28. 도심항공교통(UAM) 전기수직이착륙기(eVTOL) 실용화의 문제점과 해결방안

 

1. eVTOL 실용화를 가로막는 가장 큰 기술적 장벽: 배터리 에너지 밀도

도심항공교통(UAM)의 핵심 기체인 전기수직이착륙기(eVTOL)는
기존 헬리콥터와 달리 전기를 기반으로 수직 이착륙이 가능하며, 조용하고 탄소 배출이 없는 미래형 항공기로 평가받고 있다.
하지만 이러한 기체가 현실에서 상용화되기 위해서는 넘어야 할 여러 기술적 난제가 존재하며,
그중 가장 대표적인 것이 배터리의 에너지 밀도 부족 문제이다.

eVTOL은 도심 내 30~50km 단거리 이동을 목적으로 하지만,
기체 자체의 무게, 탑승자와 화물의 중량, 수직 이착륙 시 요구되는 순간 출력 등을 고려할 때
현재의 배터리 기술로는 충분한 비행시간과 안전성을 동시에 확보하기 어렵다.
리튬이온 배터리는 고출력에는 적합하지만, 고온·고부하 환경에서는 발열이 심하고
충전 속도 또한 항공 운용에 비해 느리다는 단점이 있다.

해결을 위해선 고에너지 밀도의 차세대 배터리 개발이 필수적이다.
현재 전고체 배터리, 리튬황 배터리, 하이브리드 연료전지 등
차세대 에너지 저장장치 연구가 활발히 진행 중이며,
기체 구조를 경량화하는 복합소재 기술과 병행될 경우
비행 효율성은 비약적으로 향상될 수 있다.
또한 무선 고속 충전 시스템, 지능형 전력 분배 기술도 함께 도입되면서
배터리 기술 발전과 운용 효율성 향상이 동시에 요구되는 상황이다.

 

2. 구조적 안전성 확보와 공중충돌 방지 시스템의 불완전성

eVTOL 기체는 헬리콥터보다 더 많은 로터(회전날개)를 갖고 있으며,
복수의 전기모터로 구동되기 때문에 부품 간 상호작용, 고장 확률, 공중 충돌 회피 문제 등
기체의 구조적 안전성이 매우 중요한 이슈로 떠오르고 있다.

특히 도심 상공은 고층 빌딩, 통신타워, 송전선, 드론, 조류 등 복잡한 장애물이 혼재된 비행 환경이다.
이러한 조건에서 자율비행을 기본 전제로 하는 eVTOL은
AI 기반의 실시간 장애물 인식, 회피 기동, 비상 착륙 판단 기능이 완벽하게 작동해야 한다.
그러나 아직까지는 충돌방지 알고리즘, 3D 공역 시뮬레이션,
통신 장애 시 백업 시스템 등이 기술적으로 완전한 수준에 이르지 못한 상황이다.

이를 해결하기 위해서는, 단순한 자율비행 알고리즘 수준을 넘어
다중 센서 융합 기반의 공역 인식 기술이 필요하다.
레이더, LiDAR, 초음파, 광학카메라를 동시에 활용하고,
기상·장애물·다른 기체의 궤적을 예측하는 AI 통합 판단 시스템이 적용되어야 한다.

또한, 공중 교통관제 시스템(UTM: Unmanned Traffic Management)의 고도화가 필수적이다.
기체 간 위치 정보 공유, 관제센터와의 실시간 통신,
자동 회피 권고 시스템이 결합된 통합 네트워크가 마련되어야만
실제 도심에서 수십 대의 eVTOL이 동시에 안전하게 비행할 수 있다.

 

3. 인증제도와 규제의 복잡성, 상용화 일정의 지연 요인

eVTOL의 실용화에 있어서 또 다른 큰 장벽은
기체의 인증 기준, 운항 허가, 조종사 자격 요건 등 제도적 기준이 국가마다 다르고,
상호 인증 체계도 구축되지 않았다는 점이다.

현재 미국 FAA, 유럽 EASA, 한국 국토교통부 등은
각자의 기준에 따라 기체 인증 및 운항 허가를 진행 중이지만,
eVTOL은 기존 항공기나 드론과는 다른 새로운 항공 기체이기 때문에
기존 법규를 그대로 적용할 수 없는 회색 지대가 많다.
예를 들어, 항공기와 달리 활주로 없이 수직 이착륙이 가능하므로
활주로 기반의 안전거리 기준이 적용되지 않으며,
자율비행일 경우 조종사 자격 기준도 새롭게 정의되어야 한다.

이러한 불확실한 인증 체계는 기체 개발과 상용화 일정에
직접적인 지연 요인으로 작용하고 있으며,
스타트업의 경우 수익 발생 전까지 긴 자금 공백을 겪는 상황을 초래한다.

이를 해결하기 위해서는 국제민간항공기구(ICAO)를 중심으로
글로벌 통합 인증 기준의 표준화 작업이 시급하며,
국가 차원에서도 UAM을 위한 별도 인증 체계를 마련하고
규제 샌드박스를 통해 실증 기반의 정책 유연성을 확보해야 한다.
또한 산업계와 정부가 함께 ‘공공-민간 인증 협의체’를 구성하여
개별 기체의 기술 특성과 도심 구조에 맞춘 맞춤형 인증 모델을 수립하는 방식도 유효하다.

 

4. 대중 수용성 부족과 비용 부담에 따른 시장 형성의 불균형

기술과 제도가 준비되더라도,
시민들의 인식과 이용 요금 구조가 실용화를 결정짓는 마지막 변수가 된다.
많은 시민들이 eVTOL에 대해 흥미와 기대를 가지고 있지만,
정작 머리 위로 날아다닐 생각을 하면 소음, 추락, 사생활 침해에 대한 우려를 표출한다.
또한 초기 운임은 1회당 수십만 원에 이를 것으로 예상되기 때문에
대중교통으로 받아들여지기까지는 시간이 걸릴 수밖에 없다.

이 문제를 해결하기 위해서는, 먼저 실제 운항 시범사업을 통한 시민 체험 확대가 필요하다.
이를 통해 심리적 안전성을 확보하고,
국가가 초기 비용을 지원하여 요금을 낮추는 보조금 정책, 정기권 시스템 등이 시행되어야 한다.

또한, eVTOL은 초기에는 고소득층·비즈니스층을 중심으로 시장이 형성될 수밖에 없지만,
점차 기체 단가 하락, 자율비행 기술 확산, 대량 생산 체계 도입을 통해
운임을 일반 시민 수준까지 낮출 수 있는 방안을 병행해야 한다.

중장기적으로는 여객 운송 외에도 물류, 응급 의료, 관광, 재난 대응 등 다양한 영역에서의 활용도가 중요하다.
이러한 비여객 부문에서의 상업화 성공은 전체 시장 형성에 긍정적 영향을 주며,
결국 eVTOL이 도시 필수 교통수단으로 자리 잡는 데 기여할 수 있다.

 

<결론>

• eVTOL의 실용화를 가로막는 주요 문제는 배터리 기술, 공중 안전, 제도적 불확실성, 수용성 부족이다.
• 해결방안은 고밀도 에너지 저장장치 개발, 충돌방지 AI 고도화, 글로벌 인증 기준 통합, 시민 체험 중심의 수용성 향상으로 요약된다.
• UAM의 상용화는 단순한 기술이 아니라, 도시와 사람, 정책과 기술이 함께 진화해야 가능한 입체적 과제다.