오는 2025년 께 전 세계에 도심항공교통(UAM)용 전(全)전기식 수직이착륙(eVTOL)가 본격 서비스 될 전망이다. 이런 가운데 기존 유명 업체들을 제치려는 플라잉카 다크호스업체들이 주목을 끈다. 말 그대로 자동차처럼 도로도 달리고 하늘도 비행하는 ‘플라잉카’가 주축이다. 지상에서 바퀴로 달리면서도 언제 어디서든 수직이착륙해 수평비행할 수 있는 모델이다.

첨단 항공 교통(AAM) 분야에 종사하는 대부분의 차량 제조업체들이 eVTOL 항공 택시 및 기타 전기, 또는 하이브리드 항공기를 제작하는 데 주력하고 있다. 하지만 일부 회사는 좀더 야심찬 자동차-비행기 겸용 ‘플라잉카’에 대한 계획을 추진하고 있다.

올초 라스베이거스가전쇼(CES2023)에서 미국 아즈카(AZKA)가 소개한 지상과 하늘을 동시에 누비는 4인승 플라잉카(Flying car)인 ‘Z5’와 지난해 10월말 등장한 중국 샤오펑의 2인승 ‘X-3’가 특히 주목을 끈다. 두 플라잉카는 매연없이 주행과 비행을 겸하는 탈 것이라는 점에서 가장 주목을 끈다. (다만 미연방항공청(FAA)과 다른 국제 규제 기관들은 이 주행-비행 겸용 eVTOL이 비행을 위해 어떻게 인증될 것인지에 대해 꽤 잘 알고 있지만, 현재 로터와 날개가 장착된 이러한 정교한 자동차에 대한 인증에 대한 명확한 경로를 밝히지는 않고 있다.)

이와함께 매연이 적은 연료를 사용하는 주행-비행 겸용 3륜차인 네덜란드 PAL-V의 ‘리버티’, 그리고 그야말로 영화 제5원소(1997)에 나오는 것처럼 자동차 모양을 띠었지만 수직이착륙을 하고 수평으로 비행하는 영국 벨 웨더사의 ‘오릭스’가 있다. 이들을 한때 각광받다가 최근엔 주춤해진 테라푸지아의 면면과 함께 살펴본다.

美 아즈카 A5, 한번 충전에 400km 비행

아즈카 A5는 SUV 크기로 세계 최초의 4인승 전기차다. 1회 충전으로 도로와 항공으로 최대 약 400km을 비행(주행포함)할 수 있다고 한다.

가이 카플린스키 아즈카 공동 창업자이자 최고경영자(CEO)는 “CES에서 우리가 공개한 것은 세계에서 결코 달성된 적이 없지만 인간이 수십 년 동안 꿈꿔온 것, 즉 전기로만 주행과 비행을 하는 완전한 수직이착륙 기능을 갖춘 실물 크기의 시제품, 즉 진짜 하늘을 나는 자동차다. 우리는 아즈카와 함께 역사를 만들고 미래 100년의 교통 수단을 정의하고 있다”고 말했다.

이어 “아즈카는 자동차의 편리함과 수직이착륙(VTOL)과 단거리이착륙(STOL) 비행의 간편함과 효율성을 결합한 신세대 차량으로 자리매김하고 있다. 우리는 일반 소비자뿐만 아니라 비상 대응 사용, 군사 사용 및 주문형 승차 공유 모빌리티 서비스에서도 상당한 비즈니스 잠재력을 갖고 있다”고 강조했다.

아즈카의 이 플라잉카가 기능하기 위해서는 기존 인프라를 최소한으로 업데이트하기만 하면 되므로 매우 실용적이다. 수직 이착륙을 하기 위해서는 헬기장이나 수직 포트와 같은 컴팩트한 공간만 있으면 된다. 이 플라잉카는 기존 주차 공간에도 적합하며 가정과 전기차 충전소에서도 충전할 수 있다.

아즈카는 주행 모드에서는 4개의 바퀴가 모두 동체 바깥에 배치되도록 함으로써 휠 모터 기능을 과시하고 있다. 이 기능은 더 나은 공기역학과 실내공간을 최대로 늘려주면서 4명의 승객을 편안하게 수용할 수 있게 해 준다.

