오사카·간사이 엑스포에서 ‘하늘을 나는 자동차’의 상용운항을 예정했던 4개 사업자 모두 기체 안정성 심사에 시간이 소요되는 등의 이유로 이를 보류하기로 결정했다. 이들 4개 사업자는 시연 비행을 선보이는 방향으로 검토 중이다.
엑스포의 핵심 중 하나였던 ‘차세대 항공 모빌리티(Advanced Air Mobility, AAM)’의 화려한 데뷔가 주춤한 모양새이지만, 엑스포는 사회 구현을 위한 하나의 쇼케이스에 불과하다. 일본은 2지점 간 비행을 통해 AAM의 모빌리티로서의 가능성을 세계에 어필하겠다는 계획이다.
◇ 시장전망: 실제 운용은 2028년 이후
하늘 나는 자동차는 일반적으로 전동 수직 이착륙기(eVTOL)을 일컫는다. 기술적으로 드론과 공통 요소가 많기 때문에 안전성을 불안해하는 시각도 있지만, 사람을 태우고 수송하기 위한 엄격한 안전 기준을 통과한 새로운 종류의 ‘항공기’다. 헬리콥터와 비교했을 때, 전기로 작동하기 때문에 소음이 적고 이산화탄소를 배출하지 않으며, 구조가 비교적 단순해 부품 수가 적어 비용이 훨씬 저렴하다.
eVTOL에 대한 수요가 크다는 것은 수주 현황과 각종 조사 등을 통해 알 수 있다. 일본정책투자은행에 따르면, 2023년 말 기준으로 본체 수주량은 총 1만 대를 넘어섰다. 공항에서 도심이나 관광지로의 2차 교통, 도심에서 접근성이 떨어지는 낙도 및 산간지역 등으로의 이동, 도시 내 단거리 이동, 유람 비행, 재난 시 의료진 및 물자 수송 등 활용 방법은 다양하다.
국제민간항공기구(ICAO)에서 논의가 진행되고 있는 버티포트(Vertiport)의 국제 표준 규격 제정이 2028년으로 예정되어 있는 점 등으로 볼 때, 상업적 운항이 본격화될 가능성은 그 이후가 될 가능성이 높다. 전문가들은 현실적으로 정기 운항이 본격화되는 시점은 2028년 로스앤젤레스 올림픽이 목표가 될 것으로 보고 있다.
버티포트(Vertiport)란, 수직비행(Vertical Flight)과 항구(Port) 또는 공항(Airport)의 합성어로 항공 모빌리티가 이착률하는 수직공항을 의미한다.
현재 일본에서는 엑스포 개최지인 오사카를 비롯해 도쿄도, 아이치현, 효고현, 미에현, 나가노현 등 10곳 이상의 지자체가 하늘 나는 자동차의 사회 구현을 위한 대응을 하고 있다. 예를 들어 도쿄도는 올해 6월, 환경 정비를 추진하기 위해 ‘하늘 이동 혁명 실현을 위한 도쿄도 민관 협의체’를 발족했다.
하지만 미국 등에 비해 항공 인프라가 부족한 일본에서는 본격적인 사회 구현 속도가 느릴 것으로 보인다. 기존 공항 시설과 헬기장 이용이 어려운 일본에서 전용 버티포트를 처음부터 구축하려면 부지 확보와 자금 조달 등의 문제도 발생한다. 또한 보급 초기에는 항공기의 공급이 수요를 따라가지 못할 것으로 예상되면서, 실제 운용가능한 항공기를 수입하는 것은 2028년 이후로 전망하고 있다.
◇ AAM 시장에서의 비즈니스 기회
AAM 시장에서의 비즈니스 기회는 항공기 본체와 운영에 관한 것만은 아니다. 항공기 제조업체 외에도 장비 및 부품 제조업체, 운항사업자(오퍼레이터), 통신사업자, 전력사업자, 철도 등 대중교통, MaaS(Mobility as a Service)사업자, 보험사 등 다양한 이해관계자의 참여가 필요하다.
