October 22,2017

극초음속 무인비행기 시대 도래

저비용, 친환경, 신기술로 중무장

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최근 비행기 혁신은 소프트웨어, 하드웨어 양 부문에서 동시에 일어나고 있다. 이에 따라 전기 비행기, 극초음속 비행기, 바이오 비행기 등 이전에 볼 수 없었던 비행기들이 연이어 등장하고 있다.

11일 ‘비즈니스 인사이더’에 따르면 가장 큰 주목을 받고 있는 것은 전기 추진(Electric propulsion)으로 움직이는 비행기다. 그동안 피스톤식 터빈으로 움직이던 비행기들과는 달리 전기로 비행이 가능하다.

이 비행기가 선보인 것은 지난 2014년이다. 유럽의 에어버스(Airbus)는 전기비행기 이팬(E-Fan)을 개발한 뒤 베를린 에어쇼에 선보였는데 100% 전기 동력으로 운행이 가능한 2~4인용 소형 전기 비행기를 선보였다.

전기 비행기, 극초음속 비행기, 바이오 비행기 등 이전에 볼 수 없었던 비행기들이 연이어 등장하면서 기존의 항공문화를 바꿔놓고 있다. 사진은 에어버스에서 개발한 전기비행기 이팬(E-Fan). ⓒAirBus

전기 비행기, 극초음속 비행기, 바이오 비행기 등 이전에 볼 수 없었던 비행기들이 연이어 등장하면서 기존의 항공문화를 바꿔놓고 있다. 사진은 에어버스에서 개발한 전기비행기 이팬(E-Fan). ⓒAirBus

2022년에 12인승 전기 비행기 출현  

2인용 모델의 경우 2개의 전기모터가 달려 있었는데 시간당 220km의 속도로 45분~60분 정도 비행이 가능했다. 그리고 지금 많은 기업들이 전기 자동차 개발에 뛰어들고 있다.  보잉, 제트블루는 지난 4월 전기비행기 스타트업 주넘(Zunum)에 공동 투자했다.

이번 주에는 주넘을 통해 오는 2022년까지 전기 모터를 채용한 근거리용 전기비행기를 제작하겠다고 밝혔다. 새로 선보일 모델은 12명까지 탑승이 가능하며, 연료를 최소화할 수 있는 하비브리드 모델로 1000km 이상의 비행이 가능하다.

주넘 관계자는 “하이브리드 전기비행기가 등장할 경우 시간과 비용 절약이 가능해 비행기 대중화가 가능해지고, 교통 혼잡 문제는 물론 비행기로 인한 공해와 소음 문제를 해결하는 등 비행기 개념을 바꿔놓을 것”으로 보고 있다.

소리보다 5~10배 빠른 극초음속 비행기 

음속과 비교해 5배가 넘을 때 극초음속(Hypersonic)이라고 한다. 지난 2015년 에어버스 인더스트리는 극초음속에는 약간 못 미치지만 음속보다 4.5배 빠른 제트엔진(시속 5508km)을 개발했으며, 이 기술에 대한 특허권을 획득했다.

극초음속 엔진을 실현한 곳은 군부대다. 지난 2016년 5월 미군과 호주군 합동 연구팀은 호주 사막 지대에서 극초음속 비행 기술에 관한 시험을 성공리에 마쳤다고 밝혔다. 이 비행기는 고도 약 278km에 도달했을 때 마하 7.5(시속 9180㎞)를 달성할 수 있었다.

그리고 올해 초 보잉의 데니스 뮬렌버그(Dennis Muilenburg) CEO는 ‘CNBC’를 통해 “빠르면  2020년대에 상업용 극초음속 비행기를 개발하겠다”고 밝혔다. 보잉 식의 극초음속 비행기가 실현되면 뉴욕서 중국 상해까지 2시간 이내의 비행이 가능하다.

