소형 전기항공기 2020년 이후 상용화, 스타트업에게 기회 열렸다
  • 박관희 기자
  • 승인 2018.09.28 16:30
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항공부문의 온실가스 배출이 세계 전체 온실가스 배출량의 2%를 차지하고 있고, 이로 인해 항공기 배기가스 감축 요구가 잇따르고 있다. 유럽은 2050년까지 항공기 배기가스를 약 75% 감축할 것을 요구하고 있어 전기항공기에 대한 수요가 급증하고 있다.

스타트업이 전기항공기 전체 개발 프로젝트의 60% 주도

[인더스트리뉴스 박관희 기자] 전기차와 하이브리드 자동차가 시장 진입 후 빠른 속도로 점유율을 높여나가고 있는 가운데, 전기를 동력으로 사용하는 전기항공기 시장이 새로운 기술 격전지로 떠오르고 있다. 다만 업계에서는 아직까지 배터리에 대한 안정성, 이로 인한 이동거리의 제약 등의 기술적인 이슈가 선결되어야 한다는 점에서 보편적인 대중화 시점은 다소 시간이 필요하다는 입장이다.

배출기준이 엄격해지면서 화석연료를 사용하는 비행기와 작별할 시간이 멀지 않았다. [사진=pixabay]
배출기준이 엄격해지면서 화석연료를 사용하는 항공기와 작별할 시간이 멀지 않았다. [사진=pixabay]

전기추진시스템은 기본적으로 이차전지와 연료전지 그리고 태양전지 등이 활용되고 있다. 한국항공우주연구원(KARI) 김근배 연구원은 “최근 화석연료 엔진과 발전기, 전기모터를 조합한 하이브리드 전기추진시스템이 개발되고 있고, 리튬이온 이차전지의 에너지밀도가 한계에 다다르면서 비행시간과 거리를 증대시키기 위해 더 높은 에너지밀도를 갖는 리튬‧황 이차전지와 연료전지 개발이 이뤄지고 있다”고 전기추진시스템 항공기 기술동향을 설명했다. 김 연구원의 말대로라면 향후 전기추진시스템을 통해 에너지 효율은 높이고 배출가스는 감소될 것으로 기대된다.

사실 전기를 동력으로 사용하는 항공기는 이미 새로운 접근은 아니다. 지난 19세기 프랑스에서는 세계 최초의 전기비행선인 라 프랑스(La France)가 개발됐다. 그렙스와 르나드에 의해 개발된 조종 가능한 최초의 전기 비행선 라 프랑스는 8마력의 전기모터 연식 비행선이었다.

이후 항공연료에 대한 헤게모니에서 화석연료가 절대적 우위를 보이면서 관련 연구가 주춤했고, 최근 화석연료 사용으로 인한 기후변화 문제를 효과적으로 대응하기 위해 전기추진시스템이 각광받자 다시 전기항공기가 조명 받고 있다.

전기항공기 시장이 최근 10년간 32% 성장했고, 전기항공기 개발을 주도하는 주체는 스타트업이라는 분석이 나왔다. 한화투자증권 이봉진 연구원은 지난 21일 독일 전략 컨설팅 회사인 롤랜드 버거(Roland Berger)와 파이낸셜타임즈 보도를 인용, “아직은 Air-taxi 수준에 머물고 있지만, 약 100명의 승객을 태우고 1,600km 이내를 비행할 수 있는 항공기 개발이 가시화될 것”으로 전망했다. 또 “현재 전기항공기 개발을 스타트업이 주도적으로 진행하고 있어, 기존 항공기 엔진 업체들의 비즈니스 모델에 부정적인 영향이 있을 것으로 보인다”고 밝혔다.

유럽은 2050년까지 항공기 배기가스를 약 75% 감축할 것을 요구하고 있다. 세계 항공 산업이 전체 온실가스 배출량의 2%를 차지하고 있어, 항공부문의 온실가스 배출량을 최소화할 필요성이 있기 때문이다. 따라서 항공 온실가스 배출량 산정과 감축량 예측 모델, 항공기 소음 예측 모델, 공항주변 대기질 관리 모델 등에 대한 연구가 활성화 되고 있고, 주로 미국과 유럽에서 관련 기술들의 개발이 진전되고 있다.

국내 배터리 기업 코캄은 올해 이스라엘 이비에이션 에어크래프트(Eviation Aircraft)가 개발에 나서고 있는 소형 전기항공기에 배터리를 공급하기로 했다. [사진=코캄]
국내 배터리 기업 코캄은 올해 이스라엘 이비에이션 에어크래프트(Eviation Aircraft)가 개발에 나서고 있는 소형 전기항공기에 배터리를 공급하기로 했다. [사진=코캄]

흥미로운 것은 스타트업들이 전기항공기 시장을 선도하고 있다는 점이다. 이 연구원은 “현재 전기비행기 개발을 주도하는 주체는 스타트업 기업들인데, 이들이 전체 개발 프로젝트의 약 60% 정도를 주도하고 있다”고 소개했다. 이어 “보잉은 스타트업인 Zunum, Cuberg와 같은 기업에 지분투자를 통해 하이브리드 항공기를 개발하고 있다”면서, “하이브리드 비행기가 개발‧상용화된다면 GE, 유나이티드테크놀로지와 같은 전통적인 항공기 엔진 업체들의 비즈니스 모델에 부정적인 영향이 미칠 것으로 보인다”고 밝혔다.

문제는 전기항공기를 구동하는데 필요한 배터리다. 이 연구원은 제트연료에 비해 약 60배 가량 에너지밀도가 작은 배터리를 특정하며 “에너지밀도를 5배 높인다고 하더라도 A320 기종 기준으로 배터리가 180톤 가량 필요하다”고 지적했다. 그는 “통상 항공기가 이륙하기 위해서는 약 80톤 가량이 돼야해 전기항공기가 정착되기에는 상당한 시일이 필요할 것으로 보인다”고 밝혔다.

하지만 소형 전기항공기의 경우는 상황이 다르다. 국내 배터리기업 코캄은 올해 이스라엘 이비에이션 에어크래프트(Eviation Aircraft)가 개발에 나서고 있는 소형 전기항공기에 배터리를 공급하기로 했다. 전기항공기는 한번 충전으로 약 1,046km 비행을 목표로 하고 있다.

코캄 관계자는 통화에서 “현재 소형 전기항공기에 대한 기술적 이슈는 빠르게 해결되고 있고, 계약 건처럼 탑승인원이 적은 소형 전기항공기의 경우 2021년 상용화를 목표하고 있는 수준이다”고 밝히며, 하이브리드 등 전기비행기 시장의 밝은 전망을 예고했다.