차량 1시간 거리 → 20분 만에 주파하는 교통혁명 본격화
국토교통부, 「한국형 도심항공교통(K-UAM) 로드맵」 발표
하늘을 나는 자동차의 출현이 현실화 된다.
정부는 6월 4일, 제2차 혁신성장전략회의에서 하늘 길 출퇴근을 가능케 할 차세대 모빌리티인 도심항공교통(UAM, Urban Air Mobility)의 ’25년 상용화 서비스 개시를 주 내용으로 하는 「한국형 도심항공교통(K-UAM) 로드맵」을 확정·발표했다.
이번 계획은 도심항공교통(UAM) 분야에 관한 정부의 첫 로드맵으로, 미래자동차 산업 발전전략(‘19.10), 드론분야 선제적 규제혁파 로드맵(’19.10) 등에 담긴 ‘플라잉카 ’25년 실용화‘ 목표에 따른 후속조치다.
[ 추진배경 및 도심항공교통(UAM) 소개 ]
글로벌 경쟁시대에 대도시권은 인적자원이 집중되면서 지상교통 혼잡은 지속될 것으로 예상된다.
이를 해결할 수 있는 새로운 대안으로 지상이 아닌 상공을 나는 3차원 교통수단 도심항공교통(UAM)이 대두되고 있고, 소재·배터리·제어(S/W)·항법 등 핵심 기술이 발전을 거듭하면서 도심항공교통은 실현 가능한 차세대 모빌리티로 떠올랐다.
도시 권역 30~50km의 이동거리를 비행 목표로 하고 있는 도심항공교통은 승용차가 1시간 걸리는 거리를 단 20분 만에 도달할 수 있는 혁신적인 교통서비스다.
버스·철도·PM(Personal Mobility) 등과 연계해 환승시간이 최소화된 연계교통(Seamless) 서비스의 일환으로 추진된다.
기존 헬기와 유사한 고도·경로를 비행하나, 전기동력 활용으로 탄소배출이 없고 소음도 대폭 저감(헬기 80dB 대비 체감 기준 20%인 63~65dB)돼 도시의 하늘을 쾌적하게 운항할 수 있는 친환경적인 미래교통수단이다.
특히, 기존 헬기보다 진보된 설계·형상*적 특성과 기상(micro weahter)·항법 등을 지원할 첨단설비가 구축되어 높은 수준의 안전성을 담보할 수 있다.
* (헬기) 대형로터 위주로 양력·추력 발생, 내연기관 활용 / (도심항공교통 기체)
‘날개+로터’ 혼합형태로 효율성·안전성 향상, 로터가 많아 일부 고장에도 대응 가능
운임은 상용화 초기에는 40km(인천공항~여의도) 기준 11만원으로 모범택시보다 다소 비싼 수준이나, 시장이 확대되고 자율비행이 실현되면 2만원 수준으로 일반택시보다 저렴해질 것으로 예상된다.
다만, 자율비행은 기술개발과 감항당국의 안전인증 시간소요로 ’35년 이후 가능할 것으로 예상된다.
[ 현황 및 동향 ]
도심항공교통이 미래 모빌리티산업 신성장동력으로 그 가능성을 인정받으면서 시장 선점을 위한 글로벌 기업들 간의 경쟁이 치열해지는 가운데, 항공기술을 선점한 항공업계부터 대규모 양산이 가능한 자동차업계까지 200여 개 업체가 기체 개발에 진출·투자 확대 중이고, 국내 주요업체의 사업진출도 늘고 있는 추세다.
* (항공) 보잉, 에어버스, 벨 등 / (자동차) 현대차, 도요타, 아우디, 다임러 등
업계는 기체개발 위주로 먼저 진행하고 있어 주요 감항당국인 미국 연방항공청(FAA) 및 유렵항공안전청(EASA)은 우선 기체에 관한 안전기준을 마련(또는 임시기준 활용) 중이고, 일부 기체는 인증 절차를 밟고 있다.
새로운 항공분야인 만큼 기체·운항·인프라 등 안전기준 마련과 인증에 따른 시간소요로 최초 상용화는 ’23~‘25년, 본격 확대는 ’30~‘35년경으로 예상된다.
도심항공교통은 기체(부품) 제작·유지보수(MRO), 운항·관제, 인프라, 서비스 및 보험 등 종합적인 산업생태계를 형성, 세계시장 규모가 ’40년까지 730여 조원(국내는 13조 원)에 달할 것으로 전망된다.
