국내 연구진이 세계 최고 수준의 안전성을 확보한 인공지능(AI) 드론용 운영체제(OS) 소프트웨어(SW)를 개발했다. 차세대 드론 분야 국제 경쟁력를 제고하는 발판이 될 것으로 기대된다.
한국전자통신연구원(ETRIㆍ원장 김명준)은 지난달 하나의 하드웨어(HW)에 여러 OS를 동시에 작동할 수 있도록 해주는 가상화 기술인 '어스(EARTH)'로 미국 연방항공청(FAA)에서 최고 수준의 안전등급인 'DO-178C Level-A' 인증을 받았다고 31일 밝혔다.
ETRI는 이를 위해 AI 드론에 어스를 탑재해 비행시험을 실시했다. FAA는 항공기용 SW 및 부품의 안정성을 보장하기 위한 인증절차로 'DO-178C'를 진행한다.
SW 인증 수준은 Level-A에서 Level-E까지 5단계. Level-A는 비행제어 SW와 엔진제어 SW 등 안전성이 훼손돼 심각한 재난상황이 발생할 경우에 적용되는 최고수준의 안전 등급으로 국내 기관이 받은 것은 이번이 처음이다.
드론에는 크게 두가지 필수 SW가 있다. 비행을 제어하는 SW와 주어진 임무를 수행하는 SW다. 비행제어 SW는 실시간으로 즉각 반응하는 능력이 필요하고, 임무수행 SW는 AI 미션과 같은 고성능 계산 능력이 필요하다.
그동안에는 이 두가지 SW가 서로 다른 HW에 탑재됐다. 같은 HW에서 각 기능이 동시 작동할 경우, 한 SW에 문제가 생기면 다른 기능에 문제가 전이될 수 있기 때문이다. 하지만 HW로 인해 기체가 무거워지고 전력소모가 커진다. 고성능과 안전 모두를 확보해야 하는 AI 드론이나 탑승형 드론에는 치명적인 단점이 될 수 있다.
ETRI 연구진은 가상화 기술을 이용해 문제를 해소했다. 가상화 기술은 하나의 퓨터에 윈도우와 리눅스처럼, 서로 다른 운영체제가 동시에 돌아갈 수 있도록 만들어준다. 따라서 한 가지 HW에서 두 가지 SW을 통합해 장비 경량화를 이뤄 AI가 안정적으로 구동되도록 만들었다.
두 가지 HW에서 구동할 때, 임무 SW에서 비행제어 SW로 명령을 전달하는 지연시간이 1ms(밀리초)이지만, 어스는 33.8㎲(마이크로초)이다. AI 등 고성능 응용 구동의 경우, 가상화로 인한 오버헤드(어떤 처리를 하기 위해 들어가는 간접적인 처리 시간이나 메모리)가 3% 미만으로 나타났다.
이 기술은 AI 유인 탑승 드론과 자율주행 자동차, 지능형 로봇 등에도 적용 가능하다. 연구진은 향후 차세대 드론에 필요한 기술 연구로 기술 이전 및 상용화를 추진할 예정이다.
임채덕 고성능디바이스SW연구실 박사는 "'어스'는 시공간 분할(TSP) 커널 기반의 SW 이중화는 물론, 하드웨어 플랫폼 다중화를 통한 하이브리드 방식으로 높은 수준의 안전성을 보장할 수 있다"고 밝혔다.
국내에서 사람이 탈 수 있는 드론352 '호버 바이크' 개발이 시작됐다. 향후 5년 안에 실제 사람을 탑승시키는 것은 물론이고 세계 최고 수준의 첨단 기능까지 탑재할 계획이다.
국방과학연구소(ADD)가 시행하는 미래도전기술개발 사업 일환으로 한국과학기술원(KAIST)과 동아대, 한서대가 여러 산업체와 함께 연구진을 꾸려 호버 바이크 개발에 나선다. 방효충 KAIST 항공우주공학과 교수를 연구책임자로 5년 과제를 수행한다.
호버 바이크는 사람이나 고중량 물자를 싣고 운반하는 수직이착륙 다목적 비행플랫폼이다. 드론과 같은 방식으로 비행한다. 해외에서는 이미 개발 성과가 나오고 있다. 미국 육군은 민간기업과 협력해 'JTARV(Joint Tactical Aerial Resupply Vehicle)'라는 이름으로 비행체를 개발, 시연까지 마쳤다. 호버서프, 에어로펙스 등 기업도 호버 바이크 개발에 뛰어들었다.
국내 연구진은 미래 전장에 활용할 수 있도록 다목적성과 신뢰성을 확보한 호버 바이크를 개발한다. 100㎏ 탑재체 중량을 감당하면서 기존 드론의 2~3배 체공시간을 확보하는 것이 목표다. 이를 위해 하이브리드 추진 방식을 적용할 계획이다. 에너지 밀도가 높은 가솔린을 전기 에너지와 병용, 비행체공 성능을 획기적으로 높인다.
연구진은 또 유인과 무인 조종이 모두 가능하도록 비행체를 개발한다. 유·무인 복합 운용이 가능한 조종자 인터페이스를 구현하고, 무인 운용을 대비해 고신뢰성 자율비행 시스템도 함께 개발한다. 경로점 비행, 충돌 회피, 자동 이착륙과 같은 첨단 세부 기술을 집약한다.
