도로에 전기차, 하늘엔 전기 항공기 시대 과연 올까?

도로 위에 늘어만 가는 전기차와 달리 항공기를 전동화하는 시도는 그리 많지 않다. 최근 몇 년간 도심형 개인 항공기(UAM) 시대의 도래를 알리는 장밋빛 전망이 난무하지만, 여전히 시험 비행 수준일 뿐, 상업 운항에 나섰다는 얘기는 아직 들리지 않는다.

오늘날 상업용 여객기는(항공기라는 존재가 대부분 그렇듯) 대단히 연료 비효율적인 운송 수단이다. 보잉 B747 여객기의 경우 초당 3.78리터의 항공유를 태우면서 난다. 태평양을 건너는 데만 13만6000리터라는 어마어마한 양의 항공유가 소모된다.

전 세계 항공기 운항으로 발생하는 이산화탄소 배출량은 전체 이산화탄소 발생량의 절반을 차지하는 것으로 알려졌다. 내연기관 자동차가 발생하는 탄소 배출량은 비교할 수 없는 수준이다.

이 때문에 항공기 전동화의 필요성도 대두되고 있지만, 전기 항공기 시대의 현실화가 가까운 장래에 이뤄질 것이라는 기대는 아직 요원 하다. 원인은 무거운 배터리 때문이다.

지난 수십 년 동안 배터리 화학 물질이 발전하고 에너지 밀도가 높아졌음에도 불구하고 오늘날의 최첨단 리튬 이온 전지조차도 항공기 동력원으로 탑재하기에는 너무 무겁다.

일례로 B747 여객기의 제트 엔진을 배터리 기반 전동기로 교체한다고 했을 때 약 600톤 무게의 배터리가 필요하다. B747 여객기의 탑재 중량이 70톤 남짓이므로 B747 여객기 8대를 동원해야 겨우 배터리를 들어 올릴 수 있다는 얘기다.

즉, 현재보다 10배 이상의 에너지 밀도를 지닌 배터리가 발명되지 않는 한, 전동 B747은 물리적으로 불가능하다는 결론에 도달한다.

현재 대형 여객기가 아닌 1~2인승 규모의 소형 전기 항공기나 UAM 항공 택시가 개발되고 있기는 하다. 그러나 여전히 짧은 항속거리와 운송력, 충전 문제로 대부분 단거리 왕복 노선 운항에 그친다. 이마저도 시험 운항 외 실제 상업 운항에 들어간 사례는 아직 없다.

롤스로이스의 1인승 전기 항공기

올해 9월 영국 롤스로이스가 배터리 기반 전기 항공기인 '스피릿 오브 이노베이션'(Spirit of Innovation)의 첫 비행이 성공적으로 완료했다. 이 비행기는 내연기관이나 항공기용 제트엔진이 아닌 400kW 용량의 전기 배터리를 동력으로 사용하고 있다.

사실상 최초의 전기 항공기 비행이라 할 수 있지만, 비행 시간은 불과 15분에 그쳤다. 게다가 1인승 시험용 항공기다. 개량을 통해 탑재 중량이 늘어나도 승객은 조종사를 포함해 1~2인에 그치며 비행 시간도 1시간 미만으로 제한될 것이다.

사실상 탄소 중립 달성을 위한 쇼 비즈니스용 전기 항공기일 뿐 사람이나 화물을 실어나르는 상업용 항공기로 발전하기까지는 요원하다는 평가다.

전기 항공기에 대한 도전은 롤스로이스뿐만 아니다. 독일 볼로콥터(Volocopter)의 전기 에어 택시가 올해 시험 비행에 나설 예정이다(아직 날았다는 소식은 없다), 중국의 이항 UAM의 거의 '사기'로 밝혀졌고, 현대나 한화의 UAM 에어 택시도 아직은 페이퍼 플랜에 그친다.

당분간 전기로 움직이는 탈 것은 자동차에 만족해야 할 것이다.

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