🛫 하늘을 나는 자동차 2년 뒤 상용화!?
어린 시절 하늘을 나는 자동차를 상상한 적 있나요? 이제 상상이 현실로 다가오고 있습니다. 국토교통부는 지난 19일 모빌리티 혁신 로드맵을 발표했습니다. 모빌리티 산업은 미래 성장의 동력입니다. 2019년 맥킨지는 글로벌 모빌리티 시장의 성장 규모를 예측한 적이 있었는데요. 2017년 4400조원에서 2030년 8700조원 규모까지 성장할 거라고 내다봤습니다.
이번 로드맵에서 국토교통부는 모빌리티 혁신의 핵심 카테고리 세 가지를 지목했습니다. 자율주행, 도심 항공 교통(UAM; Urban Air Mobilty), 스마트 물류 모빌리티가 그 주인공인데요. 이번 글에서는 자율주행과 UAM을 중심으로 모빌리티의 미래를 함께 들여다보겠습니다.
1️⃣ 자율주행
자율주행은 차량 기술 개발만으로는 실현할 수 없습니다. 자칫 사고가 날 위험성을 방지하기 위해 자율주행을 뒷받침할 도로 인프라가 필요합니다. 이번 정부의 계획안도 이 틀에 맞춰져 있습니다. 우선 정부는 올해 말 일본과 독일에 이어 세계에서 3번째로 Lv 3에 해당하는 부문 자율주행 차를 상용화할 계획입니다. 또한 2025년에는 Lv 4인 완전자율주행 버스와 셔틀을, 2027년에는 Lv 4 승용차를 출시해 상용화하겠다는 목표도 세웠습니다.
자율주행 레벨은 미국 자동차 공학회(SAE) 기준에 따라 Lv 0에서 Lv 5로 구분됩니다. 정부가 상용화를 선언한 Lv 3은 차량 스스로 운행하되 비상시에만 운전자가 운전대를 잡는 조건부 자동화를 뜻합니다. 다음 단계인 Lv 4는 고등 자율주행이라고 불리는데요. 대부분 도로에서 시스템이 운행을 담당하며, 비상시에도 운전자 개입 없이 차량이 스스로 대처할 수 있는 고도의 자동화를 말합니다. 대부분 자동차 회사의 홍보용 영상에 등장하는 운전자 없는 자율주행 차량은 Lv 5입니다.
현재 자율주행 시장에서 선두에 선 국가는 Lv 3 기능을 가장 먼저 상용화한 독일입니다. 지난해 5월 독일 연방 하원은 일반 도로의 특정 고정 구간에서 이른바 ‘완전 자율주행’ 단계인 Lv 4를 허용하는 도로교통 관련 법 개정안을 발의했는데요. 두 달 뒤 연방 상원이 이 법안을 통과시켰습니다. 독일 통신사 DPA 보도를 따르면 우리 정부처럼 독일 교통부도 이 기술을 셔틀버스 운행이나 화물 운송 차량에 적용할 것으로 전망했다고 합니다.
우리나라도 운전대를 직접 잡고 운전해야 하는 운전자 중심의 현 제도를 보완할 계획입니다. 보험의 책임 소재를 운행자 및 제작사, 인프라 운영자 등 주체별로 나누고, 사고가 발생하면 사고 책임을 명확화하는 운전자 개념 재정립될 것으로 보입니다.
핵심은 통신!
자율주행 차량 시대가 열리면 자동차는 중요한 통신 단말기가 됩니다. 그래서 도로 외에 자율차와 자율차 간 또는 자율차와 도로 내에 이뤄지는 실시간 통신 인프라가 중요합니다.
정부는 2030년까지 약 11만km에 달하는 전국 도로에 실시간 통신 인프라를 구축할 계획입니다. 우선 내년 말까지는 주요 고속도로에 시범 설치를 해보고, 5년 이내에 도심 및 전국 주요 도로, 2030년까지는 전국 도로로 확대할 계획입니다. 2020년 4월 기준 국내 총 도로 길이가 11만 1314km이니 거의 대부분의 도로에 통신 인프라를 설치한다고 볼 수 있습니다.
통신 방식은 하이브리드 방식으로 구축할 계획입니다. 직접 통신 방식(WAVE 또는 C-V2X)을 기본으로 추진하되, 비 혼잡 지역에서는 기존 이동통신망을 활용하는 V2N(Vehicle-2-Network) 방식으로 속도감 있게 구축한다는 건데요. 참고로 C-V2X의 V는 차량(Vehicle), 2는 To, X는 Everything을 뜻합니다. 앞에 붙어있는 C는 셀룰러(Cellular), 즉 이동 통신망을 말합니다.