이밖에 모터를 비롯한 구동장치와 저소음 프로펠러, 비행제어, 고신뢰성 항법시스템 등 주요 핵심 기술을 모두 자체 개발한다.
연구진은 이번 과제 성과가 다양한 분야에 활용될 수 있다고 설명했다. 군용 험지 물자수송은 물론이고, 감시 정찰과 재난 현장에도 투입될 수 있다. 세부 핵심 기술을 기존 드론이나 개인용 비행체(PAV)에 적용하는 것도 가능하다.
방효충 교수는 “호버 바이크 분야는 아직 세계에서도 연구 초기 단계로, 노력 여하에 따라 얼마든지 세계 최고 수준으로 올라설 수 있다”며 “앞으로 2년 안에 축소 모델을 통해 기본적인 내용을 선보일 수 있을 것”이라고 말했다.
지난 몇 년 전세계적으로 공유경제와 자율주행차가 큰 화제였다. 삼성페이 같은 마그네틱 방식의 간편결제는 이제 일상에 녹아든 평범한 경험이 됐다. 새로운 트렌드로 주목받고 있는 것이 하늘을 나는 택시다. 세계 최대 국제 가전·IT 전시회 ‘CES 2020’에서 벨헬리콥터의 새 콘셉트 모델이 공개됐고, 현대차는 PAV(개인용 비행체)를 포함한 UAM(도심 항공 모빌리티)를 2028년께 상용화하겠다 했다. 이 둘의 공통점은 낡은 도심 교통 시스템에 새로운 에코 시스템을 구축하려 한다는 점이다.
하늘을 나는 택시라니
꿈같은 비행 택시가 현실이 되는 기술이 ‘eVTOL(수직 이착륙 비행체)’다. 보잉과 에어버스는 ‘파리 에어쇼 2019’에서 개인용 비행체를 공개했는데 모두 수직 이착륙이 되는 자동운항 시스템을 갖춘다. 보잉 PAV는 9.1×8.5m 크기의 드론과 비행기를 결합한 모양새에 최고 속도 200km, 한 번 충전으로 80km를 이동할 수 있다. 2018년 시험 비행에 성공했다. 2-4인승 승용 및 화물용을 개발하고 있다. 영국 항공사 버티컬 에어로스페이스는 2022년 자국 내에서 비행 택시를 상용화한다고 밝힌 바 있다. 그리고 올해 대량생산 노하우를 보유한 자동차 제조사가 참여 의사를 공식화했다. (※관련기사 : 우버 손 잡고 ‘하늘길’ 뚫는 현대차)
| 현대차의 PAV 콘셉트 ‘S-A1’
현대차는 우버와 협력해 만든 PAV 콘셉트 ‘S-A1’을 공개하며 설계 과정에서 ‘안전성’을 최우선시했다고 밝혔다. 총 8개의 프로펠러를 단 이 콘셉트 PAV는 활주로 없이도 비행이 가능한 eVTOL 기술을 탑재하고 최고 속도 290km로 100km까지 비행이 가능하다. 프로펠러 4개는 수직 및 수평 비행에 다른 4개는 안정적인 비행을 돕는 수평 고정 형태다. 또 프로펠러 중 하나가 고장 나도 비행 중 큰 문제가 없도록 설계했다. 비상시에는 낙하산이 펴지는 등 안전 시스템을 갖춘다. 도심 소음 문제에 대비하고자 전기 에너지로 작동되고 가벼운 탄소복합소재로 제작된다. 서로 반대 방향으로 회전하는 블레이드도 소음을 최소화한다.
이 개인용 비행기는 HUB(모빌리티 환승 거점)과 연결되는데 탑승지까지 승객을 실어 나르는 자율주행차와 충전 설비로 구성된다. 승객이 타고 내리는 5분여 동안 재비행을 위한 고속 배터리 충전이 가능하도록 할 예정이다.
니킬 고엘 우버 엘리베이트 상품총괄은 “현대와 우버의 제휴는 자동차 제조사의 항공기 제조 참여를 확대하는 기폭제가 될 것이다”라며 “우리는 콘셉트 디자인을 설계하고 여러 제조사와 공유가 목적이다”라고 말한다. 현대차는 미국 항공우주국(NASA)의 항공연구 부문에서 핵심 요직을 두루 거쳐 최고의 자리에 오른 신재원 박사를 영입하고 UAM 사업을 총괄하는 임무(부사장)를 맡겼다.
2050년 인구 70% 도시 거주민
유엔에 따르면 인류의 절반이 도시에서 살고 있으며 2050년에는 세계 인구의 70%가 도시 거주민이 된다. 인구이동은 도시과밀화 현상을 가져와 도시 교통 환경을 급속도로 악화시켰다. 비행기 제조에 정통한 벨헬리콥터는 악화되는 도심 교통 해결책으로 ‘MaaS(Mobility as a Service)’를 제안한다. MaaS는 말 그대로 ‘서비스로서의 모빌리티’이라는 뜻으로 모든 교통수단을 하나의 통합된 서비스로 제공하는 개념을 일컫는다. 예를 들어 핀란드 ‘윔’은 앱을 켜고 출발지와 목적지를 입력하면 이동을 위한 가장 적합한 경로를 제시되는 것은 물론 최적의 교통수단이 이동 순서에 맞춰 즉각 제공된다.
| 벨헬리콥터는 작년 CES에서 공개한 ‘벨 넥서스’에서 얻은 교훈을 바탕으로 더 작고, 더 빠른 ‘넥서스 4EX’를 개발했다.
