'플라잉카 다크호스' 이스라엘의 어반 에어로···3가지 주목할 특징

브루스 윌리스 주연의 SF 영화 ‘제5원소’(1997)에 등장하는 플라잉카는 더 이상 공상만은 아니다.

세계 유수의 플라잉카 개발 업체들이 2024년을 전후로 한 플라잉카 출시·운행 소식을 잇따라 알리고 있다. 최근 혼다가 플라잉카 사업 진출 소식을 전했는가 하면 중국 전기차업체 샤오펑이 2024년 1억8000만원 짜리 플라잉카 공급 계획을 밝혔다. 우리 정부도 2025년 플라잉카를 운항한다는 구상을 발표했다.

앞서 현대차그룹은 2030년대에 인접 도시를 연결하는 플라잉카를 선보일 계획을 밝혔다. 독일 다임러가 출자한 볼로콥터는 2023~2024년 상용화를, 우버는 2023년 미국과 호주에서 무인 플라잉카 상용 서비스 사업 시작을 각각 선언했다. 독일의 유력 플라잉카 업체 릴리움도 2025년 상용화를 내걸고 있다.

플라잉카는 이처럼 끊임없이 다가올 세상의 탈 것에 대한 화제를 쏟아내는 뉴스 제조기가 되고 있다.

▲‘어반 에어로노틱스’의 플라잉 카 컨셉. (사진=어반 에어로)

전세계 200개 이상의 기업이 VTOL 방식의 플라잉카 개발에 뛰어든 가운데 퓨처플라이트, IE, eVTOL뉴스 등이 이스라엘의 어반 에어로노틱스(Urban Aeronautics·이하 ‘어반 에어로’)를 다크호스로 주목하고 있다.

이 회사의 플라잉카 시티호크(City hawk)는 대다수 플라잉카 개발사들이 4인승 VTOL과 차별화를 보인다.

주목할 3가지 특징으로는 크기를 획기적으로 줄인 기존 자동차 형태의 디자인, 강력한 수소연료전지, 독특한 팬을 꼽을 수 있다. 이 플라잉카를 경쟁사보다 앞서 2022년 말~ 2023년 초에 내놓겠다는 것이다.

세계 플라잉카 업계의 다크호스로 꼽히는 이 이스라엘 업체의 플라잉카 경쟁력이 궁금해진다.

이스라엘군에 에어뮬을 공급한 기술 회사

어반 에어로는 이스라엘 군에 정찰 및 이송용 무인항공기(UAV) 에어뮬(Air Mule)을 공급해 유명세를 탄 택티컬 로보틱스의 모회사다.

지난 2000년 이스라엘 야브네에서 라피 요엘리 박사가 두 회사를 설립했다.

요엘리 박사는 이스라엘 비행 조종사 출신이자 발명가다. 또한 어반 에어로의 항공기 설계자 중 한 명이기도 하다.

▲어반 에어로노틱스의 자회사 택티컬 로보틱스는 세계 최고의 경쟁력을 가진 것으로 평가받는 군용 드론인 에어 뮬(Air Mule)을 개발해 이스라엘군에 공급했다. (사진=위키피디아)

어반 에어로는 팬크래프트(Fancraft)라는 완전히 새로운 첨단 공기역학적 내부 로터(덕트 팬) 기술을 개발해 주목받고 있다.

어반 에어로는 3년에 걸친 연구 끝에 VTOL항공기를 재설계한 수소연료전지 방식의 시티호크를 개발해 지난 7월 발표했다.

올초 요엘리 박사가 은퇴하고 후임으로 님로드 골란야네이가 최고경영자(CEO)로 임명됐다.

기존 자동차와 비슷한 디자인···별도 인프라없이 경쟁사 기종 1대 댈 곳에 4대를

어반 에어로는 지난해 2개 모델, 즉 시티호크(City Hawk)와 팰컨XP(Falcon XP) 컨셉을 소개했다.

이 디자인들의 두드러진 특징은 전통적 자동차 모양과 여전히 유사하다는 점이다.

이는 경쟁사의 기존 eVTOL 플라잉카 개념에서 거의 보지 못했던 놀라운 특징이다.

이 디자인의 가장 큰 장점은 무엇보다도 플라잉카 착륙을 위한 전문 인프라가 필요하지 않다는 점이다. 즉, 일반 주차장에도 거뜬히 착륙할 수 있다.

▲어반 에어로는 지난 7월 VTOL 항공기를 재설계한 ‘시티 호크’를 소개했다. 이 플라잉카는 독특한 덕트 팬과 함께 수소 연료전지 추진 시스템을 사용하고 있다. (사진=메트로 스카이웨이즈)

님로드 골란야네이 어반 에어로 최고경영자(CEO)는 “경쟁사 항공기 1대를 착륙시킬 수 있는 곳에 어반 에어로 항공기 4대를 착륙시킬 수 있다. 이는 우리 회사가 제한된 공간에서 더 많은 사람들을 실어 나르는 것을 도울 수 있다. 그뿐 아니라 그 기반 시설에서 더 많은 매출을 창출한다는 것을 의미한다. 실제로 그들의 VTOL을 옥상이나 도시 거리에 착륙시킬 수 있는 운영자는 거의 없다. 물론 어반 에어로는 규정 내에서 열심히 하고 있다”고 말했다.

