2031년… 20분만에 평창서 서울로 출근한다 > 자유 게시판

[동아일보] 개인용 비행기 현실화 성큼

전문가 7대 핵심기술 공개

《# 2031년 3월 12일 오전 7시. 강원 평창에 사는 김 과장은 8시까지 서울 사무실에 출근하기 위해 주차장으로 갔다. 유선형의 자동차를 타고 5분 정도 도로를 달렸을까, 차 옆에서 날개가 삐죽 솟아나온다. 영화 ‘트랜스포머’처럼 자동차가 비행기로 변한 것이다. 하늘을 날아 ‘공중 고속도로’에 들어선 김 과장은 20분 만에 서울에 도착한다. 사무실이 있는 건물 옥상에 착륙한 시간은 7시 40분. 김 과장은 옥상 카페테리아에서 커피와 샌드위치로 간단한 식사를 하고 회의에 참석한다.#》

‘제5원소’, ‘블레이드 러너’, ‘마이너리티 리포트’ 같은 SF 영화에는 건물 사이를 이동하는 승용비행기가 등장한다. 이러한 상상이 더는 꿈이 아니다. 앞으로 20년 뒤, 즉 2030년 이후에는 개인용 비행기를 타고 먼 거리에서 출근하는 시대가 올 것으로 보인다. 지난달 26일 ‘개인용 비행기(PAV) 개발 선행연구’를 마치고 공청회를 연 이대성 한국항공우주연구원 본부장은 “삶의 질을 높이고 새로운 사회간접자본을 마련하기 위해 연구를 시작했다”며 “20년간의 중장기 기술 로드맵을 만들어 장기 과제로 추진할 계획”이라고 밝혔다.

개인용 비행기는 두 가지 형태다. 도심을 날아다니는 비행 전용과 땅에서는 달리고 하늘에서는 날아다니는 이중 형태다. 둘 다 핵심은 건물로 가득한 도심에서 고속의 승용비행기가 안전하게 날아다니는 것이다. 하늘에서 교통정리는 어떻게 할지, 추락사고는 어떻게 막아야 할지, 제트기나 헬리콥터처럼 시끄러운 것은 아닌지 등 걱정이 앞선다. 연구에 참가한 전문가들의 도움을 받아 개인용 비행기를 위한 7대 핵심 기술을 선정해 살펴봤다.

① GPS 입체정보 활용한 자율비행

‘자동차는 운전하겠는데, 어떻게 비행기를 운전해’라고 생각하는 사람을 위해 비행기 스스로 안전하게 운전하는 기술이 필요하다. 사실 비행기를 만드는 것보다 여러 비행기를 도심 속에서 안전하게 조종하는 것이 더 어렵다. 강자영 한국항공대 교수는 “위성위치확인시스템(GPS) 위성 4개를 활용해 비행기의 위치를 정확히 파악하고 이 정보를 가까운 다른 비행기와 주고받아 충돌을 피할 수 있다”고 설명했다. 정확한 위치정보 기술과 3차원 지도 등을 활용하면 활주로나 도로가 잘 보이지 않는 상황에서도 운전할 수 있다.

② 소음-공해 줄인 차세대 엔진 장착

서울 하늘에 헬리콥터 한 대가 뜨면 거리에 있는 사람들은 모두 하늘을 쳐다본다. 시끄럽기 때문이다. 만일 제트기가 낮게 떠가면 사람들은 모두 귀를 막을 것이다. 이를 막기 위해 개인용 비행기는 소음과 공해를 줄인 차세대 엔진이 필요하다. 이 본부장은 “연료 전지, 2차 전지 등을 이용한 엔진을 개발해야 하며, 중간 단계로 제트엔진과 2차 전지를 결합한 ‘하이브리드 엔진’을 개발할 수 있다”고 말했다.

③ 공기저항 최소로 줄인 경량 몸체

개인용 비행기의 연료 효율을 높이려면 일단 가벼워야 한다. 그러나 가볍다고 해서 위험하면 안 된다. 섬유 복합 소재나 나노 소재 등을 이용해 공기저항과 무게를 줄인 비행기 소재를 만들어야 한다. 한 예로 건국대 윤광준 교수팀은 최근 새, 파충류 등의 깃털과 피부 구조를 모방한 재료 및 구조기술 연구를 시작했다.

④ 추락 대비한 운전자 보호기술

개인용 비행기가 추락할 때를 대비해 운전자와 승객을 보호하는 기술이 나와야 한다. 비행기 날개나 동체가 평소에는 강도를 유지하지만 추락 시에는 충격을 흡수하며 파괴되는 방식으로 운전자를 보호할 수 있다.

⑤ 자동차-비행기 몸체 자동 전환

저속으로 날 때, 고속으로 날 때, 지상에서 다닐 때 비행기의 모양이 마치 트랜스포머처럼 바뀌어야 효율적이다. 이륙할 때는 더 힘을 받을 수 있도록 날개가 커지고, 고속으로 비행할 때는 저항을 줄이기 위해서 작아진다. 도로에서 주행할 때는 자동차처럼 변할 수 있도록 날개접이 기술과 모양 변경 기술 등이 필요하다.

⑥ 고장 시 추돌사고 막는 정비기술


자동차가 고장 나면 갓길에 세워 견인차를 부른다. 그런데 비행기에 문제가 생기면 골치 아프다. 공중에서 추락할 수 있다. 또 갑자기 정지하면 뒤에 오는 비행기와 충돌할 수도 있다. 이 본부장은 “수십만 개의 부품 중 어떤 것이 고장 났는지 운전자에게 알려주는 고장 감지 기술을 비롯해 응급 상황에서 특수 액체와 가스 등을 이용해 날개의 균열 등을 임시로 고치는 기술이 필요하다”고 설명했다.

⑦ 뒤쪽 공기 소용돌이 제거장치

비행기가 날아간 뒤쪽에는 거센 공기 소용돌이가 만들어져 뒤에 오는 비행기가 추락할 수 있다. 이러한 소용돌이를 최소화해야 비행기 간격이 줄어들어 경제적으로 비행할 수 있다. 또 비행기 동체나 날개에 눈과 얼음이 붙지 않도록 하는 기술도 필요하다.

김규태 동아사이언스 기자 kyoutae@donga.com

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