벨헬리콥터는 CES 2020에서 ‘넥서스 에어 택시’ 콘셉트와 비행 택시, 드론 서비스를 유통하고 관리, 유지하는 ‘스마트시티 에코시스템’을 공개했다. 마이크로소프트와 개발한 운송 수단을 예약할 수 있는 앱을 포함한다. 우버가 충족하지 못하는 상업·산업용 이용자를 끌어들인다는 계획이다.
| 버티컬 에어로스페이스 ‘POC’
영국 항공사 버티컬 에어로스페이스는 2022년 영국 내에서 비행 택시 서비스를 시작한다. 에너지 기업 오보에너지 창업자이자 버티컬 에어로스페이스 CEO인 스티븐 피츠패트릭는 포뮬러원(F1)팀 운영에서 경험한 속도와 효율성을 하늘을 하는 택시에 접목하는 혁신을 시도하고 있다. 고성능 배터리와 하이브리드 파워 트레인, 탄소 섬유 소재의 공기 역학적 디자인 등 첨단 레이싱카 기술의 비행 택시 적용이다. 드론처럼 생긴 이 회사의 비행 택시는 전기 충전식 수직 이착륙 비행체다. 무게 750kg에 최고 속도 300km로 최대 150km까지 비행할 수 있다.
배터리 최대 걸림돌
유럽은 각 나라를 비행기로 이동할 때 1-2시간이면 충분해도 공항까지 이동하는 시간이 예측 불가하고, 공항은 항상 비행기로 북적이고 관제탑은 항상 바쁘다. 도로 혼잡에 따른 교통 체증이 심각하고 열차도 사정이 다르지 않다. 공항이 아닌 장소에서 이착륙이 가능하고, 환경오염이 적은 단거리 비행기 수요가 충분하다.
비행 택시 상용화에 기술적 최대 난관은 배터리 기술이다. 현대차의 비행체는 최대 속도 290km로 날아 100km를 이동할 수 있다. 충분한 동력을 공급될 때 가능한 얘기다. 현재 배터리 기술로는 이런 성능을 내는 게 사실상 불가능하다. 프로펠러 8개를 돌려 공중으로 들어 올린 다음 100km를 이동하려면 천문학적인 에너지가 필요하다. 차량 원가의 40-50%를 차지하는 전기차 베터리의 에너지 밀도는 매년 5-8%씩 증가한다. 대용량 배터리가 필요한 만큼 5분이라는 짧은 시간에 재비행을 위한 재충전도 쉽지 않은 일이다. 승객을 태울 때 상당한 예비 비행 능력을 갖추어야 한다는 기술적 문제도 풀어야 할 과제다.
이착륙할 수 있는 장소가 많지 않고 까다로운 도시 계획 규제, 또 소음 등을 들어 격렬한 지역민들의 반대 운동까지 겹치는 실제 서비스까지 풀어야 할 현안이 산적한 비행 택시. 이 분야 혁신을 시도하는 현대차와 우버, 벨헬리콥터는 내년 CES에서 좀 더 발전된 미래상을 제시할 수 있을까.
미국 대통령이 자연을 만끽하며 낚시를 즐기고 있다. 인적이 드문 공간인데다 경호원들이 배치돼 있어 사뭇 삼엄해 보인다. 적막을 뚫고 갑자기 굉음이 들리더니 하늘이 시커매진다. 경호원들은 당황한다. 박쥐 떼인가 착각한다. 전열을 정비할 새도 없이 수십 대의 소형 드론이 하늘에 나타나 폭격을 가한다. 경호원들은 속수무책으로 당하고, 강대국 대통령의 유고로 이어진다. 전대미문의 작전을 마친 드론은 여유롭게 사라진다. 지난해 개봉한 할리우드 영화 ‘앤젤 해즈 폴른’의 한 장면이다.
드론은 가공할 공격력을 지녔다. 소형이라 눈에 잘 띄지 않으면서도 살상무기를 갖춰 치명적인 공격을 가할 수 있다. 영화가 남다른 드론의 속성을 간과할 리 없다. 전쟁물이나 액션물의 소재로 최근 들어 부쩍 활용하고 있다. 미국이 가셈 솔레이마니 이란 혁명수비대 쿠드스군 사령관을 드론 공격으로 제거하면서 드론에 대한 관심은 더욱 커지고 있다. 영화 속 드론 이야기, 드론과 관련한 영화 이야기를 소개한다.
신처럼 지구촌을 내려다 보다
'아이 인 더 스카이'.