일본에서는 현재 다양한 사업자들이 버티포트 구축에 뛰어들고 있다. ANAHD와 이온몰은 2024년 3월, 주로 관동권 및 간사이권의 이온몰에 버티포트 설치를 목표로 환경 정비 등에 관한 검토를 하는 양해각서를 체결한 바 있다. 7월에는 스카이드라이브와 JR규슈가 규슈 지역에서의 철도역과 상업시설 등을 활용한 운항 노선 개설 사업의 가능성 검토를 목적으로 한 제휴 협정을 체결했다. 철도역에서의 2차 교통 수요는 커서 JR규슈 외에도 JR 동일본과 긴테쓰 그룹 홀딩스 등이 사업성을 검토하고 있다
미쓰비시 부동산이나 노무라 부동산과 같은 종합 디벨로퍼도 eVTOL기의 사회 도입에 적극적으로 나서고 있다. 버티포트의 설치는 사람의 흐름을 바꾸고, 도시의 재개발 등과도 직결되는 문제기 때문이다. 현재 도심지역은 버티포트 설치를 위한 새로운 부지 확보가 어렵다. 다만 eVTOL기는 접근의 개념이나 부동산의 개념을 바꿀 수 있어, 고객 동선이 있는 고층 빌딩이나 새로 개발하는 고층 빌딩의 옥상 사용 가능성에 기대를 걸고 있다.
◇ 유망기술 1 : 운항 관리 시스템
일본정부가 2023년 3월에 발표한 ‘하늘을 나는 자동차의 운용 개념’에서는 사회보급 단계를 3단계로 구분하고 있다. 우선 1단계인 2025년 경에는 상업적 운항이 시작되는 시기로 저밀도 운항(조종사 탑승, 화물 운송만 원격 조종)이 이루어지며, 2020년대 후반 이후인 2단계에서는 운항 규모가 확대되어 중고밀도 운항(조종사 탑승 또는 원격 조종)이 실현된다. 그리고 2030년대 이후인 3단계에서는 자동비행과 완전자율운항을 포함한 체제가 확립되어 고밀도 운항이 실현된다.
실현에 필수적인 기술이 바로 UATM(Urban Air Traffic Management, 도심항공교통관리)이다. 저고도 공역을 비행하는 eVTOL기는 헬리콥터와 일부 경비행기, 물류용 대형 드론 등과 같은 공역을 사용하게 된다. 즉, 저고도 공역은 지금보다 훨씬 많은 수의 항공기로 혼잡해질 뿐만 아니라, 항공기의 종류와 조종사 유무, 임무 등이 다양화될 것이다. 따라서 항공기의 운항 계획과 위치정보, 이착륙장의 가용 상황 등을 통합적으로 관리하여 안전하고 효율적인 비행을 할 수 있도록 조정하는 UATM이 필요해진다.
NEC는 신에너지/산업기술종합개발기구(NEDO)가 주도하는 ‘저고도 공역 공유를 위한 운항 관리 기술 연구개발’에 참여하여 UATM 개발을 담당하고 있다. 이 연구개발은 ‘차세대 항공 모빌리티의 사회 도입을 위한 실현 프로젝트(ReAMo)’의 일환이다.
ReAMo에서는 (1)운항관리시스템 및 충돌회피기술 개발, (2)에코시스템 구축을 위한 운용 검증, (3)자동/자율 비행, 고밀도화를 위한 요소기술 개발 등을 실시한다. (1)은 2030년경 구현을 예상하고 있으며, NEC는 주로 버티포트의 이착륙을 관리하는 ‘VAS(Vertiport Automation System)’ 등 다른 시스템과 정보를 연계하는 부분을 개발하고 있다.
UATM에서 중요한 것 중 하나가 비상시 임무의 흐름이다. 예를 들어 운항이 지연되어 버티포트가 혼잡할 때 어떻게 해야 하는지, 또는 버티포트를 사용할 수 없을 때는 어떻게 해야 하는지 등이다. NEC는 이러한 경우에 어떤 정보 공유가 적절한지, 운영 순서 확립을 목표로 하고 있다.
