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[과학]

궁극의 교통수단, UAM(Urban Air Mobility)

글쓴이 : 상숙달림이 날짜 : 2021-05-07 (금) 16:51 조회 : 2194 추천 : 12  

 UAM, 3차원의 길을 연다 

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1. 궁극의 교통수단, UAM(Urban Air Mobility)

1) 배경

- 많은 기업들 이 새로운 교통수단의 제조와 운영에 많은 관심

- 발전 단계 : 기술적 난제와 비용문제로 취미용 드론 으로 시작> 점차 적재하중 높여 택배용/화물용 delivery 서비스로 진화> 안전성과 효율성 검증되면, 일부 노선에 한정된 고가의 이동 수단으로 승객용 UAM 시작> 점차 택시요금 수준까지 요금 하향되면서 대중교통수단으로 자리 잡을 것

- 결국 Smart City의 중요한 교통 축이자 Multimodal의 한 분야로 자리 잡을 수 있을 것

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2) 왜 UAM 인가?

- 2차원 공간 모빌리티의 한계 : 사람과 건물, 자동차가 뒤섞인 복잡한 2차원 공간 더 이상 효율 높이기 어려워 3차원 공간의 UAM은 메가시티 교통문제 해결할 훌륭한 대안

- 기술의 향상과 융합 : 주로 취미와 영상용 소형 드론은 가성비에서 압도적 선점력 가진 중국 위주로 재편 . 최첨단 기능 장착 및 적재하중 높은 고가 군용 드론은 미국, 유럽, 이스라엘 높은 경쟁 유지, 이미 소형 드론 많이 대중화되었고, 중국기업들의 대량생산으로 상당 수준 value chain이 발생

- 다양한 산업 참여 : 엔진, 모터의 회전력, 프로펠러 비틀림각(AoA)에 의한 양력, 앞으로 빠르게 나가는 추력에 기반하다 보니 전통 항공제작사부터 전기차 기술을 축적한 자동차 업체까지 뛰어듬

<UAM Business에 출사표 던진 업체들>

구분

업체명

특징

항공제작사

Boeing, Airbus, Bell, GE Aviation

오랜 기간 축적된 기술력과 브랜드, 빅데이터로 UAM 분야 선도적 위상

자동차 업체

Toyota, 다임러, 지리, 아우디, 포르쉐, Rolls-Royce, 현대차 / Denso, Honeywell, Goodyear 같은 supply chain

자동차 업체들의 UAM 진출은 기존 자동차 산업에 대한 방어적 성격 강함

모빌리티

플랫폼 업체

Uber, Grab(Volocopter와 협력)

2차원 공간의 multimodal service 넘어 3차원 공간까지의 교통 모두 플랫폼 안에 넣겠다는 전략

신생 스타트업

유럽의 Volocopter, Kitty Hawk, Lilium, Joby Aviation

대형사로의 Exit(ex. M&A) 가능

이커머스 업체

Amazon Prime Air, Alibaba 물류자회사 차이냐오(菜?), 베이항샤인(Beihang Shine : 차이냐오 합작, 중국 군용 드론 제작사), UPS, FedEx, Domino’s Pizza, Ukraine Postal Service, Flirtey, Workhorse, Zomato 등

배송서비스 염두

- 제도와 법률 논의 및 사회적 수용 : 각국의 규제와 사회의 수용 거부가 UAM 상용화 시기를 늦출 수도 있는 상황에서 긍정적이게도 사회 구성원들의 인식은 빠르게 개선 중. 전 세계 규제 기관이 UAM 기술 빠른 현실화 도모 중

- 인프라 활용 : VTOL(Vertical Take Off & Landing, 수직이착륙)형태의 UAM은 활주로 필요 없고, 최소한의 이착륙 공간만 있으면 충분히 비행 가능 , eVTOL은 전통적 VTOL 헬리콥터 비해 소음 월등히 작아 건물주들 UAM 산업에 눈독, Uber Elevate 생태계에서도 Hillwood라는 부동산 회사가 스카이 포트(Skyport: 대도시 건물 옥상에 만들어진 UAM 이착륙 거점) 투자, 릴레이티드(Related)와 맥쿼리(Macquarie) 등도 미국 대도시 중심 UAM 산업 미래 보고 부동산 개발사에 전략 투자 단행

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3) UAM 시대 개막의 본격적 신호탄

(1) EHang

- 2016년 1월 미국 CES에서 중국의 EHang이 1인승 eVTOL인 EHang184를 선보이면서부터 시작

- 184라는 네이밍은 1명의 승객, 8개의 프로펠러, 4개의 암(Arm) 의미

- 시속 100Km/h로 비행할 수 있고, 자율 주행으로 최대 23분을 날 수 있는 성능의 기체

- DJI 필두로 취미용, 방송용 소형 드론에서 압도적 가성비 보여준 중국이 UAM 분야도 앞서갈 수 있음 보여줌

- EHang184 등장 이후 전 세계 UAM 관련 기업 행보에 훨씬 속도가 붙음

- 이후 EHang은 2인승 eVTOL인 EHang216을 출시하면서 한층 상품성 높은 제품을 포트폴리오에 포함시키게 됨

(2) Uber

- 2016년 10월 ridesharing 세계 1위 Uber는 Uber Air 서비스 발표

- Uber Elevate와 NASA가 힘 합치고, 다양한 협업을 통해 UAM 비즈니스 입체적으로 진행하겠다는 것

- EHang이 기체 자체에 초점을 맞췄다면, Uber는 비즈니스 솔루션과 시스템 전반으로 초점 확장해 발표

- Uber는 파트너사 자격 세부 조건 제시하고 이를 충족할 수 있는 업체들로 한정해 선발 : 기체 납품업체 Boeing, Bell, Embraer, Aurora, Pipistrel 5개 업체 선정