영화 ‘아이 인 더 스카이’(2015)는 드론의 전지전능한 면모를 보여준다. 영화는 영국과 미국 케냐가 테러 조직 리더의 위치를 파악해 합동으로 생포작전에 나서면서 시작한다. 자폭테러가 임박한 걸 감지한 사령부는 생포작전을 사살작전으로 변환한다. 작전사령부는 케냐 빈민가에서 진행되는 상황을 실시간으로 파악한다. 하늘에서 신처럼 내려다 보는 드론 덕분이다. 드론 작전본부의 조종사는 앉아서 드론을 조종하고, 땅에서 벌어지는 상황을 속속들이 들여다 본다. 사살 임무를 수행하는 것도 드론이다. 영화는 드론을 통해 전자게임 하듯 간단한 조작을 통해 살상이 가능해진, 비정한 현실을 되짚는다.
실물 같은 착시효과
영화 '스파이더맨: 파프롬홈. 소니픽쳐스코리아 제공
‘스파이더맨: 파 프롬 홈’(2019)은 미래형 드론의 모습을 보여준다. 스파이더맨을 돕는 듯한 인물 미스테리오(제이크 질렌한)는 드론을 대거 동원해 사람들 앞에 거대 시뮬레이션 영상을 만들어낸다. 사람들의 착시효과를 활용해 마침 자신이 슈퍼맨처럼 날거나, 거대한 괴물이 도시를 공격하는 듯한 착각을 불러일으킨다. 영상을 만들어내는 드론은 각각 총기를 갖추고 있어 미스티리오의 마음먹기에 따라 언제든지 누군가를 공격할 수 있다. 트로이의 목마를 연상케 하는 공포다. 첨단과학이 만들어낸 드론의 이중성을 은유하는 대목이기도 하다.
‘스파이더맨: 파 프롬 홈’에서 가장 섬뜩한 장면은 수백 대의 드론이 런던 브릿지를 공격하는 모습이다. 떼로 몰려드는 드론의 공격에 스파이더맨조차 속수무책의 상황에 빠진다. 영화는 슈퍼히어로물 주인공조차 곤경에 처하게 하는 드론의 공격력을 포착하며 공포심을 자아낸다.
비정한 살상무기 드론
'드론 전쟁 굿킬'.
영화 ‘드론 전쟁: 굿킬’(2014)은 드론이 동원된 전쟁의 비정한 면모를 들춘다. 전투기 조종사로 3,000시간 비행한 토머스(이선 호크) 소령이 드론 전략팀에 배치된 무인 드론을 조종하다 겪게 되는 일을 다룬다. 토머스 소령은 드론으로 테러리스트를 제거하는 임무를 수행한다. 어느 날 그가 속한 팀이 테러리스트 제거 과정에서 민간인까지 죽이게 되는 일이 벌어지면서 영화는 정점으로 향한다. 드론 작전에 직접 투입된 사람들을 중심으로 드론의 비정하고도 가공한 모습을 포착해 낸 영화다.
촬영장에 없어서는 안 될 드론
드론은 영화의 주요 소재로 떠올랐지만, 촬영장에서 없어서는 안 될 장비이기도 한다. 하늘에서 내려다 보는 장면 대부분을 드론을 의지해 촬영하고 있다. 드론이 등장하기 전 항공 촬영은 고도의 기술과 더불어 많은 비용이 소요되는 작업이었다. 상대적으로 영세했던 한국영화계가 2000년대 초중반까지 하늘에서 내려다 보는 장면을 자주 사용하지 못했던 이유다.
항공 촬영은 헬리콥터를 띄워 작업하는 경우가 대부분이었는데, 촬영 장비가 발달한 할리우드의 경우 소형 무인 헬리콥터에 카메라를 담아 촬영하는 경우가 적지 않았다. 비용은 절감할 수 있었지만 기술이 덜 발전했던 시절 무선조종인 만큼 사고 위험이 컸다. 1970년대 TV드라마 ‘전투’로 유명한 배우 빅 모로는 1982년 촬영장에서 무인 헬리콥터 추락으로 숨졌다. 드론 촬영이 발달한 요즘에는 상상하기 힘든 사고다.
개인용 플라잉카부터 에어택시까지 두바이 경찰이 상용화하기도 가격은 1억7000만원부터 17억까지
1월7일(현지시각) 미국 라스베이거스에서 열린 ‘CES 2020’에서 현대자동차가 우버와 손잡고 하늘을 나는 자동차, 일명 플라잉카를 공개해 화제가 됐다.
영화 '해리포터와 비밀의 방'에 등장하는 하늘을 나는 자동차.
출처Harry Potter 페이스북
플라잉카는 도로를 달리는 것과 하늘을 나는 것이 모두 가능하다. 기존 소음이 강한 헬리콥터나 경비행기와는 다르다. 도심 내에서 실제 이용 가능하다는 점에서 개인형 이동수단으로 사용할 수 있다. 이런 이유에서 플라잉카는 PAV(Personal Air Vehicle)이라고 불리기도 한다. 현재까지 대중에게 선보인 플라잉카는 무엇이 있는지 알아봤다.
