▲ 대한항공 드론쇼코리아 2025 부스 전경[출처=대한항공]대한항공(회장 조원태 사장 우기홍)에 따르면 2025년 2월26일(수)부터 28일(금)까지 3일간 부산 벡스코에서 열리는 ‘DSK(드론쇼코리아) 2025’에 참가한다.DSK는 산업통상자원부와 국토교통부, 국방부, 우주항공청, 부산광역시가 주최하는 아시아 최대 규모의 드론 전문 전시회다. 올해는 행사 10주년을 맞아 역대 최대 규모인 15개국 306개사가 전시에 참가한다.대한항공은 DSK 참여업체 및 기관 중 가장 큰 규모로 부스를 운영한다. 현재 주력 생산하고 있는 무인기와 미래형 무인기, 도심항공교통(UAM) 운항통제 및 교통관리 시스템을 전시한다.대한항공은 현재 공군 전력화를 위해 중고도무인기를 생산하고 있다. 소형급 타격형 무인기, 인공지능(AI) 기술이 접목된 유·무인 복합형 무인편대기 및 소형협동형무인전투기 등 무인기 최신 기술을 보유하고 있다.UAM 상용화에 대비해 UAM 핵심인 교통관리 시스템 개발에도 속도를 내고 있다. 대한항공은 드론과 헬기 등 저고도 운항 항공기를 통합 관제할 수 있는 UAM 교통관리·운항통제 시스템 ‘ACROSS(Air Control And Routing Orchestrated Skyway System)’를 자체 개발하고 2024년 특허청에 상표 등록을 마쳤다.대한항공은 항공기 제작과 정비, 무인기 개발 및 성능개량 사업을 수행하는 유일한 항공사다. 세계 수준의 항공우주 종합기업으로 도약하기 위해 다양한 분야에서 도전을 이어가고 있다. 무인항공기, 스텔스 기술, 우주 발사체 등 드론과 미래 성장 기반도 공고히 구축해 나갈 방침이다.

세계 2위 군사 대국인 러시아가 2022년 2월 시작한 우크라이나 침공으로 체면을 구기고 있다. 1차·2차 체전전쟁과 그루지아 침공과는 전혀 다른 양상이 펼쳐지고 있기 때문이다.군사 전문가들은 러시아가 1주일 이내에 우크라이나의 항복을 받을 것이라고 전망했다. 하지만 3년이 지난 시점에서 보면 모든 전문가의 예상은 빗나갔다.우크라이나 전쟁에서 러시아가 고전한 이유 중 하나가 드론(Drone)이다. 일명 무인비행체(Unmanned Aerial Vehicle)로 '조종자가 탑승하지 않는 비행체'라고 봐야 한다.▲ 미국 연방항공청(Federal Aviation Administration, FAA), Advanced Air Mobility Milestones[출처=FAA]◇ 2028년 상용화를 위한 AAM(Advanced Air Mobility) 이행계획서 v1.0 발표제2차 세계 대전 이후 최강의 군사력을 자랑하는 미국은 백악관을 중심으로 정부와 산업계가 공동으로 도심항공교통(UAM, Urban Air Mobility) 시장을 선점하기 위해 노력 중이다.UAM은 복잡한 도심 교통 혼잡을 극복하기 위해 UAV를 개조해 승객을 운송하는 에어 택시(AIr Taxi)로 활용하자는 구상이다. 공상과학영화에서 나온 개념을 현실화시키고 있는 교통수단이다.세계 최고 수준의 첨단 기술을 선도하는 미국은 행정부, 의회와 정부 산하기관들이 산업계와 협력해 기체, 운항, 인증 등 관련 분야 기술을 개발하고 있다.백악관은 2021년 행정부 미래산업 선점을 위한 연구개발(R&D) 예산 우선 집행 대상으로 전기수직이착륙기(eVTOL)를 지정했다.