* 주요 컨설팅회사별 분석 수치는 서로 상이(’35년∼’40년경 / 740억$∼14,740억$)
** (’17년 세계무역규모) 자동차 3.2조$, 반도체 2.1조$, 항공 0.88조$, 조선 0.22조$
[ 그간경위 ]
국토부는 지난해 8월 도심항공교통 전담조직으로 ‘미래드론교통담당관*’을 신설하고 새로운 항공교통 분야의 이슈와 과제를 발굴하는 산·학·연·관 전문가** 기술위원회를 운영(’19.9~’20.3)했다.
* 정부혁신계획의 일환으로 혁신적인 과제를 발굴·추진하는 벤처조직으로 신설
** (업계) 한화시스템, 현대자동차, SKT, 대한항공 등, (연구계) 항우연, 교통연, 전자통신연, 항공안전기술원 등 (학계) 서울대, 건국대, 한서대, 항공대, 인하대 등
그간 국내업계는 비행노하우 축적을 위한 시험·실증 지원, 합리적 수준의 안전기준 마련, 정부 주도 조종방식 탐색과 인프라 기준 마련체계 구축, 유수 벤처기업을 위한 연구개발(R&D) 지원 등을 건의했고, 이번 로드맵에 그 주요내용이 반영됐다.
아울러, 주요 컨설팅보고서의 심층분석을 비롯해, 앞서 사업에 착수한 해외 주요기관·기업과 긴밀한 소통을 통해 세계적 기술·제도동향을 반영한 글로벌 정책을 마련하는데 초점을 맞췄다.
[ 비전 및 목표 ]
정부는 이번 로드맵을 통해 ‘25년 상용서비스 최초 도입’을 주요 목표로 설정하고 ‘24년까지 비행실증, ’30년부터 본격 상용화를 준비하는 단계적 목표를 제시했다.
우선 거점과 거점을 연결하는 최초서비스를 ’25년에 도입하는 실천계획에 초점을 맞추고, ‘도심항공교통 선도국가로의 도약’, ‘시간과 공간의 새로운 패러다임 구축’, ‘미래형 일자리 창출 가속화’라는 세 가지 비전을 제시했다.
이에 ①민간주도 사업에 대한 정부지원, ②기존 안전·운송제도 틀이 아닌 새로운 제도틀 구축, ③글로벌 스탠다드 적용으로 선진업계 진출·성장 유도 등 3대 기본방향을 설정했다.
3대 기본방향에 따른 주요 추진내용은 아래와 같다.
[ 주요내용 ]
[1] 안전 확보를 위한 합리적 제도 설정
통신 환경, 기상 조건, 소음의 사회적 수용성 등 국내 여건에 맞는 한국형 운항기준을 마련하기 위하여 민관합동 실증사업(K-UAM 그랜드 챌린지, ‘22~’24)을 추진한다.
운항기준(ConOps)은 도심항공교통 운항과 연관되는 공역(고도), 운항대수, 회귀 간격, 환승방식 등이 복합적으로 표현되는 개념도 또는 절차다.
실증사업의 설계와 실행을 동시에 진행할 수 있도록 대표적인 실증사업 선두주자인 미국 NASA와의 협력을 추진한다.
* 미국 NASA는 국가기준 기반데이터 확보와 업계 시험·실증 지원을 위해 National Campaign 실시(‘18∼, (이전 명칭) Grand Challenge)
국가 차원의 포괄적 운항기준(National ConOps)을 마련하고 기상·통신·도시 등 지역별 실태조사 결과를 반영한 지역별 운항기준(Regional ConOps, 세부적)으로 구체화해 나간다.
* 지역주민 의견수렴을 거쳐 소음·환경 등 운용규제는 지자체 기준으로 마련
다양한 형태로 개발 중인 신개념 비행체(eVTOL*)는 미국·유럽 등의 인증체계를 벤치마킹해 세부 인증기준·절차를 마련하고 국가간 상호인정 확대도 추진(‘20~)하는 한편,
국가적 안전기준의 기초가 되는 산업표준(예 : ISO, KS규격) 및 단체표준(예 : ASTM 등) 논의에도 적극 동참한다.
* eVTOL(electric Vertical Take Off & Landing) : 전기 분산동력 수직이착륙기, 전기동력으로 친환경적이고 수직이착륙이 가능해 활주로가 필요없음(공간 소요↓)
도심항공교통의 교통관리는 한국형 드론교통관리체계(UTM*)인 K드론시스템(’17~‘22, R&D 중)을 활용해 단계적으로 구현해나간다.