비행 모드에서는 6개의 로터가 달린 차량의 날개가 펼쳐지며 차량이 수직 이륙하거나 기존의 활주로 이륙을 할 수 있다. 대형 날개는 활공, 연착륙, 효율적인 에너지 소비에 최적화되어 있으며, 각 틸트 로터는 차량 제어에 활용된다.

아즈카는 두 가지 방법으로 이륙할 수 있다. 컴팩트한 공간에서는 VTOL이다. 또 다른 하나는 차량의 에너지 소비 효율을 향상시킬 수 있는 기존의 활주로 이착륙이다.

마키 카플린스키 아즈카 공동창업자 겸 최고경영자(COO)는 “미국에만 활주로가 있는 비행장이 약 1만5000개 있다”고 말했다.

그는 “우리의 혁신적 기술 덕분에 아스카는 독자적인 인휠 모터 기술로 활주로에서 매우 빠르게 이륙할 수 있다. 이것은 항공의 혁명으로, 우리의 고객들에게 250피트(약 76m)의 활주로에서 5초 이내에 이륙할 수 있도록 했다. 이는 항공모함에서 이륙하는 F-18 슈퍼 호넷 전투기에 가장 가까운 경험을 가져다준다. 조종사들은 아스카 비행 방법과 장소에 대한 많은 선택권을 갖게 될 것이다. 아스카의 혁신적인 ‘도로주행 및 비행’ 설계를 통해 기존 인프라를 사용하고 라스트 마일(집앞까지) 교통 수단을 제공할 수 있다. 아스카는 사람들이 한 대의 차량으로 운전하고, 비행한 다음 최종 목적지까지 운전할 수 있게 해 준다. 이러한 도로주행 및 비행 접근 방식을 통해 항공 이동성을 보다 쉽고 비용 효율적으로 채택할 수 있다”고 설명한다.

아스카는 A5 가격이 78만9000달러(약 9억8700만원)라고 밝혔다.

샤오펑의 플라잉카 ‘X-3’

샤오펑의 X3 플라잉카 공개는 지난해 가을 세계 최초의 하늘을 나는 (전 전기식)자동차가 될 수 있다고 주장하는 플라잉카를 소개했다. 중국의 테슬라로 꼽히는 샤오펑은 지난해 10월 24일 중국 광저우에서 열린 제4회 연례 테크데이에서 완전 전기 eVTOL 플라잉카인 2인승 ‘X3’의 디자인을 공개했다.

샤오펑은 이날 바퀴가 없고 전형적인 eVTOL과 더 비슷하게 보이는 ‘X2’로 불리는 작동하는 플라잉카도 선보였다.

이 회사는 이미 지난해 10월 두바이에서 첫 공개 비행을 한 이래 이 eVTOL 항공기로 여러 차례 시험 비행을 실시했다. 샤오펑은 8개의 접이식 프로펠러가 달린 실제 자동차처럼 보이는 신형 X3 모델도 최근 첫 시험 비행을 마쳤다고 말한다.

샤오펑 관계자는 발표문에서 “저고도 영공에 대한 법과 규정에 따라 X3는 수직으로 이착륙할 수 있으며 교통 혼잡, 장애물, 강 위를 비행하여 새로운 단거리 이동 수요를 충족시킬 수 있다”고 밝혔다.

다만 이 회사는 인증 가능한 플라잉카를 생산하기 위해 이들 법과 규정을 어떻게 준수할 계획인지에 대해서는 정확하게 밝히지 않았고, 차량의 서비스 개시 일정도 아직 제시하지 않았다.

그러나 그것만으로 샤오펑이 플라잉카 개발 자금을 유치하는 것에 막지는 못했다. 이 회사는 지난해 11월초 4개의 중국 은행으로부터 60억 달러(약 7조 5000억 원)의 은행 보증 대부를 받았다고 발표했고, 5억 달러(약 6255억 원)의 A시리즈 투자라운드도 마쳤다.