이후 2021년 미국 의회는 AAM 생태계 구축을 위해 ‘Advenced Air Mobility Coordination and Leadership Act’ 법안을 발의했으며 2022년 10월17일 발표했다.이 법안에 근거해 미항공우주국(NASA)과 미연방항공청(FAA)의 주도 하에 4개의 세부 워킹그룹(WG)으로 구성한 첨단항공교통 생태계 작업그룹(AEWG, AAM Ecosystem Working Group)을 결성했다.정부는 UAM 등 첨단항공교통체계의 상용화를 위한 관련 제도 발전을 위한 검토를 진행 중이다. 항공기 인증에 대해 항공기(Aircraft) WG에서 다루고 있으며 기술과 생태계 구축을 위해 노력하고 있다.National Campaign은 2019년 8월 27일 공식적으로 시작했으며 민간 기업, 대학, 연구소 등이 개발하고 있는 AAM 핵심기술과 기체를 고도화하기 위해 공군, FAA, NASA 등이 진행한다.Agility Prime은 2020년부터 2025년까지 미공군이 주도적으로 추진하고 있다. FAA와 NASA가 주관하고 진행하는 Grand Challenge 프로그램 등이 있다.FAA와 NASA는 다양한 정부 주도의 프로그램을 통해 축적된 데이터를 바탕으로 UAM 운영을 위한 개념서(Conept of Operation) v1.0은 2020년 6월, v2.0은 2023년 3월 각각 발표했다.또한  2023년 7월 2028년 상용화를 위한 이행계획서인 AAM(Advanced Air Mobility) 이행계획서(Implementation Plan) v1.0을 발표해 개발과 운항을 위한 방향을 제시했다.

▲ LIG넥스원 드론[출처=홈페이지]2022년 2월24일 중국 제24회 베이징 동계올림픽이 끝나자마자 시작된 러시아의 우크라이나 침공 전쟁은 3년째 진행 중이다. 기존 전쟁과 큰 차이점은 드론의 활용이 두드러지고 있다는 것이다.테러 소탕이나 소규모 전쟁에서 반군을 상대하는 기존 전쟁과 달리 대규모 국가 간 전쟁에서도 드론은 정찰, 자폭, 통신 등 다양한 기능을 수행하여 전쟁의 핵심으로 부상하고 있다.드론은 보통 무인기(UAV) 전체를 통칭하는 용어로 널리 사용되고 있다. 멀티콥터는 프로펠러 숫자에 따른 분류 개념에 의한 용어다. 드론은 모터, 프로펠러, 배터리를 포함하는 동력 계통과, 비행제어유닛, 항법시스템, 통신시스템을 포함하는 제어 계통과, 주 동체, 랜딩 기어를 포함하는 동체 계통으로 구성된다. 특히 무선을 통한 조정을 위해 원격조정 트랜스미터와 리시버가 필요하다.드론은 드론 자체의 자세 제어와 비행 제어를 담당하는 자율 비행용 온보드 소프트웨어, 비행 미션 계획을 수립하고 실제 비행하는 것을 모니터링하고 기록하는 소프트웨어가 요구된다. 이를 통해 드론은 자율비행과 장애물 회피 비행을 실현할 수 있다.드론의 자세 제어는 3축 자이로, 3축 가속도, 3축 방향의 각센서를 포함하는 자세측정장치(AHRS)에 의해 이루어지며, 기압계, GPS 수신기 및 전방, 후방, 하방의 카메라 설치를 통해 접근 감지 및 충돌 방지가 수행된다.시상 장애물 뿐 아니라 공중에서 다른 비행체와 충돌 방지 기능을 향상시키기 위해 라이다(Lidar), 5G 네트워크, 대상물 인식용 인공지능 등에 대한 연구와 활용이 가속화되고 있다.미국연방공항청(FAA)에 따르면 쿼드콥터가 24시간 동안 70데시벨(dB)을 초과하는 소음을 만들어내서는 안된다고 규정할 정도로 드론은 소음 문제에 민감하다. 