[대한민국 희망 프로젝트]<623>전기비행기

에어버스가 개발한 전기항공기

하늘을 나는 비행기 잘 알고 있죠? 빠른 속도로 이동하는 비행기는 연료로 무엇을 사용하는지 알고 있나요? 대부분 기름이라고 답할거예요. 맞아요. 기름을 사용해요.

그런데 최근엔 기름이 아닌 새로운 동력을 사용하는 비행기가 개발되고 있어서 관심이 집중되고 있어요. 바로 전기를 사용해 하늘을 나는 '전기비행기'예요. 이미 자동차는 전기자동차가 많이 등장했고, 도로 위를 달리고 있어요. 마찬가지로 비행기도 전기를 사용해서 날 수 있는 기술이 개발됐고, 이제 몇 년 후면 실제로 우리가 탈 수 있을 것으로 기대돼요. 그럼 세계 여러나라에서 활발하게 개발되는 전기비행기에 대해 살펴볼게요.

Q:전기비행기란 무엇인가요?

A:전기비행기는 기름 대신 전기를 사용해 나는 비행기입니다. 전기비행기가 차세대 비행기로 각광받고 있지만 사실 내연기관을 사용하는 비행기보다도 먼저 개발됐습니다. 지금으로부터 100년도 더 된 1884년에 프랑스에서 전지와 전기모터를 사용하는 '라 프랑스'라는 비행선이 개발됐습니다. 라 프랑스뿐만 아니라 비행기를 개발하던 초기에는 전기비행기와 내연기관 비행기가 모두 개발됐어요. 그러다 내연기관 기술이 급속도로 발전하면서 전기비행기가 자연스럽게 밀려났고, 지금은 내연기관 비행기가 대세가 됐어요.

하지만 최근 다시 전기비행기 개발이 활발해졌어요. 이유는 배터리 성능이 급격히 향상됐기 때문입니다. 장거리 비행을 위해서는 많은 전기가 필요한데, 최근 배터리 기술은 부피와 무게는 줄이면서도 전기 저장용량은 늘렸기 때문에 전기비행기에 적합한 수준이 됐어요.

Q:전기비행기 장점은 무엇인가요?

A:전기비행기를 차세대 비행기로 꼽는 이유는 현재 기름을 사용하는 내연기관 비행기에 비해 장점이 있기 때문이예요. 우선 배터리를 소형화하면 무거운 기름을 싣고 다닐 때보다 무게를 줄일 수 있어요. 비싼 항공유 대신 전기를 쓰기 때문에 연료비 절감 효과도 있구요.

배기가스를 배출하지 않아서 친환경적인 것도 장점이예요. 현재 세계적으로 환경규제가 강화되고, 이산화탄소 배출도 엄격히 통제하고 있어요. 앞으로 항공기 이산화탄소 배출량을 규제하려는 움직임도 있구요. 이런 환경규제에 대응하기 위해 전기비행기는 최적의 대안이 될 것으로 예상됩니다. 전기비행기는 엔진 소음도 훨씬 적습니다.

Q:전기비행기 개발은 어디까지 왔나요?

A:글로벌 항공기 업체들은 전기비행기를 차세대 비행기로 정하고, 기술 개발에 적극입니다. 비행기 회사하면 떠오르는 에어버스, 보잉 등은 물론 스타트업까지 전기비행기 개발에 뛰어들었어요.

에어버스는 지멘스와 손잡고 소형 전기비행기를 개발하고 있어요. 2030년까지 100인승 하이브리드(기름+전기) 여객기를 개발하겠다고 발표도 했구요.

지멘스는 독자 전기비행기도 개발합니다. 2017년에 지멘스가 선보인 '엑스트라 330LE'라는 비행기는 최고 시속 340㎞를 돌파했어요.

또 미국의 주넘이라는 스타트업은 보잉, 제트블루 등으로부터 투자를 유치할 정도로 기술력을 인정받고 있어요. 현재 승객 10~15명을 싣고, 항속거리 1100㎞에 이르는 하이브리드 비행기를 개발 중입니다. 독일 '릴리움 에비에이션'이라는 회사는 수직이착륙이 가능한 전기비행기를 개발하고 있구요.

차량공유서비스로 유명한 미국 우버는 헬리콥터처럼 수직이착륙이 가능한 전기비행기를 개발한다고 합니다. 하늘을 나는 택시 서비스인 '우버 에어'에 이 비행기를 사용할 계획입니다. 이르면 내년부터 시범서비스를 하겠다니 기대됩니다.

Q:전기비행기 시대를 앞당기기 위해 해결해야 할 것은 무엇인가요?

A:전기비행기 개발이 활발하지만 아직 상용화하기에는 부족한 부분이 있습니다. 우선 현재의 비행기를 대체하려면 배터리 용량이 더 커져야 합니다. 또 같은 용량을 저장하는 배터리를 더 작게 만드는 것도 중요하구요. 배터리 가격이 너무 비싸도 경제성이 없어서 상용화가 어려울 거예요. 이런 문제를 해결한다면 전기비행기를 탈 날도 멀지 않을 거로 예상돼요. 그리고 현재 배터리 기술 발전속도를 감안하면 조만간 비행기에 사용할 수 있을 정도로 작으면서도 저장용량이 뛰어난 제품이 개발될 것으로 기대돼요.

주최:전자신문

후원:교육부·한국교육학술정보원

◆관련도서

◇비행기의 과학, 뉴턴프레스 지음, 아이뉴턴

비행 원리부터 최신예 전투기까지 비행기의 모든 과학을 알려주는 책이다. 비행기는 과학 기술의 결정체라고 해도 지나치지 않는다. 무게 수백 톤의 금속 덩어리가 하늘을 날아가는 과학적인 원리에 대한 이해는 물론 기계·전자·소재 공업 등 다양한 분야의 기술과 경험이 모여야 비행기를 만들고 운항시킬 수 있기 때문이다. '비행기를 만드는 수준이 곧 그 나라의 과학 기술의 수준'이라는 말도 있다. 이 책은 비행기의 모든 과학을, 실물 사진과 정밀한 일러스트레이션으로 보여 주는 비행기와 우주선, 로켓의 입문서다.

◇비행기의 모든 것, 안석민·구삼옥·홍원표 지음, 찰리북

비행기 역사부터 구조와 원리 그리고 비행기의 미래까지 대한민국 최고의 비행기 박사들이 비행기에 대한 모든 궁금증을 풀어준다. 우리나라를 대표하는 항공우주기술 전문기관 '한국항공우주연구원' 박사들이 비행기에 대해 들려주는 어린이 과학책이다. 물리학, 수학 등 교과서와 연관된 지식은 물론 최첨단 항공 기술까지 비행기와 관련된 다채로운 지식이 가득 실려 있다.

권건호 전자산업 전문기자 wingh1@etnews.com