◇슬로바키아의 플라잉카
출처AEROMOBIL 홈페이지
2010년 설립한 슬로바키아의 에어로모빌은 플라잉카를 만드는 회사다. 2014년 3.0 버전으로 첫 시험 비행에 성공했다. 앞모습은 자동차 같이 생겼으나 뒤에는 프로펠러가 달려 있다. 2인승으로 비행할 때 날개를 펼 수 있다. 2017년 등장한 4.0 버전은 더욱 안정감이 높아졌다. 타이어는 도로 주행을 위한 자동차용이다. 날개와 꼬리 디자인도 안전하게 수납할 수 있도록 디자인했다. 후방 프로펠러 역시 차체 내부에 수납한다.
2.0L 4기통 터보 엔진을 사용한다. 최고 출력은 224kW, 300마력이다. 도로 주행 시 최고 속도는 시속 160km, 비행 시 시속 360km다. 자동차에서 비행기 모드로 바뀔 때는 3분 이내의 시간이 걸린다. 실제 판매 가격은 120만~150만유로(약 14억6000만~17억원)로 예상한다. 에어로모빌 4.0 버전은 올해 상업적 런칭 예정이다. 2025년에는 버전 5.0을 런칭하겠다는 계획을 밝혔다.
◇세계 최초 상업용 플라잉카
출처PAL-V 홈페이지
네덜란드 기업 팔 브이(Pal-V)는 ‘팔 리버티’라는 이름의 플라잉카를 개발하고 있다. 2018 제네바모터쇼에서 팔 리버티의 양산 모델을 최초 공개했다. 헬리콥터와 자동차를 합친 형태였다. 합법적으로 일반인에게 판매하는 것은 팔 리버티가 세계 최초다. 전세계 90대 한정인 특별판 ‘파이어니어 에디션’의 가격은 49만9000유로(약 6억6900만원), 일반버전은 29만9000유로(약 3억 7000만원)다.
2인승 소형차로 3개의 바퀴가 달려 있다. 비행할 때는 프로펠러를 펼쳐 사용한다. 도로 주행 최고 속도는 시속 약 160km다. 정지 상태에서 시속 100km까지 가속하는 데 9초가 걸린다. 항공 엔진은 두 개를 사용한다. 200마력의 엔진을 통해 시속 180km까지 비행할 수 있다. 모드 전환에 걸리는 시간은 약 9~10초다.
◇보험까지 확보한 일본의 플라잉카
출처SKYDRIVE 홈페이지
2018년 12월 일본 정부는 ‘항공 이동 혁명을 위한 로드맵’을 발표했다. 플라잉카와 관련해 보험이 필요함을 역설했다. 4개월 후 일본 대형 손해보험사 도쿄해상일동화재보험은 플라잉카 대상의 보험을 출시했다. 일본 플라잉카 개발회사 스카이드라이브가 이 보험에 가입했다. 관계자는 일본 언론과의 인터뷰에서 “보험의 등장은 육체적·정신적으로 개발자에게 큰 도움이 된다”고 말했다.
스카이드라이브는 도요타 출신의 젊은 엔지니어로 이뤄진 플라잉카 스타트업이다. 1인승의 플라잉카를 개발해 작년 12월 유인 비행 시험을 시작했다. 일본 내에서 실제 플라잉카 시험을 한 것은 스카이드라이브가 처음이다. 시험비행기는 가로·세로 3.6m에 높이는 1.6m였다. 기체 모서리에는 프로펠러를 2쌍씩 장착했다. 올여름에는 데모 비행을 공개하고 2023년까지 출시할 계획이다. 예상 가격은 2000만엔 대(약 2억원 대)다.
◇국산 플라잉카의 등장
출처현대자동차 홈페이지
우리나라도 플라잉카 개발에 한창이다. 현대자동차그룹은 CES 2020에서 개인용 비행체 ‘S-A1’의 콘셉트 모델을 공개했다. 날개 15m, 전장 10.7m의 크기로 8개의 프로펠러를 장착했다. 비행 최고 속력은 시속 290km로 약 100km를 비행할 수 있다. 조종사 포함 5명이 탑승 가능하다.
현대차는 차량 공유 업체 우버와 손잡았다. 현대차의 플라잉카를 이용해 우버가 항공 택시 서비스를 제공하는 것이다. 항공 택시는 수직이착륙 기술을 이용했기 때문에 가능하다. 활주로 필요 없이 건물 옥상 등에서 이·착륙할 수 있다. 공간이 제한적인 도심에서 유용하다. 또한 승객이 타고 내리는 5분여 동안 재비행을 위한 고속 배터리 충전을 할 수 있다.
한편 작년 10월 정부는 2025년까지 플라잉카를 실용화하겠다고 밝혔다. 국토부는 “플라잉카를 이용하면 인천공항부터 과천청사까지 49.4km를 17분이면 주파할 수 있다”고 했다.
◇플라잉카의 선도주자…우버 에어 택시
출처BELL 홈페이지
항공 택시의 가능성은 이번이 처음이 아니다. 작년 CES 2019에서 우버가 미국 항공체 개발사 벨과 손을 잡고 하이브리드 드론 택시 ‘벨 넥서스’의 콘셉트 모델을 공개했다. 해당 모델에는 승객 4명과 조종사 1명이 탑승 가능하다. 무게는 272kg이며, 6개의 초대형 프로펠러가 달렸다. 최고 속도는 시속 241km다. 역시 수직이착륙 기술을 이용했다. 다른 드론처럼 원격 조종과 무인 주행도 가능하다.
