궁극의 교통수단 UAM
본문
1. 궁극의 교통수단, UAM(Urban Air Mobility)
1) 배경
- 많은 기업들 이 새로운 교통수단의 제조와 운영에 많은 관심
- 발전 단계 : 기술적 난제와 비용문제로 취미용 드론 으로 시작> 점차 적재하중 높여 택배용/화물용 delivery 서비스로 진화> 안전성과 효율성 검증되면, 일부 노선에 한정된 고가의 이동 수단으로 승객용 UAM 시작> 점차 택시요금 수준까지 요금 하향되면서 대중교통수단으로 자리 잡을 것
- 결국 Smart City의 중요한 교통 축이자 Multimodal의 한 분야로 자리 잡을 수 있을 것
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2) 왜 UAM 인가?
- 2차원 공간 모빌리티의 한계 : 사람과 건물, 자동차가 뒤섞인 복잡한 2차원 공간 더 이상 효율 높이기 어려워 3차원 공간의 UAM은 메가시티 교통문제 해결할 훌륭한 대안
- 기술의 향상과 융합 : 주로 취미와 영상용 소형 드론은 가성비에서 압도적 선점력 가진 중국 위주로 재편 . 최첨단 기능 장착 및 적재하중 높은 고가 군용 드론은 미국, 유럽, 이스라엘 높은 경쟁 유지, 이미 소형 드론 많이 대중화되었고, 중국기업들의 대량생산으로 상당 수준 value chain이 발생
- 다양한 산업 참여 : 엔진, 모터의 회전력, 프로펠러 비틀림각(AoA)에 의한 양력, 앞으로 빠르게 나가는 추력에 기반하다 보니 전통 항공제작사부터 전기차 기술을 축적한 자동차 업체까지 뛰어듬
<UAM Business에 출사표 던진 업체들>
구분 | 업체명 | 특징 |
항공제작사 | Boeing, Airbus, Bell, GE Aviation | 오랜 기간 축적된 기술력과 브랜드, 빅데이터로 UAM 분야 선도적 위상 |
자동차 업체 | Toyota, 다임러, 지리, 아우디, 포르쉐, Rolls-Royce, 현대차 / Denso, Honeywell, Goodyear 같은 supply chain | 자동차 업체들의 UAM 진출은 기존 자동차 산업에 대한 방어적 성격 강함 |
모빌리티 플랫폼 업체 | Uber, Grab(Volocopter와 협력) | 2차원 공간의 multimodal service 넘어 3차원 공간까지의 교통 모두 플랫폼 안에 넣겠다는 전략 |
신생 스타트업 | 유럽의 Volocopter, Kitty Hawk, Lilium, Joby Aviation | 대형사로의 Exit(ex. M&A) 가능 |
이커머스 업체 | Amazon Prime Air, Alibaba 물류자회사 차이냐오(菜?), 베이항샤인(Beihang Shine : 차이냐오 합작, 중국 군용 드론 제작사), UPS, FedEx, Domino’s Pizza, Ukraine Postal Service, Flirtey, Workhorse, Zomato 등 | 배송서비스 염두 |
- 제도와 법률 논의 및 사회적 수용 : 각국의 규제와 사회의 수용 거부가 UAM 상용화 시기를 늦출 수도 있는 상황에서 긍정적이게도 사회 구성원들의 인식은 빠르게 개선 중. 전 세계 규제 기관이 UAM 기술 빠른 현실화 도모 중
- 인프라 활용 : VTOL(Vertical Take Off & Landing, 수직이착륙)형태의 UAM은 활주로 필요 없고, 최소한의 이착륙 공간만 있으면 충분히 비행 가능 , eVTOL은 전통적 VTOL 헬리콥터 비해 소음 월등히 작아 건물주들 UAM 산업에 눈독, Uber Elevate 생태계에서도 Hillwood라는 부동산 회사가 스카이 포트(Skyport: 대도시 건물 옥상에 만들어진 UAM 이착륙 거점) 투자, 릴레이티드(Related)와 맥쿼리(Macquarie) 등도 미국 대도시 중심 UAM 산업 미래 보고 부동산 개발사에 전략 투자 단행
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3) UAM 시대 개막의 본격적 신호탄
(1) EHang
- 2016년 1월 미국 CES에서 중국의 EHang이 1인승 eVTOL인 EHang184를 선보이면서부터 시작
- 184라는 네이밍은 1명의 승객, 8개의 프로펠러, 4개의 암(Arm) 의미
- 시속 100Km/h로 비행할 수 있고, 자율 주행으로 최대 23분을 날 수 있는 성능의 기체
- DJI 필두로 취미용, 방송용 소형 드론에서 압도적 가성비 보여준 중국이 UAM 분야도 앞서갈 수 있음 보여줌
- EHang184 등장 이후 전 세계 UAM 관련 기업 행보에 훨씬 속도가 붙음
- 이후 EHang은 2인승 eVTOL인 EHang216을 출시하면서 한층 상품성 높은 제품을 포트폴리오에 포함시키게 됨
(2) Uber
- 2016년 10월 ridesharing 세계 1위 Uber는 Uber Air 서비스 발표
- Uber Elevate와 NASA가 힘 합치고, 다양한 협업을 통해 UAM 비즈니스 입체적으로 진행하겠다는 것
- EHang이 기체 자체에 초점을 맞췄다면, Uber는 비즈니스 솔루션과 시스템 전반으로 초점 확장해 발표
- Uber는 파트너사 자격 세부 조건 제시하고 이를 충족할 수 있는 업체들로 한정해 선발 : 기체 납품업체 Boeing, Bell, Embraer, Aurora, Pipistrel 5개 업체 선정
- Uber Elevate는 이 업체들로부터 기체를 구입, Hillwood가 빌딩 옥상이나 쇼핑몰 주차타워 이용한 이착륙 거점인 Skyport 건설해 ‘23년까지 LA와 Dallas 기반 서비스 론칭 준비
- ‘20년 현재 Boeing이 Aurora 인수, Uber Elevate 기체 납품업체로 현대차가 CES 2020에서 Uber와 손잡으며 합류.
