한화시스템이 2035년 상용화를 목표로 수소전기 도심항공모빌리티(UAM)를 개발한다. 2시간 이상 비행할 수 있는 성능을 확보해 장거리 이동 수단으로 활용한다.
한화시스템은 모회사 한화에어로스페이스가 개발하는 UAM용 수소연료전지를 기반으로 2035년까지 수소전기 UAM 기체를 만들어 상용 서비스를 제공할 계획이라고 21일 밝혔다.
한화시스템은 미국 오버에어와 UAM 기체 '버터플라이'를 개발 중이다. 우선 배터리 전기 UAM을 개발해 2025년까지 미국 연방항공청(FAA) 형식증명(TC)을 받고, 같은 해 국내에서 시범 운행할 계획이다. 2026년 서비스를 시작하고 2030년 서비스 지역을 세계 각국으로 확대할 방침이다.
UAM 기체의 파워트레인(PT)도 다양화한다. 전기 UAM에 이어 '가스터빈+배터리' 하이브리드 시스템 기반 UAM은 2030년까지, 수소연료전지 시스템 기반 UAM은 2035년까지 각각 상용화한다는 계획을 수립했다. 운항 구간에 따라 적절한 기체를 투입하기 위해서다. 국내 기업으로는 현대차 자회사 슈퍼널도 수소전기 UAM을 개발할 계획이다.
한화시스템은 수소전기 UAM을 상대적으로 비행거리가 긴 도시 간 이동에 투입할 계획이다. 전기 UAM 비행 시간은 1시간 이내가 한계로, 국내의 경우 1시간가량 비행이 필요한 서울~부산에서는 운항이 어렵다. 상대적으로 에너지 소모량이 많은 화물 UAM에도 수소연료전지 시스템이 활용될 전망이다.
가스터빈+배터리 하이브리드 시스템과 수소연료전지 시스템은 한화에어로스페이스가 선행 개발에 착수했다. 한화에어로스페이스는 국내 유일의 항공기 가스터빈 엔진 개발·제조업체다. UAM용 수소연료전지 시스템은 국책과제를 통해 개발에 착수했고 2025년까지 과제를 완료한다 국책과제가 끝나더라도 수소연료전지 시스템을 실제 UAM 기체에 적용하려면 소형화를 통한 무게 저감과 고출력을 안정적으로 유지할 수 있는 성능을 확보해야 한다.
한화시스템은 이와 별도로 가장 먼저 선보일 전기 UAM을 통해 다른 파워트레인 기체와 공유할 수 있는 요소 기술을 확보한다. 최고 속도는 320㎞/h 달성이 목표이며, 300~600m 고도를 비행할 때 지상에서 느껴지는 소음은 헬리콥터보다 15㏈ 낮은 65㏈ 달성이 목표다.
한화시스템 관계자는 “1세대 기체에 이어 적극적인 연구개발(R&D)을 통해 2세대 기체는 장거리 운항이 가능한 형태로 개발할 것”이라며 “선행개발에 착수한 한화에어로스페이스와 긴밀하게 협력할 계획”이라고 말했다.
아직 UAM에 수소기술을 접목한 업체는 적지만 점진적으로 늘어날 전망이다. 배터리 대비 빠른 연료충전 속도와 높은 에너지 밀도에 따른 비행시간 증대 효과라는 장점이 있기 때문이다.
현대자동차 UAM 자회사 슈퍼널도 전기 UAM을 2028년 우선 상용화한 뒤, 현대자동차가 자동차 수소연료전지 시스템을 기반으로 별도 개발한 시스템을 UAM에 적용할 계획이다.
항공용 수소연료전지 전문 개발 업체도 있다. 미국 스타트업 하이포인트는 50㎾급 드론부터 10㎿급 항공기까지 적용 가능한 터보 공기 냉각 수소연료전지 시스템을 개발 중이다. 이스라엘 UAM 업체 어반 에어로노틱스, 미국 헬리콥터 업체 피아세키 에어크래프트, 미국 수소항공기 업체 제로에이비아 등이 고객사다.
박진형기자 jin@etnews.com