- Uber Elevate는 이 업체들로부터 기체를 구입, Hillwood가 빌딩 옥상이나 쇼핑몰 주차타워 이용한 이착륙 거점인 Skyport 건설해 ‘23년까지 LA와 Dallas 기반 서비스 론칭 준비

- ‘20년 현재 Boeing이 Aurora 인수, Uber Elevate 기체 납품업체로 현대차가 CES 2020에서 Uber와 손잡으며 합류.

- Toyota와 손잡은 Joby Aviation, 한화 시스템과 손잡은 Karem Aircraft도 Uber Elevate 파트너사로 합류

- 기존 파트너사인 Hillwood, Chargepoint 외에도 다양한 업체와 연구기관들 협업

- 수억 명의 고객을 이미 확보한 플랫폼에 하드웨어와 시스템만 가미된다면 비즈니스가 빠르게 전개될 수 있음

- 세계 최고 수준 우주항공기술을 자랑하는 NASA도 함께함 한다는 사실도 주목.

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4) UAM 관련 용어 정리

(1) UAM(Urban Air Mobility)

- 도심 상공에서 사람이나 화물 운송할 수 있는 비행 이동 수단

- 하드웨어 면에선 기존 항공기나 소형 드론을 배제한 도심 특화형 VTOL 형태가 중심이 될 것

- UAM은 기체의 개발부터 생산, 판매, 인프라 구축, 플랫폼, 서비스, 유지·보수, 부대산업 등 도심 항공 이동 수단과 관련한 사업 모두 포괄하는 개념으로 정의

- 도심에서 이용하려면 소음이 가장 큰 걸림돌이기 때문에 전기추진 방식을 이용할 가능성 큼.

(2) eVTOL(electric Vertical Take Off & Landing)

- VTOL은 말 그대로 수직이착륙기를 지칭, 특히 전기로 구동되는 VTOL을 eVTOL이라 부름

- 광활한 부지 요구하는 공항과 긴 활주로가 필요 없이 수직 이착륙 가능한 작은 공간만 있으면 타고 내릴 수 있는 전기 동력 비행체

- 도심형 비행 수단으로 반드시 필요한 기술방식.

(3) UAV(Unmanned Aerial Vehicle)

- 그야말로 무인기(無人機)

- 실제 조종사가 탑승하지 않고, 지상에서 사전에 프로그래밍된 경로 맞춰 자동 또는 반자동으로 비행하는 기체

- UAV System은 비행체뿐 아니라 무인비행을 가능케 하는 지상통제장비(GCS), 탑재장비, 통신장비(데이터 링크), 지원 장비, 관제 시스템 및 운용인력까지 모두 아우르는 전체 시스템 의미

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2. UAM 살펴보기

1) UAM이 성공하기 위한 조건들

UAM 성공 조건

요구 사항

항속거리

고효율 배터리, 경량화 소재, 고효율 모터 사용 등

속도

멀티콥터는 느리지만 먼저 도입될 것, 점차 Tilt 타입으로 전환될 것.

적재하중

적재하중 상향을 위해선 신소재가 반드시 필요

소음

전기모터 기반, 소음 제어 기술

자율주행

3차원 지도가, 주변 상황 인식할 수 있는 각종 센서와 상황 별 판단이 가능한 비행제어 소프트웨어, 기체 고장 시 자가 대처 능력 등

경제성

배터리 가격의 하락, 기체 가격의 하락, 무인화 성공 등이 필수적

안전성

지상관제소, Operation 시스템, 기체 다방면 인증, 보험, 충돌 방지 센서, 안티 드론 구역 사전 정보, 위성과의 연계, cybersecurity, 추락 시 기체 낙하산/ 외부 에어백, 독립 전기제어장치, 고도별 3D Map 등

편의성

이착륙장 : Skyport의 위치를 대형 빌딩의 옥상(헬리콥터 이착륙장)


작년 여름 이 리포트를 봤을 땐 솔직히 잘 와닿지 않았고, 먼 미래라 여겼는데 관련 주식은 이미 반응하고 있었다..

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정부의 스탠스나 소형 드론에서 압도적 가성비 보여준 중국이 확실히 치고 올라오고, 특히 최근 중국 고층 아파트, 빌딩의 화재 문제 해결책으로 소방 드론을 활용한 EHang의 접근이 인상적이다. 



골게터® 2021-05-09 (일) 23:45
상용화는 언제나 될까요?
주가 띄우기 광분하겠네요.
애쉬ash 2021-05-12 (수) 17:36
UAM인데 왜 난 Urban 생각을 못하고 Unmanned 라고만 생각할까
   

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