- Toyota와 손잡은 Joby Aviation, 한화 시스템과 손잡은 Karem Aircraft도 Uber Elevate 파트너사로 합류
- 기존 파트너사인 Hillwood, Chargepoint 외에도 다양한 업체와 연구기관들 협업
- 수억 명의 고객을 이미 확보한 플랫폼에 하드웨어와 시스템만 가미된다면 비즈니스가 빠르게 전개될 수 있음
- 세계 최고 수준 우주항공기술을 자랑하는 NASA도 함께함 한다는 사실도 주목.
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4) UAM 관련 용어 정리
(1) UAM(Urban Air Mobility)
- 도심 상공에서 사람이나 화물 운송할 수 있는 비행 이동 수단
- 하드웨어 면에선 기존 항공기나 소형 드론을 배제한 도심 특화형 VTOL 형태가 중심이 될 것
- UAM은 기체의 개발부터 생산, 판매, 인프라 구축, 플랫폼, 서비스, 유지·보수, 부대산업 등 도심 항공 이동 수단과 관련한 사업 모두 포괄하는 개념으로 정의
- 도심에서 이용하려면 소음이 가장 큰 걸림돌이기 때문에 전기추진 방식을 이용할 가능성 큼.
(2) eVTOL(electric Vertical Take Off & Landing)
- VTOL은 말 그대로 수직이착륙기를 지칭, 특히 전기로 구동되는 VTOL을 eVTOL이라 부름
- 광활한 부지 요구하는 공항과 긴 활주로가 필요 없이 수직 이착륙 가능한 작은 공간만 있으면 타고 내릴 수 있는 전기 동력 비행체
- 도심형 비행 수단으로 반드시 필요한 기술방식.
(3) UAV(Unmanned Aerial Vehicle)
- 그야말로 무인기(無人機)
- 실제 조종사가 탑승하지 않고, 지상에서 사전에 프로그래밍된 경로 맞춰 자동 또는 반자동으로 비행하는 기체
- UAV System은 비행체뿐 아니라 무인비행을 가능케 하는 지상통제장비(GCS), 탑재장비, 통신장비(데이터 링크), 지원 장비, 관제 시스템 및 운용인력까지 모두 아우르는 전체 시스템 의미
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2. UAM 살펴보기
1) UAM이 성공하기 위한 조건들
UAM 성공 조건 | 요구 사항 |
항속거리 | 고효율 배터리, 경량화 소재, 고효율 모터 사용 등 |
속도 | 멀티콥터는 느리지만 먼저 도입될 것, 점차 Tilt 타입으로 전환될 것. |
적재하중 | 적재하중 상향을 위해선 신소재가 반드시 필요 |
소음 | 전기모터 기반, 소음 제어 기술 |
자율주행 | 3차원 지도가, 주변 상황 인식할 수 있는 각종 센서와 상황 별 판단이 가능한 비행제어 소프트웨어, 기체 고장 시 자가 대처 능력 등 |
경제성 | 배터리 가격의 하락, 기체 가격의 하락, 무인화 성공 등이 필수적 |
안전성 | 지상관제소, Operation 시스템, 기체 다방면 인증, 보험, 충돌 방지 센서, 안티 드론 구역 사전 정보, 위성과의 연계, cybersecurity, 추락 시 기체 낙하산/ 외부 에어백, 독립 전기제어장치, 고도별 3D Map 등 |
편의성 | 이착륙장 : Skyport의 위치를 대형 빌딩의 옥상(헬리콥터 이착륙장) |
작년 여름 이 리포트를 봤을 땐 솔직히 잘 와닿지 않았고, 먼 미래라 여겼는데 관련 주식은 이미 반응하고 있었다..
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정부의 스탠스나 소형 드론에서 압도적 가성비 보여준 중국이 확실히 치고 올라오고, 특히 최근 중국 고층 아파트, 빌딩의 화재 문제 해결책으로 소방 드론을 활용한 EHang의 접근이 인상적이다.
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