* UTM(Unmanned aerial system Traffic Management) : 다수의 드론 비행을 지원하기 위한 기체·소유자 등록, 자동 비행계획 승인 및 실시간 비행현황 모니터링 등 지원
K드론시스템 운용고도(150m)를 현재 헬기 운용고도(300~600m)까지 확대해 전자적 비행계획 제출·승인, 비행체-통제센터-관계자 간 비행상황 모니터링·공유가 가능하도록 서비스(’20~)할 예정이다.
도심항공교통용 터미널(Vertiport)의 건축과 관련된 구조, 충전, 비상착륙설비 등에 대한 안전기준은 민관합동으로 마련해나가고.
MRO(기체 유지보수·정비), 조종사 자격도 기준을 탐색·구체화하며, 중장기적으로 자율비행용 항공분야 AI인증방안도 마련해나간다.
[2] 민간역량 확보·강화를 위한 환경조성
도심항공교통 상용화(‘25) 이전, 시험·실증단계에서 규제 없이 비행할 수 있도록 드론법에 따른 특별자유화구역*을 지정·운용할 예정이다.
* 연구·개발 단계에 있는 항공기에 대한 임시인증(특별감항증명) 면제·유예·간소화 가능
특히, 한국형 실증사업(K-UAM 그랜드챌린지) 단계적 추진계획*에 따라 안전성이 입증된 기체·설비는 실제 운항환경에서 실증할 수 있도록 도심지를 포함한 실증노선도 지정·운용(’24)한다.
* (0단계, ∼‘21) 실증 시나리오 설계, 설비 구축→(1단계, ’22∼‘23) 개활지 등 도심외곽→ (2단계, ’24) 공항지역 연계 및 도심지역 포함
기체·핵심부품에 대한 기술역량을 확보할 수 있는 R&D도 지원한다.
1인승 시제기 개발(’19~‘23, 국토·산업부)를 우선 완료하고, 도심 내 운항을 넘어 도시 간 운항도 가능하도록 중·장거리(100~400km) 기체와 2~8인승(현재 4인승 위주 개발 중) 기체개발도 검토한다.
특히, 핵심부품으로 꼽히는 전기배터리 분야 관련 고출력·고에너지밀도 배터리셀과 배터리패키징 기술, 고속충전기술, 배터리관리시스템(BMS) 개발(’20~’23)한다.
향후 도심항공교통 산업을 주도할 핵심 기술·소재·부품·S/W 등은 기술개발로드맵을 수립해 체계적인 R&D를 추진한다.
추진·동력 계통에서 전기식·저소음 분산추진용 모터·인버터와 중장거리 비행을 위한 하이브리드 및 수소연료전지 개발해나간다.
빠른 시장성장으로 생겨날 대량수요에 대비하여 탄소복합소재, 수지, 전지·배터리용 등 주요소재는 생산기술도 확보한다.
특히, 도심항공교통의 미래인 자율비행을 준비하기 위하여 인지·판단·제어 3대 핵심분야를 좌우할 센서·항법·시스템반도체·S/W를 종합적으로 개발해나갈 예정이다.
도심항공교통 산업에 도전하는 유수기술 기업을 대상으로 사업분야·성숙수준 등 유형에 따라 지원방식을 차등화하여 생태계 전반의 경쟁력도 강화될 수 있도록 유도한다.
* (성장·개발 필요업계) 투·융자 스케일업 지원, (수요 다변화 필요 업계) 신규 수요처 탐색·매칭, (업종전환 업계) 융합기술 역량 강화 지원, 정책자금 지원 확대 등
안전·환경에 관련된 고해상도 기상정보, 전파간섭 현황 등 정보를 3차원 도심지도에 표출해 효율적으로 제공(고성능 네비게이션)할 수 있는 정보수집·제공체계도 구축(’20~)해나간다.
도심항공터미널(Vertiport)을 구축할 때 교통유발부담금 일부 감면, 기체 과세표준 마련 및 세제혜택, 기체·충전설비 친환경 보조금 등 경제적 혜택도 시장의 성숙수준에 맞춰 준비한다.
[3] 대중수용성 확대를 위한 단계적 서비스 실현
여객수송용 도심항공교통 서비스를 본격적으로 운영하기 앞서 교통관리시스템인 K드론시스템의 실증과 화물운송으로 안전성을 검증, 화물 운송서비스를 우선 구현한다.