영 벨웨더, 배트카처럼 날렵한 ‘오릭스’

지난해 영국에서는 또 다른 AAM 회사가 새로운 전기 플라잉 카 시제품을 공개했다. 런던에 본사를 둔 벨웨더 인더스트리즈는 ‘오릭스’라고 불리는 3인승 eVTOL 플라잉 카를 개발하고 있다.

SUV보다 약간 크지만 스포츠카만큼 날렵한 오릭스는 벨웨더의 3세대 개인 eVTOL이다.

벨웨더의 오릭스는 차량 프레임 아래 추진 시스템이 내장돼 있다. 비록 바퀴가 없지만 하늘을 나는 배트카와 약간 비슷하다. 문자 그대로의 ‘하늘을 나는 자동차’라기보다는 eVTOL 항공기에 가깝다.

벨웨더는 이 차량이 주로 도시 항공 교통(UAM)용이며, 사람들이 혼잡한 교통을 피하면서 도시와 교외를 돌아다닐 수 있는 새로운 방법을 제공한다고 말한다. 이 회사는 오릭스가 런던 히드로 공항에서 카나리아 부두까지 약 22마일(35.4km)의 여정을 8분 이내에 마칠 수 있을 것이라고 주장한다. 같을 길을 자동차로 여행하는 데는 보통 1시간 이상 걸린다.

오릭스는 도로 주행을 위해 설계되지 않았고 비행만 할 수 있기 때문에 다른 지상 차량과 도로를 공유할 플라잉카를 만드는 경쟁사보다 인증을 받기 위한 길이 덜 복잡할 것으로 예상된다. 벨웨더는 오는 2028년에 플라잉 카를 시장에 출시하는 것을 목표로 하고 있으며 유럽연합항공안전청(EASA) 및 영국 민간 항공 당국과 긴밀히 협력하고 있다고 말했다.

아래는 지난해 두바이에서 오릭스를 테스트하는 모습이다.

PAL-V의 삼륜플라잉카 ‘리버티’

좀더 긴 역사를 가진 유사 프로젝트도 있다. 네덜란드 회사 ‘PAL-V(Personal Air and land Vehicle) 인터내셔널’이 개발중인 ‘PAL-V 리버티’ 플라잉카다. 이 회사는 지난 2008년부터 플라잉 카 디자인을 진행해 오고 있다.

PAL-V 리버티는 X3와 마찬가지로 2인승 모델로서 도로에서 주행할 때 차량 안쪽으로 보관되는 접이식 프로펠러 시스템을 갖추고 있다.

주행 모드에서 비행 모드로 전환하기 위해서는 헬리콥터 스타일의 대형 로터가 머리 위로 펼쳐지고, 이어 더 작은 로터가 후방에서 펼쳐져서 전방 추진력을 제공한다. PAL-V에 따르면 지상에서 공중 모드로 완전히 전환하는 데는 약 6분이 걸린다.

PAL-V 리버티는 eVTOL이나 플라잉카라고 하기보다는 삼륜차와 자이로 비행기의 교차점에 있다고 말할 수 있다. 자이로비행기는 헬기 스타일의 대형 로터를 단 비행기다. 이에따른 이 비행체의 단점은 비행이나 하강을 위해 약간의 수평 공간이 필요하다는 점이다. PAL-V는 리버티가 역풍에 따라 이륙하려면 70~200m가 필요하지만 착륙하려면 50m의 활주로가 필요하다고 말한다. 리버티는 이미 유럽에서 도로 사용을 승인받았다.

PAL-V는 내공성 승인을 받기 위해 EASA과 협력 작업을 하고 있으며, EASA가 2021년 발표한 최대 이륙중량 1,000kg인 자이로비행기 규정을 포괄하는 기존 CS-27 규정에 대해 특별 조건으로 형식 승인을 추진 중이다.

이 회사는 올해 3분기에 형식 승인을 받는 것을 목표로 하고 있으며, 올해말까지 첫 고객 출하가 이뤄질 것으로 예상된다. PAL-V 리버티 운영자는 일반 운전 면허증과 자이로 비행기 조종사 면허증을 모두 소지해야 한다

PAL-V는 자사의 개인용 플라잉카 리버티(PAL-V Liberty)의 이점으로 ▲비행과 도로주행 겸용 ▲실내 주차장 등 문자그대로 아무곳에서나 주차 ▲날류 및 돌풍의 영향을 80%나 감소시킨 전천후 설계 ▲곡선 도로에서의 스포츠 주행 가능 설계 등을 꼽고 있다.