드론 활용 스타트업인 테라드론은 올해 4월에 유럽과 미국, 중동, 아시아 등 일본 이외의 지역을 대상으로 eVTOL기를 위한 운항 관리 시스템 개발에 착수한다고 발표했다. 이 회사는 UTM에서 세계 1위의 점유율을 가진 벨기에 Unifly를 산하에 두고 있으며, 미국에서 80% 이상의 점유율을 가진 Aloft Technologies와 제휴하고 있어, 3개사가 보유한 UTM 관련 기술과 지식을 융합하여 새로운 운항 관리 시스템을 공동 개발한다.
테라드론에 따르면 기존 UTM은 기능적으로 eVTOL의 비행을 완벽하게 지원할 수 있는 사양이 아니라고 한다. 따라서 eVTOL기 업계의 니즈를 파악한 후 비행에 필수적인 추가 기능을 개발해 기존 UTM에 탑재할 예정이다. 또한 자동화에 중점을 두고 운영의 효율화를 촉진해 나갈 것이라고 한다.
◇ 유망기술 2 : 기상 관측
안전확보를 위해 중요한 또 다른 기술이 바로 기상 데이터 분석이다. 이유는 크게 두 가지로, (1) eVTOL기가 비행하는 저공역은 기상 관측망이 충분히 정비되지 않아 데이터의 ‘공백지대’가 되고 있다는 점과 (2) 도심지 등에서의 저공비행은 지형이나 건물에 의해 큰 영향을 받기 때문에 기존보다 시공간적으로 세밀한 관측·예측 데이터가 필요하는 점이다.
(1)은 구름이 발생하는 고도와 일부 겹치기 때문에 민간 항공기가 비행하는 고도보다 기류가 불안정한 것으로 알려져 있어 운항 시에는 자세한 데이터가 필요하다. 또한 (2)에 대해서는 빌딩풍 등 돌풍의 영향을 강하게 받을 가능성이 있다.
안전 운항에 필요한 새로운 기상 데이터를 획득하기 위해, 일본에서는 오사카·간사이 엑스포의 시범 비행 관련 프로젝트와 오사카부의 ‘2024년도 하늘 나는 자동차 도시형 비즈니스 창조 도시 추진 사업’ 등이 진행 중이다.
오사카·간사이 엑스포 관련 프로젝트에는 일본기상과 메트로웨더가 참여한다. 일본기상은 eVTOL 등을 위한 기상정보 지원과 운영본부를 위한 방재 모니터링을 제공하며, 메트로웨더는 행사장 상공의 풍속과 풍향을 실시간으로 관측하고 예측 정보를 제공할 예정이다. 2024년도 하늘 나는 자동차 도시형 비즈니스 창조 도시 추진 사업에는 일본기상과 초음파 계측기기 제조업체인 소닉, 웨더뉴스가 참가하고 있다.
eVTOL기를 활용한 AAM 사업은 이제 막 태동하는 신시장으로 순조롭게 확대된다면 비즈니스 기회가 숨어 있다. 현재 상용화가 논의되고 있는 1세대 항공기의 공급망은 거의 굳어져, 시장 참여의 기회는 많지 않지만, 향후 더 먼 거리를 비행하거나 더 많은 승객을 수송할 수 있는 2세대 항공기가 등장하게 될 것이다. 2세대 이후의 항공기가 보급된다면 비즈니스의 기회는 매우 다양한 분야까지 확대된다. 엑스포에서의 시범운행이 주목받는 이유이다.
2025년 오사카·간사이 엑스포에서의 시범운행에서 발견될 가능성과 과제는 어떤 것일지, eVTOL은 새로운 이동수단으로 자리매김을 할 수 있을지, 일본은 세계적인 선두에 설 수 있을 것인지 세계적인 이목이 집중되고 있다.
자료출처 : 닛케이신문, 닛케이XTech, MRI, 테라드론 등 각사 홈페이지, KOTRA 도쿄 무역관 자료 종합
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