벨 넥서스는 올해 시험 비행에 나선다. 2023년에는 우버와 함께 플라잉카 택시 서비스를 상용화할 예정이다. 관계자는 “상용화 초반에는 관리자가 탑승하지만 점차 완전자율비행으로 확대할 것”이라고 전했다. 이외에도 우버는 보잉의 자회사 오로라 플라이트 사이언스, 브라질 항공기 제조사 엠브라에르 등과 함께 플라잉카를 개발하고 있다.
◇플라잉카가 아닌 플라잉 오토바이
출처HOVERSURF 홈페이지
하늘을 나는 자동차가 아니라 하늘을 나는 오토바이도 있다. CES 2019에서는 러시아 기업 호버서프가 비행 오토바이 ‘호버바이크’를 공개하기도 했다. 호버바이크의 무게는 114kg으로 4개의 프로펠러를 장착했다. 지상 5m 높이까지 오를 수 있다. 최고 속도는 96km다. 하지만 한 번 비행할 때 최소 10분에서 최대 30분밖에 못 탄다는 것이 단점이다. 원격 조종을 할 수 있는 드론 모드에서는 최대 40분 비행 가능하다.
호버바이크는 2018년 말부터 예약 판매를 시작했다. 가격은 15만달러(약 1억7000만원)로 1만달러(1140만원)는 계약금으로 미리 내야 한다. 아랍에미리트 두바이 경찰이 호버바이크를 도입해 2020년에는 상용화하겠다고 밝히기도 했다. 두바이 경찰청 AI 부문 책임자 칼리드 나세르 알라주오키는 “호버바이크 두 개 팀의 훈련을 이어가고 있다”고 했다.
지상을 넘어 ‘하늘길’이 펼쳐질까. 현대자동차가 공중에서 이동하는 ‘개인용 비행체(PAV)’를 포함한 도심항공 모빌리티를 2028년께 상용화하겠다는 야심을 밝혔다.
정의선 현대자동차그룹 총괄 수석부회장은 1월6일(현지시간) 미국 라스베이거스에서 열리는 국제 가전·IT 전시회 ‘CES 2020’의 현대자동차 미디어 행사에 참석해 도심 항공 모빌리티(Urban Air Mobility·UAM) 구상을 밝히고 우버와 협력해 만든 PAV 콘셉트 ‘S-A1’을 최초 공개했다.
｜정의선 현대자동차그룹 총괄 수석부회장.
‘하늘길’ 뚫는 현대차
‘플라잉 카(Flying Car)’는 뜨는 시장이다. 모건스탠리에 따르면 2040년까지 글로벌 도심 항공 모빌리티(UAM) 시장은 1조5천억달러(1800조원) 규모로 성장할 전망이다. 보잉, 에어버스, 아우디, 아마존 등 굵직한 기업들도 개발에 뛰어들고 있다. 우버는 당장 올해부터 플라잉 카를 이용한 ‘항공택시’를 시범적으로 선보일 방침이다. 2023년 상용화가 목표다.
현대차도 이를 준비해왔다. 작년 9월 미국 항공우주국 나사(NASA)에서 미래항공을 연구해온 신재원 박사를 부사장으로 영입, 도심용 항공 모빌리티 부문을 전담하는 부서를 신설해 맡겼다.
CES 2020에서 현대차는 본격적인 미래 모빌리티 비전을 선보였다. 이날 현대차는 신개념 모빌리티 솔루션으로 ▲도심 항공 모빌리티(UAM·Urban Air Mobility) ▲PBV(목적 기반 모빌리티·Purpose Built Vehicle) ▲허브(모빌리티 환승 거점) 등을 제시했다. 현대자동차는 세 가지 솔루션을 토대로 미래도시와 사람들이 시공간의 제약에서 벗어나 더 많은 가치를 창출할 수 있는 기반을 제공하겠다는 구상을 담았다.
이동, 그 이상의 경험
현대차는 공간 활용에 집중했다. 이번에 공개한 도심 항공 모빌리티는 쉽게 말해 ‘하늘과 땅을 연결하는 ‘승강장’ 역할을 한다. 개인용 비행체인 수직이착륙기(eVTOL)를 활용하기 때문에 활주로 없이도 도심 내 공중 이동이 가능하다.
현대차는 우버 엘리베이트 설계 공정을 활용해 도심 항공 모빌리티를 오갈 개인용 비행체 ‘S-A1’을 개발했다. 최대 4인이 탈 수 있다. 최고 속력은 290km/h, 최대 100km까지 비행이 가능하다. 100% 전기로 구동돼 소음도 적다. 상용화 초기에는 조종사가 직접 조종하지만, 자동비행기술이 안정화된 이후부터는 자율비행이 가능하도록 개발할 예정이다.
｜미디어 행사 직후 국내외 기자들이 모두 현대차의 미래 모빌리티 비전을 담기 위해 열을 올리고 있다.
｜현대자동차의 ‘S-A1’ 콘셉트.