소음을 줄이기 위해 프로펠러 끝단에 둥근 막 형태인 슈라우드(Shroud)를 설치하는 방법이 제안되고 있다.슈라우드는 날개 끝단의 와류를 줄여 소음을 줄이고 프로펠러의 효율도 높여주며, 프로펠러의 날개를 충격에서 보호한다.다만 드론이 좌우로 수평 비행하거나 전진 비행을 시도할 때 슈라우드로 더 큰 항력이 발생해서 비행 속도를 저하시킬 수 있는 단점도 있다.또한 날개의 끝단을 변형한 저소음 프로펠러를 사용하는 방안도 제시되고 있다.  날개 끝단이 회전 반대 방향으로 구부러져 있는 저소음 프로펠러는 일반 프로펠러보다 더 얇고 더 길다.다만 저소음 프로펠러는 일반 프로펠러보다 더 쉽게 부러질 수 있고 슈라우드 프로펠러보다 효율이 떨어지는 단점이 있다.배터리는 현재 리튬이온 전지가 사용되고 있으며 양극과 음극 사이를 리튬이온이 이동하면서 충전과 방전을 하는 이차전지다. 리튬 폴리머 전지는 전해질로 겔 상태의 폴리머(고분자)를 이용하는 리튬이온 전지의 일종이다.차세대 전지로는 내구성 향상과 대형화의 성과가 도출된 리튬 유황 전지가 있으며 양극에 유황, 음극에 리튬 금속 화합물을 사용하여 리튬이온 전지보다 4배 이상의 에너지 밀도를 갖는다.향후에는 고체의 전해질을 사용하는 전고체 전지, 나트륨이온 전지 등이 기대되고 있다. 배터리 열폭주 문제를 완화할 수 있을 것으로 기대를 모으고 있다.드론은 군사용 무기에서부터 건설, 에너지, 물류, 재난구조, 교통 관측, 과학연구, 농업, 환경오염 제거, 촬영, 취재, 취미 등 각종 분야로 활동 영역이 사실상 무한대로 넓어졌다.농업 분야에서는 드론 기체에 관해 거의 확립되어 있으며, 농업용으로 커스터마이즈된 드론도 많이 존재하고 있다. 다만 스마트 농업에서 정보 수집을 위해 보다 전문적인 센서를 필요로 한다.이에 따라 새로운 센서에 의한 새로운 해석 소프트웨어의 요구가 증가하고 있다. 측량·점검 건설 분야에서는 기존의 드론 기체만으로도 거의 조건을 만족시키고 있다.하지만 라이다(Lidar)나 밀리파 레이더 등의 센서는 기술 발전에 따라 새로운 소프트웨어 알고리즘이나 빅데이터의 후처리 소프트웨어에 대한 요구 성능이 높아지고 있다. 특히 중량, 용적, 가격 등에 대한 개선이 필요하다.​재해 대응의 수색과 구조 분야는 보다 특수한 기체가 필요하다. 바람이나 기온 등의 날씨 환경에 상관없이 원활한 동작을 위해 보다 튼튼하고 안정된 배터리와 같은 높은 환경 적응성을 필요로 한다. 드론 기체에 대해 보다 안전하고 내구성 있는 기체로 개선할 필요가 있다.보다 긴 비행, 보다 많은 적재량, 화물의 탑재와 릴리스의 구조 등에 대한 개선이 필요하다. 또한 완전자율항법에 대해서도 원거리 이미지 전송 통신 및 다수 기체의 비행을 위한 안전 운항 관리시스템 등의 사회 기반이 요구된다.​물류 업무에 투입되는 드론에 관해서는 드론 기체의 신뢰성·내구성·안전성에 관해 증명이 가능한 수준으로 품질 보증이 요구된다.이에 따라 하드웨어의 개선에서부터 장애물 회피를 하는 완전 자율 비행이 가능한 센싱, 비행 중에 인공지능을 이용한 고장 해석이나 위험 해석이 가능한 대뇌형 드론의 등장이 기대되고 있다.승객 드론 분야에서는 도심항공교통(UAM)이 대두되고 있으며 국내에서도 국토교통부가 2025년 상용화를 천명하고 있다. 