리버티의 규격은 다음과 같다. 표준 중량은 664kg, 최대 수하물 적재량 20kg, 최대이륙중량(MTOW) 910kg, 연료는 무연 자동차 연료(Euro 95, Euro 98, 10% 에탄올)이며 연료 용량은 100리터다. 크기는 도로 주행 모드에서 4m(길이) x 2m(너비) x 1.7m(높이)이며, 비행 모드에서는 로터 직경 10.75m에 6.1m(길이) x 2m(너비) x 3.2m(높이)다. 주행 모드에서는 최대 시속은 160km, 엔진 출력 100마력, 연비 7.6리터/100km, 주행 거리 1315km다. 비행 모드에서는 경제 순항 속도는 시속 140km, 고속 크루즈 속도는 시속 160km다. 최고속도는 시속 180km이며, 지속적인 고도 비행을 위한 최소 속도는 시속 50km다. 엔진 출력은 200마력이며 최대 작동 고도는 3500m. 유용 하중은 246kg다. 연비는 시속 26리터다. 착륙 거리는 45m, 이륙거리는 195m다.

로베르트 딩게만세 PAL-V CEO는 “우리의 기본 사례 계획에서 우리는 연간 1.500에서 2,000대의 차량을 생산하는 것을 목표로 하고 있는데, 이는 여전히 일반적인 자동차 생산 물량보다 부족하다. 생산 증가 외에도 기존 인프라에 전적으로 의존할 수 있기 때문에 지상 인프라와 같은 생태계를 구축할 필요가 없기 때문에 시장에 진입할 준비가 되어 있다. 세계에는 약 6만개의 작은 비행장이 있으며 대부분의 국가에서 사유지에 착륙하는 것이 허용된다”고 말했다.

미국의 테라푸지아

세계최초의 플라잉카, 말 그대로 자동차 모양을 하고 있으면서 하늘을 나는 차인 테라푸지아의 플라잉카는 지난 2018년 시속 160km, 비행거리 640km인 2인승으로 첫선을 보였다.

발표 다음달인 10월 예약 판매를 시작해 2019년부터 고객에게 배송하겠다는 신화통신 보도까지 나와 세상을 깜짝 놀라게 했다. 그리고 3년 만인 지난 2021년 1월 4인승 시속 320km, 주행거리 800km인 고TF-X모델로 미연방항공청(FAA)의 내공성 인증을 받았다.

하늘을 비행해도 문제가 없는 합법적 교통수단이라는 공인을 받은 것이다. 그리고 이 합의된 표준에 의해 생산할 수 있다는 의미다.

하지만 현재 중국 지리홀딩 그룹이 소유하고 있는 이 2인승 플라잉카 인증 직후 해고가 이어졌고 아직까지 후속 판매 얘기가 없다. 하지만 당시까지 기술개발 상황은 남아있다.

매사추세츠공대(MIT)졸업생 5명이 지난 2006년 설립한 테라푸지아의 플라잉카를 보기는 쉽지 않아 보인다.

포브스는 지난 2021년 1월 보도에서 “설립된 지 몇 년이 지났지만 지리가 2017년 이 회사를 인수하기 전에 테라푸지아는 예금주에게 전액 환불을 해 주었다. 일부는 이 플라잉카 대금 환불을 받았지만 다수는 하늘을 나는 자동차의 최종 판매를 위해 줄을 서는 선택했다. 제한된 내공성 승인에도 불구하고, 그들은 좀 더 기다려야 할 것으로 보인다”고 쓰고 있다.

이에따르면 테라푸지아는 보도 자료에서 “2022년에 하늘과 지방 도로 모두에서 합법화”하는 목표를 가지고 있다고 말했다.

