작은 로터 사이즈가 적용돼 최소 소음 기준을 맞출 것으로 예상된다.

한화시스템은 이미 이와 관련한 다양한 테스트를 미국 현지에서 진행중이다. 특히, 소음 테스트와 함께 테스트용 UAM 기체를 활용해 이륙하는 동작과 주행하는 동작, 600RPM의 추진력을 끌어올리는 동작 등을 중점적으로 살폈다. 내년 6월에는 무게를 맞출 더미를 실어서 첫 이륙 시험비행도 진행한다는 계획이다. 이어 2024년에는 실제 사람을 태운 상태로 시험 비행도 계획돼있다.

어 대표는 "2025년 미국 연방항공청(FAA)의 승인도 완료할 계획"이라면서 "아직도 뒷꼬리 크기와 같은 세부 항목들의 기준을 정하기 위한 협의를 하는 중"이라고 설명했다. 그러면서 미국 UAM기체 제작 기업인 조비에비에이터가 먼저 길을 터 놓으면 이를 따라가는 방식인 패스트팔로워 전략을 취할 것이라고 덧붙였다.

■ 관광목적·군용 등 활용도 높은 UAM

한화시스템은 현재 SKT와 한국공항공사 등과 `그랜드 챌린지(GRAND CHALLENGE)` 컨소시엄을 구성해 협업하고 있다고 발혔다. 어 대표는 28일 컨소시엄 대표들과 만나 자리에서 UAM의 다양한 활용 방안에 대해 논의했다고도 했다. 그는 UAM을 교통체증이 심한 지역에만 국한하는 것이 아니라 관광 목적이나 군용으로 활용하는 방안도 도출됐다고 덧붙였다. 제주나 강원도 일부 지역에서는 2024년부터 2025년 중반까지 테스트를 거쳐 2026년 양산까지 내다본다는 계획이다.

특히 군수용으로 활용도가 클 것으로 예상된다. 한화시스템은 최근 군 수요 조사를 진행했다고 밝혔다. 그러면서 기존 헬기는 대당 100억 원에서 최대 600억 원가량 단가가 나가는데 반해 속도는 시속 200km 정도라고 설명했다. 반면 UAM은 시속 320km까지 낼 수 있으면서도 대당 가격은 10억 이하에 인원도 많이 태울 수 있다는 장점을 지녔다는 점을 강조했다. 현재 해결해야 하는 과제는 UAM의 항속 거리가 짧다는 점인데 이를 보완하기 위한 노력도 이뤄지고 있다고 설명했다. 어 대표는 하이브리드 엔진을 탑재하는 방안이 가장 효율적이라는 의견을 제시했다. 그는 "UAM 운항 중 배터리를 충전할 수 있는 엔진을 탑재해 충전을 하면서 운항할 수 있게 만든다면 군에서 원하는 운항 거리가 나올 수 있고, 최대 4시간의 운항도 가능해질 수 있다"고 말했다 . 특히, 이륙할 때에는 엔진을 활용하고, 작전지역에선 엔진 대신 전동모터를 활용해 은밀 기동을 하고 지형을 따라 자동비행을 할 수 있는 시스템을 탑재할 경우 산악지형을 따라 이동하게 될 때에도 노출 위험이 낮아서 아군 생존률을 높일 수 있고, 또 원격 비행이 가능하기 때문에 응급환자나 생존자 구출할 때에도 유리할 것으로 분석했다. 한화시스템 측은 군에서 수천대가량 UAM 수요가 있을 것으로 예측했다.

한화시스템은 UAM 기체와 관제시스템을 구축할 수 있는 능력을 바탕으로 카카오나 우버, 티맵 등과 연계한 서비스를 선보인다면 항공운항 서비스의 발전 가능성은 무긍무진할 것으로 전망했다.