기체의 안전성과 신뢰성에 관련된 연구개발(R&D)가 더욱 더 요구되고 있다.특히 전기차의 배터리 열폭주 문제가 발생하고 있음에도 그 원인을 명확히 파악하지 못하고 있는 현실을 고려해볼 때 도심항공교통의 2025년 상용화는 불가능할 것으로 예상된다.미항공우주국(NASA)에서는 2030년대 중반은 되어야 UAM의 상용화가 가능할 것으로 예상하고 있다. 우리나라 국토교통부가 2025년 상용화 목표를 수립했지만 달성 가능성은 낮다.군사용 드론 분야에서는 기존 고가형 대형 드론이나 단순 정찰 감시 수준에서 벗어나 직접 폭탄을 싣고 타겟을 폭파하는 저가형 공격용 드론 뿐 아니라 로켓 엔진을 구비하여 장거리 타격이 가능한 미사일형 자폭 드론까지 개발되고 있다.국내 대표적인 드론 제조업체로는 LIG넥스원, 대한항공, 성우엔지니어링, 두산모빌리티이노베이션, 제이씨현시스템, 한화에어로스페이스 등이 있다.해외 드론 제조업체로는 중국 DJI, 중국 XAG, 미국 Skydio, 미국 Insitu, 미국 Edge Autonomy, 프랑스 Parrot, 오스트리아 Schiebel, 독일 Quantum Systems 등이 있다.현재 글로벌 군용 드론 시장은 미국의 주도하고 있지만 민수용 드론은 중국이 선두권에 위치해 있다. 우리나라는 아직 군사용 및 민수용 드론시장에서 두각을 나타내지 못하고 있는 실정이다.국토교통부가 2015년 이후 다양한 프로젝트를 추진하고 있지만 괄목할만한 성과는 없다. 지방자치단체마다 드론 클러스터나 실증센터 등을 구축하고 있지만 활성화되지 않고 있다. ▲ 김봉석 기자[출처=iNIS]

▲ UAM 용어 [출처=IRS Global 2021]5월14일 국토교통부는 도심항공교통(UAM의) 상용화 시기에 대비해 총 1007억 원을 투입해 ‘한국형 도심항공교통(K-UAM) 안전운용체계 핵심기술 개발’ 사업을 착수한다고 밝혔다. K-UAM은 항행/교통관리기술, 이착륙시설인 버티포트(Vertiport) 운용/지원기술, 안전인증기술의 3가지 핵심 전략기술로 구성된다.도심항공교통(UAM)은 '도심 내 활용이 가능한 친환경 전기동력 수직이착륙체(eVTOL)와 버티포트를 이용해 도심에서 사람이나 화물을 안전하고 편리하게 운송하는 항공교통체계'로서 이착륙을 위한 긴 활주로가 필요 없다. 회전익 항공기인 헬리콥터와 마찬가지로 수직이착륙을 위한 최소한의 공간만 있으면 운용이 가능하다.글로벌 투자기관 모건스탠리(morganstanley)에 따르면 글로벌 UAM 산업은 2040년까지 약 US$ 1조5000억 달러 규모로 성장할 것으로 전망된다. 국내에서는 한화시스템, 현대 자동차, 한화에어로스페이스, 대한항공, 한국항공우주연구원 등이 UAM 개발에 참여하고 있고 해외 기업으로는 에어버스(Airbus), 볼로콥터(Volocopter), 보잉(Boeing), 조비 에이비에이션(Joby Aviation) 등이 선두 그룹에 포함돼 있다.◇ 기체 개발도 더디지만 항행 및 교통 관리에 대한 합의도 미진UAM을 운영하는 시스템은 UAM 이용 승객의 안전성과 편의성을 충족시키면서 미래의 다양한 통합 시나리오에 따라 기체/부품 부문, 항행/교통관리 부문, 인프라 부문, 서비스 부문, 핵심 기술 부문으로 구성된다.