골란야네이 CEO는 퓨처플라이트와의 인터뷰에서 “당신이 차를 주차할 수 있는 곳이라면 어디든 이 항공기를 착륙시킬 수 있다. 경쟁사가 eVTOL 항공기 한 대를 착륙시킬 수 있는 곳이면 어디든 4대를 착륙시킬 수 있다. 이는 동일한 인프라에 대해 4배의 승객, 5배의 매출을 의미한다”고 말했다.

장애물에 부딪칠 염려 줄였다···팬크래프트 디자인 강점

대부분의 VTOL 항공기와 달리 시티호크에는 날개(고정익)나 로터가 없다. 이 플라잉 카의 양력은 역회전 덕트 팬에 의해 생성된다.

어반 에어로의 수소연료전지 플라잉카 ‘시티호크’는 기존 VTOL과 달리 앞뒤 동체 안에 프로펠러 2개를 배치한다. 특허받은 역회전 덕트팬인 이른바 팬크래프트(Fancraft)다.

대부분의 양력(뜨는 힘)이 이 팬으로부터 나오고, 동체 표면은 양력을 일으키는 데 있어 극히 제한적인 역할만을 한다.

이 회사의 플라잉카 디자인은 도시 비행 중 결빙 상태가 축적되거나 송전선 충돌 위험성을 높일 수 있는 외부 돌출 부위가 없다. 로터가 외부로 나와서 도는 VTOL방식에 비해 훨씬 안전하다는 얘기다.

▲어반 에어로가 지난해 발표한 2개 플라잉카 모델 시티호크(City Hawk)(왼쪽)와 팰컨XP(Falcon XP) 컨셉. 이 디자인들의 두드러진 특징은 전통적 자동차 모양과 여전히 유사하며 경쟁사에 비해 적은 공간만을 필요로 한다는 점이다.

속도와 이륙 중량은?

어반 에어로는 수년 간의 시험 끝에 지난 7월 처음으로 최고 시속 241km, 비행거리 160km인 날렵한 플라잉카 ‘시티호크’의 외관과 테스트 비행 모습을 공개했다.

사프란 아리엘 2N 터보샤프트 헬리콥터 엔진으로 구동되는 고유의 기술 시연기로 15m라는 낮은 고도에서 완전 자율 시험비행을 마쳤다. 무게가 약 1톤에 달하는 이 항공기는 194제곱피트(18㎡)의 화물 수송 공간과 1.93톤의 최대 이륙 중량을 가지고 있어, 승객 서비스는 물론 화물 운송에서도 진가를 발휘할 것으로 기대된다.

이 회사는 시티호크의 소음 수준이 78데시벨(dB)이어서 도시내 소음 제한에 적합하다고 주장한다.

▲어반 에어로의 특허받은 팬 크래프트를 사용한 시티호크의 비행모습. (사진=어반에어로)

강력한 수소연료 전지 파워···기존 전기 배터리의 20배

그러나 이 회사의 가장 큰 도약이라고 내세울 부분은 배터리 기반 전기 추진 대신 강력한 수소 연료 전지를 사용한다는 점이다.

어반 에어로노틱스는 지난해 6월부터 캘리포니아 소재 스타트업 하이포인트(HyPoint)와 제휴해 이 회사가 개발 중인 새로운 수소연료 전지와 한 쌍의 전기모터를 통합했다.

수소는 뒤쪽 덕트와 캐빈 사이에 설치된 탄소섬유 실린더에 저장된다. 이 회사는 내년부터 제휴업체들에 본격적으로 기술을 제공하기 시작할 것이라고 말한다.

▲어반 에어로는 수년 간의 시험 끝에 지난 7월 처음으로 최고 시속 241km, 비행거리 160km인 날렵한 플라잉카 ‘시티호크’의 외관과 테스트 비행 모습을 공개했다.(사진=어반에어로)

골란야네이 어반 에어로 CEO는 지난해 초 입사해 약 8개월 전 어반 에어로의 최고 책임자가 됐다. 그는 기존 배터리 기반 전기추진 시스템으로 플라잉카 성능을 뒷받침하기에는 에너지 밀도가 부족하다고 판단해 수소연료전지를 선택했다고 밝혔다. 그는 시티호크의 수소 기반 플라잉카 추진 시스템이 배터리 기반 eVTOL보다 에너지 밀도가 20배 더 높다고 말했다.