PBV는 도로를 달린다. 현대차는 PBV에 이름을 붙인 대로 이동수단의 ‘목적’에 곁점을 찍었다. 차량 하부와 상부의 완전한 분리가 가능하고 차량의 목적에 맞춰 기존 길이 4m에서 최대 6m까지로 확장된다. 활용성을 위한 설계다. 이상엽 현대자동차 디자인센터장(전무)은 “PBV는 샌프란시스코 도시의 랜드마크인 ‘케이블카(Cable Car)’에서 영감을 받아 디자인 유전자(DNA)를 진보적인 관점에서 발전시켰다”라고 말했다.
차체 내부는 맞춤 제작이 가능하다. 이에 따라 목적지로 가는 동안 필요한 맞춤형 서비스를 차량에서 자유롭게 누릴 수 있다. 밥을 먹거나 커피를 마시고, 호텔처럼 잠을 잘 수도 있다. 병원, 약국 등 필수시설을 ‘탈’ 수도 있다. 이동 경험의 진화다.
허브는 도시 전역의 거점으로 활용된다. 최상층에는 ‘항공택시’가 이착륙하고, PBV는 건물과 연결된다. 일종의 ‘도킹 스테이션(Docking Station)’인 셈이다. 공연장과 전시장, 영화관으로 제작된 개별 PBV가 모여들면, 허브는 문화복합공간으로 변모하는 식이다.
정 수석부회장은 “우리는 도시와 인류의 삶에서 무엇이 중요한지 깊이 생각했다”라며 “도심항공 모빌리티와 PBV, 허브의 긴밀한 연결을 통해 끊김 없는 이동의 자유를 제공하는 현대차의 새로운 스마트 모빌리티 솔루션은 사회에 활기를 불어넣고 ‘인류를 위한 진보’를 이어 나가게 할 것”이라고 말했다. 이어 “CES는 시작점에 불과하다”라며 “미래 모빌리티의 새로운 장을 열겠다”라는 포부를 밝혔다.
우버 손잡고 시장 선점할까
이날 현대차는 우버와 PAV(Personal Air Vehicle·개인용 비행체)를 기반으로 한 도심 항공 모빌리티 사업 분야의 전략적 파트너십을 깜짝 공개하기도 했다.
현대차는 비행체를 개발하고, 우버는 항공 승차공유 네트워크를 통해 이용자에게 도심 항공 모빌리티 서비스를 제공하는 식이다. 양사는 PAV의 이착륙을 지원하는 인프라 콘셉트 개발에 힘을 합칠 예정이라고 전했다.
신재원 부사장은 “이제 우리는 도심 상공의 하늘을 열어줄 완전히 새로운 시대의 앞에 와 있다”라며 “UAM(도심 항공 모빌리티)은 지상의 교통 혼잡에서 해방되어 사람들이 의미 있고 가치 있는 활동을 할 수 있는 시간을 만들어 줄 것”이라고 말했다.
우버 엘리베이트의 에릭 앨리슨 총괄은 “현대차는 자동차 제조 업체 중 첫 번째 협력 파트너”라며 “현대차의 제조 역량과 우버의 플랫폼 기술이 결합되면 수년 내 항공택시 네트워크를 출범시키는 커다란 도약을 이룰 것”이라고 말했다.
미디어 행사 직후 기자들과 만난 정의선 수석부회장은 “상용화는 2028년으로 생각하고 있다”라며 “해외뿐 아니라 국내서도 (서비스를) 할 계획”이라고 말했다.
한편 작년 국토교통부와 과학기술정보통신부, 국무조정실 등은 ‘드론 분야 선제적 규제 혁파 로드맵’을 확정했다. 이에 따르면 2025년부터 ‘드론 택시(항공택시)’와 드론 택배는 하늘길을 다닐 수 있다. 정부는 이를 위해 우선 드론교통관리체계를 개발, 구축할 계획이다.
<현대차 미디어 행사가 CES 2020 개막 하루 전인 6일(현지시간) 미국 라스베이거스 만달레이베이 컨벤션센터에서 개최됐다. 정의선 현대자동차그룹 수석부회장은 인간 중심의 역동적 미래도시 구현을 위한 혁신적 미래 모빌리티 비전을 공개했다. 왼쪽부터 PAV 콘셉트 S-A1, PBV 콘셉트 S-Link, Hub 콘셉트 S-Hub의 모형 앞에 선 에릭 앨리슨 우버 엘리베이트 총괄, 신재원 현대자동차 UAM사업부장(부사장), 정의선 현대자동차그룹 수석부회장, 지영조 현대자동차 전략기술본부장(사장), 아트 마크먼 미국 텍사스대 심리학과 교수, 이상엽 현대디자인센터장(전무). 라스베이거스(미국)=김동욱기자 gphoto@etnews.com>
현대차가 도시 간 비행기로 이동한 다음 최종 목적지까지는 자율주행차를 이용하는 새로운 개념의 도심형 미래 교통수단 비전을 공개했다.
개인 중심의 자동차를 다양한 사람들이 상호작용하는 인간 중심의 미래 모빌리티로 발전시킨다는 목표다. 대형 도시화로 장시간 이동이 늘고, 교통 체증이 심해지는 문제를 극복하는 동시에 미래 모빌리티의 패러다임을 전환시킬 혁신 사업으로 주목된다.