통신 안테나는 기존 이동통신 안테나보다 훨씬 전력을 덜 잡아먹는 안테나가 주목받을 것으로 보입니다. 2019년 맥킨지와 가트너가 조사한 결과로는 2015년 전 세계에 통신용 단말이 구축된 차량 대수는 2억 대였는데요. 2020년에는 이 숫자가 7억 대까지 증가했으며, 2025년에는 12억 대까지 증가할 것으로 예상됩니다.
여러 가지 통신 방식 중 가장 빠른 성장이 예상되는 방식은 저전력 광역통신 기술(LPWA)입니다. 위의 두 기관은 이 기술 방식의 안테나 보급률이 연평균 75%씩 성장할 것으로 보았습니다. 같은 기간 전체 차량용 통신 안테나 보급 대수 성장률이 18%인 것을 고려하면 굉장히 빠른 성장세라고 할 수 있습니다.
2️⃣ 도심 항공 교통(UAM)
미래 교통 정책의 또 다른 한 축은 UAM입니다. UAM 시장은 아직 아이디어 수준에 불과합니다. 맥킨지는 올여름 ‘진화한 에어 모빌리티(Advanced Air Mobility)’ 보고서에서 ‘날아다니는 택시’ 시장이 2040년 약 14억 달러(2조원) 규모로 성장하리라 예측했는데요. 여기서 말하는 날아다니는 택시가 도심 항공 교통을 가리킵니다.
미래 교통의 핵심치고는 규모가 매우 작아 보이는데요. 이런 보수적인 분석은 인프라와 기반 여건이 현재와 같거나, 유사할 때를 전제로 합니다. 오늘날 헬리콥터 기반의 날아다니는 택시는 비싼 기체와 착륙장 운영 문제, 이에 따른 킬로미터당 비용 상승을 피하기 어려운 구조입니다.
따라서 UAM을 상용화하고 시장 규모를 키우기 위해서는 제조사들이 규모의 경제를 실현해 기체 가격을 낮추는 수밖에 없습니다. 더 나아가서는 다양한 착륙 환경을 만든다면 착륙장 운영 문제를 완화할 수 있겠죠. 위의 보고서에서 맥킨지는 현재 대중교통의 규제나 법규를 바꾸는 것에서 시작해야 한다며, 제반 환경이 마련되면 연간 5000억 달러(7000조원) 규모의 시장이 열릴 거라고 내다봤습니다.
통상 UAM은 전체 경로 중 수요가 높은 정체 구간에서 운행하고, 나머지 구간은 다른 모빌리티가 담당하게 해 시간을 단축하는데요. 비유하자면 서울과 부산에 사는 사람이 휴대전화로 통화할 때 전파가 직접 날아가는 것이 아니라 서울 휴대전화에서 기지국, 각 기지국 사이는 고성능 유선과 백본망으로 이동하고, 부산의 기지국에서 부산 휴대전화까지는 음성 패킷이 움직이는 원리와 유사합니다.
앞서 언급한 맥킨지는 UAM 도입에 대한 이동 목적 수요를 미국, 독일, 중국, 폴란드, 브라질, 인도 등에서 조사했는데요. 모든 나라에서 공항-도심 간 이동, 출퇴근, 사업적인 목적에 따른 수요가 높았습니다.
이런 데이터를 반영한 결과일까요? 정부는 2024년 도심지와 공항 간 운행을 비롯해 실제 서비스 여건과 유사한 환경에서 실증 사업을 추진할 계획입니다. 이를 위한 UAM 기체나 통신 체계 안정성 검증은 내년부터 전라남도 고흥에서 검증한다고 합니다. 이런 일련의 과정을 거쳐 2025년에는 UAM 출시를 기대해볼 수 있겠습니다. 정부에서는 김포나 인천 등 주요 거점 공항에 UAM 이착륙장을 우선 구축하고, 철도 역사나 복합환승센터 등으로 단계적으로 확충해 나갈 예정입니다.
지난달 세계 최초의 UAM 제도화 법안이 발의된 데 이어 실증 사업 시 기존 법규 적용을 최대한 배제하는 특례 등 새로운 방식의 교통질서를 도입하기 위한 움직임도 포착되는데요. 이런 와중에 현재 33개 구역인 드론 특별 자유화 구역이 추가 지정되는 것도 눈길을 끕니다.
알게 모르게 다양한 편의 기능 덕분에 세상은 조금 더 안전해지고 있습니다. 곧 서울 하늘에는 UAM이 날아다니고, 자율주행 기능이 도입된 안전한 버스를 탈 수 있을까요? 이제 만 2년이 조금 넘게 남았습니다. 2025년까지는요.