하이포인트에 따르면 이 수소연료전지 시스템의 성능은 kg당 2000W의 전력과 kg당 1500 Wh의 에너지 밀도를 전달한다.

제로아비아 하이포인트 설립자와 발 미프타호프 하이포인트 CEO에 따르면 전세계 약 15개 항공기 사업자들이 자신들의 항공기를 수소 연로 전지로 전환하려는 의향서를 제시했다. 브리티시 에어웨이즈가 이미 잠정적 약속을 했으며 하이포인트는 향후 몇 달 동안 또 다른 4개 항공사와 합의에 도달할 것으로 기대하고 있다.

수소는 일반 자동차 배터리보다 전력밀도가 60배 이상 높은 것으로 알려져 있다.

시티호크 제작 협력 파트너들은 누구?


어반에어로의 또다른 플라잉카 제작 협력사로는 하이포인트 외에 키어포트(Kearfott), 엘비트 시스템즈(Elbit Systems), 그리고 이스라엘 항공우주 단체 등이 있다.

키어포트는 도시의 낮은 고도에서 안정적으로 선회할 수 있는 내비게이션 시스템을 제공하고 있다. 이 항공기의 항공전자시스템 제품군은 아직 지정되지 않은 ‘간편화된 제어 시스템’과 ‘360도 센서’를 중심으로 만들어질 것으로 예상된다.

엘비트 시스템즈는 기존 기술 시연기에 향상된 비전 시스템인 EVS 4000을 공급했다. 어반 에어로노틱스는 또한 이스라엘 항공우주단체와 협력해 시티호크의 헤드업 비행 디스플레이를 준비하고 있다고도 밝혔다.

▲하이포인트가 지난 3월 공개한 수소 연료 전지는 기존 항공기를 개조하는 데 사용될 터보프롭 구성과 같은 다양한 추진 시스템과 통합된다. (사진=하이포인트)

이밖에도 어반 에어로의 제휴사로는 항공 예약 플랫폼업체인 어센트와 버티포트 개발사인 스카이포트가 있다.

이미 이스라엘 바잔그룹과는 실증사업을 위한 수소공급 협약을 체결했다.

내년 말 혹은 2023년 초 출시 예고


일부 매체는 어반 에어로가 시티호크를 응급 의료 비행과 같은 특정 용도를 위해 조기 출시할 가능성도 검토 중이라고 전하고 있다.

일련의 보도들에 따르면 이 회사는 당초 내년말 2023년초로 예정됐던 신제품 출시를 앞당길 계획까지 갖고 있는 것으로 알려지고 있다.

현재 기술 시연기에 사용된 엘비트 시스템즈의 비전시스템인 EVS 4000을 대체할 헤드업 주 비행 디스플레이에 대한 많은 작업을 진행 중인 것으로 알려지고 있다. 그러나 이 회사는 360도 센서와 함께 작동할 항공전자공학 기기의 세부 사항에 대해서는 아직 공개하지 않았다.

▲도시내에서 어반 에어로의 플라잉카를 타는 모습. (사진=어반 에어로)

세계 최초의 플라잉 에어카 얼리어답터 도시는?

이 회사는 자사의 플라잉카 ‘시티호크’ 운영을 위한 인프라 요구 사항까지 탐색하고 있다. 일단 이스라엘 외에 두바이를 자사의 잠재적 에어택시 서비스의 얼리어답터로 지목했다.

어반에어로는 지난 7월 시연기로 시연을 마치면서 내년초 새로운 버전의 시티호크를 출시하길 바라고 있다고 밝혔다. 이 회사는 이미 선주문을 받은 화물과 응급의료 수송용 터빈 기반 모델로 시장에 조기 진출하는 방안까지 검토하고 있다.

▲어반 에어로는 플라잉카 ‘시티 호크’ 출시를 최대한 앞당기려 하고 있다. (사진=어반 에어로)

하지만 이 회사는 아직 형식 인증을 획득하고 도시 내 승객 운송과 응급 의료 지원용으로 사용될 플라잉카의 정확한 출시 일정을 발표하지 않았다. 신형 항공기에 대한 가격도 아직 밝히지 않았다. 하지만 이 혁신적 플라잉카는 분명 지금까지 시장에 나와 있던 것과는 다르기 때문에 일반적인 톱 모델보다 조금 더 비쌀 수 있다.

다음 단계는 항공당국의 인증을 받기 위한 생산에 적합한 시제기 3대를 제작하는 것이며 승인 프로세스를 완료하기 위한 추가 자금이 필요할 것으로 보인다. 골란-야네이 어반 에어로 CEO는 현재 5000만~1억달러 규모의 투자금 유치를 모색하고 있다고 밝혔다.

군용 자율 항공기(UAV) 에어뮬(Air Mule)로 명성을 얻은 어반 에어로노틱스가 민간 분야의 상업용 플라잉카에서도 세계 최고의 경쟁력을 보여줄지 지켜볼 일이다.

이재구 기자

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