<정의선 수석부회장(왼쪽)이 CES 2020 개막 하루 전 현대차 미디어 행사가 열린 미국 라스베이거스 만달레이베이 컨벤션센터에서 인간 중심의 역동적 미래도시 구현을 위한 혁신적 미래 모빌리티 비전을 공개했다.>
현대차는 6일(현지시간) 미국 라스베이거스에서 열린 'CES 2020'에서 '미래 모빌리티 비전'을 공개했다. 미래 모빌리티 비전 구현을 위한 구성 요소로 △도심 항공 모빌리티(UAM) △목적 기반 모빌리티(PBV) △모빌리티 환승 거점(Hub)을 제시했다.
특히 UAM에 활용되는 도심형 비행체(PAV)는 글로벌 차량공유 업체인 우버와 공동으로 개발할 방침이다. 현대차가 목표로 한 상용화 시점은 2028년이다.
UAM-PBV-Hub를 기반으로 도시와 사람들이 시공간 제약에서 벗어나 더 많은 가치를 창출할 수 있는 미래 도시 교통 환경을 제공한다는 구상이다.
'UAM'은 하늘과 지상을 연결하고 'PBV'는 도로 위에서 사람과 사람을 연결하며, 이 두 개는 도시 전역에 설치될 'Hub'와 연결되는 구조다.
비행체를 타고 도시 간에 이동하고, 최종 목적지까지는 자율주행차가 데려다 주는 방식이다. UAM와 PBV를 연결하는 Hub는 정거장이면서 충전소다. 이곳은 또 사람과 사람이 만나는 교류의 장으로 만들게 된다.
정의선 수석부회장은 “UAM과 PBV, Hub의 긴밀한 연결을 통해 끊김 없는 이동의 자유를 제공하게 된다”면서 “이들 모빌리티 솔루션은 사회에 활기를 불어넣고 '인류를 위한 진보'를 이어 나가게 할 것”이라고 의미를 부여했다.
정 수석부회장은 “현대차는 이동 시간의 혁신적 단축으로 도시 간 경계를 허물고, 의미 있는 시간 활용으로 사람이 좀 더 효율적으로 목표를 이루며, 사람들이 함께 모일 수 있는 역동적인 인간 중심의 미래 도시 구현에 기여하겠다”고 강조했다.
<현대차와 우버가 공동 개발에 들어간 개인용 비행체(PAV) 콘셉트 S-A1.>
이를 위해 현대차는 비행체 등 모빌리티 개발·제작에 우버와 협력한다. PBV는 차량 하부와 상부의 완전한 분리가 가능하면서 운행 목적에 따라 최소 4m, 최대 6m까지 확장이 가능하게 제작된다. 또 군집 주행이 가능하고, 이동 중에도 별도의 충전 차량을 활용한 무선 충전 기능도 제공한다.
이미 현대차는 심리, 도시건축, 디자인공학, 교통환경, 정치 등 각 분야의 글로벌 최고 전문가들이 참여한 '인간 중심의 도시 자문단'을 구성했다. 미래 도시가 인간 중심의 새로운 가치를 창출하기 위해 어떻게 설계되고 제공돼야 하는지에 대한 연구를 진행하기 위해서다.
자문단은 '역동(Vitalize)'하는 '자아실현(Enable)'의 '포용(Care)' 도시 구현이라는 세 가지 핵심 가치를 도출했다.
현대차는 미래 도시에 필요한 기반 시설과 도시 발전 방향에 대한 '미래 도시 시나리오'를 설계하고 현존하는 도시를 특징별로 분류하는 작업도 병행한다.
신재원 현대차 UAM사업부장(부사장)은 “UAM은 하늘길을 활용해 '지상의 혼잡한 교통 정체로부터의 해방'과 누구나 이용 가능한 '비행의 민주화'를 제공하게 될 것”이라면서 “UAM은 전기 추진 기반 수직이착륙(eVTOL)이 가능한 PAV를 활용, 활주로 없이도 도심 내 이동이 가능하다”고 설명했다.
현대차는 '안전성'을 최우선 원칙으로 '저소음' '경제성·접근 용이성' '승객 중심'이라는 UAM 사업 4대 원칙도 공개했다. 안전을 위해 PAV 프로펠러 하나에 이상이 있다 하더라도 문제없이 이착륙을 할 수 있도록 보증하고, 비상 상황에 대비한 낙하산 시스템도 갖출 예정이다. 이는 모터 수를 두 배로 늘려 만일의 사태에 대응한다는 설명이다.
현대차는 7일(현지시간) PAV 콘셉트 'S-A1'을 공개한다. S-A1은 전기 추진 방식의 수직이착륙 기능을 탑재하고 조종사를 포함해 5명이 탑승할 수 있도록 설계됐다. 상용화 초기에는 조종사가 직접 조종하지만 자동비행기술이 안정화된 이후부터는 자율비행이 가능하도록 개발될 예정이다. 배터리를 장착한 전동형으로 제작되며, 운항거리는 배터리 중량 등을 고려해 도심형에 최적화시킨 100㎞ 수준으로 만들어진다.
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