도서·산간 등 상대적으로 물품배송 빈도가 낮은 지역에서 운송서비스를 제공해온 우정사업 분야부터 드론 운송서비스를 우선 활용하여 사업성을 확보해나가고,
주유소·편의점 유통 물류, 유류선 시료 배송, 음식배달, 도심지 서류 송달, 건설현장 소규모 장비 운송 등 민간분야 배송모델까지 확산할 수 있도록 유도한다.
신개념 비행체인 전기 분산동력 수직이착륙기(eVTOL)의 활용·보급을 위한 마중물로 산림·소방·경찰 등 기존 헬기를 활용하는 분야에서 초기서비스를 제공(’24~)할 수 있도록 추진한다.
특히, 훈련·탐지·수송 등 헬기 활용수요가 많은 국방 분야에서 헬기를 구매대상으로 적극 검토해 나간다.
* 전기/수소/하이브리드 등 추진기관 기술개발을 통한 운용거리/탑재중량 향상
도심항공교통용 기체의 실제 모습을 국민들이 보다 쉽게 접하고 체험할 수 있도록 관광상품과 UAM테마파크 구축을 추진하고, 인적자원 저변 확대를 위한 도심항공교통 전문과정과 기초교육 프로그램을 마련·보급해 학생들의 접근성을 제고한다.
[4] 이용 편의를 위한 인프라 및 연계교통 구축
대규모 자본*이 요구되는 도심항공교통용 터미널(Vertiport) 구축에는 민간자본 조달·구축을 우선으로 추진하며, 기존 빌딩옥상에 구축돼있고 기준에 적합한 헬리패드 활용도 병행해나간다.
* 우버 Vertiport 건축설계 용역사인 Corgan社 용역예측 결과 최소기능 위주로 1,500만$(180억,도심지 개량형) 또는 5,000만$(600억, 외곽거점형) 소요 예상
다만, 정부는 초기상용화 촉진을 위하여 실증노선에 충전·항행·통신·연계교통 등 설비를 구축(’24)하고, 민간사업자 사업계획 등과 연계해 초기상용화 노선으로 고도화(’24~’25)를 검토한다.
대도시권 광역교통에 도심항공교통이 포함될 수 있도록 복합환승센터 구축·추진계획과 연계(’21~)하고 관련 지자체와 협조한다.
도심항공교통의 이동시간(10~20분)을 감안해 탑승객 보안검색은 기존 항공보안검색과 달리 이용객 신원확인 및 휴대품 중 위해물품 검색 위주로 간소화할 계획이다.
신원이 확실한 이용자는 완전면제도 가능토록 Pre-Check시스템을 구축(’25~)해 신속·편리한 보안검색체계를 구축해 나갈 예정이다.
[5] 공정·지속가능하고 건전한 산업생태계 조성
도심항공교통 서비스지역(도심 내)과 운항거리(30~50km)를 감안해 도심항공교통 운송사업자는 기존 항공 운송사업제도보다 버스·택시에 유사한 운송사업 제도로 마련(’23)한다.
아울러, 리스·MRO·운항·서비스·인프라 운영 등 다양한 사업자에 대한 기준 및 사업자 간 역할·책임관계도 함께 설정한다.
특히, 초기에는 기존 항공교통 업무를 전담했던 중앙정부 위주로 운송제도를 마련·운영(인·허가)하고, 시장 성숙도와 활성화 수준 등을 고려해 지방정부로 단계적 권한 이양을 검토할 예정이다.
안전 관련 통계가 부족한 초기단계에는 민간보험사가 상품을 원활하게 출시할 수 있도록 정부 주도의 보험 표준모델을 개발·보급(’23~)한다.
또한, 보험업계 등 연관업계의 활용과 빅데이터 안전관리 기반을 다지기 위하여 정부와 운송사업자 간 안전통계·데이터를 상호 공유하도록 추진한다.
* (정부) 사고, 준사고, 항공안전장애 ↔ (사업자) 운항 기록, 종사자 통계, 정비신뢰성 기초·분석
운송사업자에 대한 도심항공노선 배분은 서비스·안전도 평가를 통해 제공할 수 있도록 한다.
* (서비스 평가) 정시성, 탑승객 설문조사, 소비자단체를 통해 승객위주 평가
(안전도 평가) 사고·고장통계, 안전투자 비용, 주기적 안전관리 이행도 점검
운송사업 제도 운영계획과 같이 초기는 중앙정부에서 운수권을 배분하되 단계적으로 지방정부로 권한 이양을 검토한다.