테라푸지아는 웹사이트에서 미국 고속도로교통안전국(NHTSA)이 승인한 도로 내구성을 달성하기 위해 가파른 오르막길을 앞두고 있음을 알 수 있다. 하지만 여전히 비행할 수는 있지만 구매희망자들이 살 수 없는 이동수단이다. 게다가 포브스는 보도 당시 지리가 이 플라잉카에서 손을 떼는 듯한 경영을 하고 있다고 쓰고 있다. 이 플라잉카의 약점은 화석연료와 전기구동방식을 모두 사용하는 하이브리드 방식이라는 점이다. 세계최초의 주행-비행 겸용 플라잉카로 주목받은 이 교통수단이 화석연료를 사용하는 점은 큰 약점이다.

테라푸지아의 플라잉카는 지상에서 도로를 달리다가 1분 이내에 비행기로 변신하여 시속 100마일로 날아갈 수 있는 세계 최초의 플라잉카다. 소유자는 스웨덴 볼보를 인수해 모회사가 된 중국의 지리자동차 모회사 지리홀딩그룹이다. 제조는 테라푸지아가 맡는다.

테라푸지아에 따르면 이 플라잉카는 도로주행 모드와 비행 모드를 1분 이내에 전환할 수 있는 2인승 하이브리드 전기차다. 이 플라잉카는 최고 시속 160km로 640km를 비행할 수 있다.

차량에는 하이브리드 전기 모터, 업그레이드된 시트, 더 많은 짐 보관, 개선된 안전 벨트 및 에어백이 포함되어 있다. 또 후방 카메라와 새로운 낙하산 시스템이 장착됐으며 비행 중 순간적으로 추가 동력을 폭발시키는 ‘부스트 모드’도 적용됐다.

2016년에는 FAA로부터 스포츠용 경 항공기(SLA)인증을 받았다. 이 플라잉카는 미국 NHTSA기준에도 부합하지만 구매자가 차를 비행기로 전환해 운항하려면 조종사 면허가 있어야 한다.

테라푸지아는 조종사들이 플라잉카로 소형공항에 착륙한 후 곧장 집으로 운전하는 데 유용한 차량이 될 수 있다고 믿는다. 이는 비행을 위한 이륙을 반드시 공항에서 해야 한다는 의미를 내포하고 있다. 이 항공기의 무게는 약 590kg, 최대 비행 고도는 10,000피트(약 3,000m)다. 접이식 날개와 고정된 착륙 장치를 가지고 있다.

테라푸지아의 2인승 후속 4인승 TF-X는 승객들이 이륙 전 목적지를 입력할 수 있도록 컴퓨터로 제어된다. 회사측은 “TF-X는 이착륙을 위해 공항을 필요로 하지 않으며 모든 도로와 고속도로를 주행하여 진정한 방문 교통의 편의를 제공할 것이다”라고 말했다.

TF-X는 시속 322km의 순항속도에 805km의 비행거리를 갖는다. TF-X는 양쪽 끝에 트윈 전기 모터가 부착된 접이식 날개를 가질 것이다. 이 모터들은 TF-X가 수직에서 수평으로 이동할 수 있게 해주며, 300마력의 엔진으로 구동된다. 계획된 4인승 TF-X는 반자율적이며 승객들이 이륙하기 전에 목적지를 간단히 입력할 수 있도록 컴퓨터로 제어된다. TF-X는 다른 항공 교통, 악천후시 제한되고 통제되는 영공을 자동으로 피한다. 이 플라잉카는 내연엔진을 사용하거나 전기 자동차 충전기에 연결해 배터리를 충전할 수 있다.

eVTOL뉴스의 최신 사양 소개에 따르면 TF-X는 직경 30m공간에서 수직 이착륙한다. 하이브리드 방식으로서 비행에는 2개의 프로펠러, 2개의 전기모터2개(1MW 출력)를 사용하고, 지상도로에서는 무연 가솔린 내연 엔진이 들어간다. 단일 차고 또는 표준 주차 공간에 적합하다. 이 플라잉카를 비행하는 데는 조종사 면허가 필요하다. 지상 운전을 위해서는 미국 운전면허가 필요하다. 가격은 고급 럭셔리 자동차 수준이다. 차량이 일련의 생산에 투입될 때 정확한 가격이 제공될 예정이다.