공해 없는 저가의 바이오연료 비행기   

현대식 제트엔진 대다수는 케로신(kerosene)을 사용하고 있다. 보통 등유(燈油)라고 하는데  가장 오래 전부터 우리 생활에 사용되어 오던 석유다. 원유로부터 분별 증류하여 얻는 끓는점의 범위가 180~250℃인 석유를 말한다.

그러나 이 연료는 비용은 물론 심각한 공해 문제를 유발하고 있으며, 지구온난화의 주 요인으로 지적받고 있다. 이에 따라 항공사들은 앞다퉈 공해유발 문제를 해결하기 위한 제트엔진용 바이오연료(biofuel)를 개발해왔다.

그리고 지금 유나이티드(United), KLM, 싱가포르 항공 등은 바이오연료로 움직이는 항공기를 운행하고 있는 중이다. 새로운 유형의 바이오연료들도 개발되고 있다. 채소 등 식물로부터 추출한 항공용 에탄올이 대표적인 경우다.

버진 아틀란틱 항공은 중국 기업과 협력해 제강공장에서 유출되는 가스를 활용한 바이오연료를 개발 중이다. 앞으로 유가가 고공행진을 할 경우 항공사들이 개발한 바이오연료들이 대거 선보일 것으로 예상된다.

무인비행기로 300억 달러 비용절감    

자동차업계와 마찬가지로 최근 항공업계 관심은 무인비행기에 쏠려 있다. 보잉은 지난 6일 무인 비행기 개발을 위해 자율주행 로봇 항공기회사인 ‘오로라플라이트사이언스(Aurora Flight Sciences)’ 인수를 발표했다.

오로라플라이트사이언스는 자율주행 로봇 항공기와 운송수단을 개발하는 업체다. 현재 미국방위고등연구계획국(DARPA) 등의 자금으로 ‘ALIAS(Aircrew Labor In-Cockpit Automation System)’ 프로젝트를 추진하고 있다.

무인 비행기 제작이 민간으로 확대되면서 항공업체들 간에 민감한 신경전이 전개되고 있다. 기술개발 분야에서 활동하고 있는 항공관계자들은 얼마 지나지 않아 SF영화에서 보았던 무인 택시비행기가 출현할 것으로 보고 있다.

이런 전망이 가능한 것은 비용절감 때문이다. 스위스의 금융그룹 UBS에 따르면 항공업계가 무인비행기술을 채택함으로써 연간 약 300억 달러의 비용절감이 가능하다는 분석이다. 그러나 안전 문제, 인력감축 문제 등이 제기되고 있다.

바이오 인식, 커넥티드 기술 등 도입 

제트블루는 올해 승객용 안면인식 기술을 도입한다고 발표했다. 이에 따라 모든 승객들은 비행기표를 제시하는 대신 창구에 설치된 카메라에 얼굴을 조회해야 한다. 사전 등록된 영상과 일치했을 때 비행기 탑승이 가능하다.

다른 항공사들도 안면인식 기술을 도입 중이다. 델타항공의 경우 현대 자동화된 화물 시스템에 안면인식 기술을 도입하고 전면 도입을 위한 실험을 가동 중이다. 델타항공은 안면인식과 함께 지문 인식 시스템을 병행 실험 중이다.

자동차업계처럼 커넥티드 시스템도 도입 중이다. 스마트폰, 스마트패드, TV, 게임기, 로봇, 차량 등 다양한 기기가 통신 네트워크로 연동해 승객들의 편안한 비행을 도모하고, 또한 항공사와의 유대를 강화하자는 것.

아메리칸, 사우스웨스트, 유나이티드 등의 항공사들은 획기적인 커넥티드 시스템을 개발하기 위해 거액의 자금을 투입하고 있는 중이다. 이를 위해 사물인터넷 등의 기술이 도입되고 있는데 비행기 여행 문화를 크게 바꾸어놓을 것으로 기대되고 있다.

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