[6] 글로벌스탠다드와 나란히 하는 국제협력 확대
항공분야의 국제기준을 주도하는 주요 감항당국인 미국 연방항공청(FAA) 및 유렵항공안전청(EASA)과 협정·약정 확대 및 상시 협력채널 구축을 추진(’20~)한다.
감항당국과의 협력은 물론 국표원·공공기관·학계·연구계를 통해 산업표준 마련 채널에 적극 동참하고, 국내 주요업계는 사업자 단체표준 마련에 참여해 국제동향과 흐름을 함께 할 수 있도록 추진(’20~)한다.
글로벌 유수업체가 참여하는 주요 컨퍼런스의 국내 개최와 도심항공교통에 적극적인 의지를 가진 국가와 연합 컨퍼런스 등도 협의(’20~)해나간다.
아울러, 국내 항공우주 관련 학회에 도심항공교통(UAM) 분과를 신설* 하고, 연관 학교·학과를 중심으로 해외 주요학회·싱크탱크와 연구내용 및 생태계를 공유하기 위한 교류도 확대(’20~)해 나간다.
* (예) 美 FAA 산하 드론 싱크탱크(ASSURE, ARDC)와 국내 학계 및 연구기관 매칭·참여
도심항공교통 서비스를 조기에 실현할 수 있도록 국제적인 운송사업자 및 기체제작사 등은 정부 차원의 유치 노력(’20~)을 기울인다.
K-UAM 그랜드 챌린지를 통해 기체 개발·제작업체뿐만 아니라 각종 인프라 설계·건설업체도 유치를 추진해 조화롭고 경쟁력있는 산업생태계를 조성해나간다.
해외 유수기업이 기존 자체인력으로 사업이 어려운 분야*는 국내 전문인력을 통해 매칭 및 고용확대를 유도한다.
* 기체 MRO, 생산설비 유지보수 등, Vertiport 유지보수, 운항 지원 등
[ 기대효과 ]
도심항공교통이 실현되면 이동시간의 혁신적 단축으로 도시 내/간 경계가 허물어지고, 효율적 시간활용으로 사람·집단의 네트워크 향상이 기대된다.
교통혼잡이 심한 수도권을 기준으로 저감가능한 시간 및 사회적비용은 70% 수준에 달할 것으로 전망된다.
아울러, 소재·부품부터 블록체인·인공지능(AI) 등 첨단기술 집약으로, 높은 안전도가 필요한 항공특성 고려 시 높은 수준의 기술발전 유도도 가능하다.
시장분석결과에 따라 ’40년 국내 도심항공교통 시장규모가 13조 원(제작 1.2, 인프라2.0 서비스 9.8)에 이르면 16만 명 일자리 창출, 생산유발 23조 및 부가가치유발 11조원 등에 달해 산업적 파급효과도 예상된다.
* (제작) 설계/개발자, 제작사(양산), 항공소재, 배터리, 통신 부품제작사 등
(인프라) 건축설계, 건설·시공사, 임대·운영사업자, 전력 공급자 등
(서비스) 운송사업자, MRO, 금융/보험, 교육/훈련, 운항 지원서비스, 통신 등
[ 추진체계 ]
운항·인프라 등 안전기준부터 운송사업 제도까지 새로운 분야의 교통체계가 안전하게 작동할 수 있도록 상용화 전에 UAM특별법 제정을 추진한다.
정부는 6월 중으로 산·학·연·관 협의체이자 정책공동체인 “UAM Team Korea”를 발족하고 도심항공교통 서비스의 실현과 산업발전을 가속화한다.
UAM Team Korea는 향후 로드맵 세부과제 추진과 신규과제를 발굴·논의하고, 참여주체 간 관심이슈별로 다각적 협업을 유도할 계획이다.
김현미 국토교통부 장관은 “영화 속에서만 그려지던 도심항공교통이 기술발전으로 목전에 왔다”며 “우리가 알던 도시의 형태마저도 완전히 새롭게 바꿀 수 있는 혁신적인 교통서비스”라고 밝히고, “2023년까지 안전을 최우선 가치로 하는 UAM특별법 제정을 추진하고 산업육성을 위한 제도적 기반을 마련해 730조원 규모의 도심항공교통 글로벌 시장을 선도하겠다”고 강조했다.