기체/부품 부문은 UAM용 비행체에 적합한 최적설계 기술과 경제성이 적용되도록 고신뢰성 및 경량화 기술이 적용된 비행체 설계/제작 기술, 안전하고 원활한 도심 운용을 위한 동력추진 시스템, 위험상황에 대한 안전성 확보를 위한 시스템 및 UAM, 비행체 비행성능 평과 및 감항 체계 구축을 포함하는 인증/시험평가 기술을 포함한다.항행/교통 관리 부문은 UAM 비행체들이 도심 내에서 충돌 위험이나 혼잡함 없이 안전하게 운항할 수 있도록 하는 교통 흐름 관리체계와 CNS 기술이다. 우발상황 대응이 가능한 공역 운용 체계 및 교통 흐름관리 체계의 구현과 운영에 관련돼 있다.인프라 부문은 UAM 서비스 구현을 위해 필요한 물리적인 인프라를 의미하며 크게 버티포트(Vertiport) 구축 및 운용 시스템,  버티포트 보조설비 시스템 및 스마트시티 특화도시의 3가지를 포함한다. 스마트시티는 UAM 관련 인프라가 구비되어 UAM 운용에 최적화된 환경을 제공한다.서비스 부문은 UAM 서비스 구현을 위한 운송/운용시스템, 안전한 운항을 위한 운항정보 수집 분석 및 공유 시스템, UAM 종사자 자격제도와 운송사업자 인허가 법/제도와 체계를 위한 운영자격 체계를 의미한다.핵심 기술 부문은 UAM 운용의 안전성과 쾌적함을 확보하는 핵심기술로서, 조종 단순화 기술과 완전 자율비행이 가능하도록 하는 자율비행 기술, 기체 발생 소음 저감기술, 승객이 안락함을 느낄 수 있도록 하는 진동 저감 기술이 해당된다.5가지 구성을 모두 가상으로 적용한 UAM용 고신뢰 비행시뮬레이션에서는 UAM 비행안전을 위해 이륙-천이, 천이-착륙 모드 상황에서 비행시뮬레이션 및 검증한다. 외부 교란 및 비정상 상황(로터 및 추진시스템불량)에서의 비행체 운동 시뮬레이션을 위한 기체 제어 복구도 포함한다.◇ 미국 조비 에비에이션 & 독일 볼로콥터가 선두 그룹 형성한화시스템은 미국 오버에어(Over Air)와 함께 실물 크기의 UAM 무인 시제기인 버터플라이(Butterfly)를 제작하였다. 2024년 국토부 주관 ‘한국형 UAM 챌린지(K-UAM GC)’에 참가했으며 미국 연방항공청(FAA) 인증을 위한 실증비행에 돌입할 계획이다.현대자동차는 2021년 대한항공, 인천국제공항공사, KT, 현대건설과 함께 ‘K-UAM 원팀’ 컨소시엄을 구성하였다. 2024년 K-UAM GC 1단계에 참가해 기체와 운항, 교통관리, 버티포트에 대한 공동 검증을 수행했다. 국내는 대기업이 기체개발부터 버티포트 건설까지 일련의 인프라 구축이 가능하도록 컨소시엄을 구상하는 편이다.미국 조비 에비에이션(Joby Aviation)은 2023년 4월 미국 국방부(DoD)와 최소 9대의 항공기를 포함해 US$ 1억3100만 달러 규모의 계약을 체결했다. 2024년 5월2일 UAM 프로토타입 항공기의 테스트를 완료했다고 발표했다. 이후 상업적 생산을 위해 eVTOL 프로토타입을 통한 항공 인증을 받을 계획이다.세계 최대 항공사인 보잉(Boeing)은 UAM 분야에 늦게 합류하였으나 이를 만회하기 위해 2023년 5월 UAM 스타트업 기업인 위스크에어로(Wisk Aero)를 자회사로 편입했다. 위스크에어로는 양쪽 날개에 프로펠러와 모터가 12개씩 달린 자율비행이 가능한 6세대 UAM 기체를 개발했다. 15분 충전만으로 최대 90마일(약 144㎞)을 비행할 수 있다. 보잉은 처음부터 조종사가 필요없는 자율비행 서비스를 내놔 시장 판도를 뒤흔들겠다는 전략이다.독일 볼로콥터(Volocopter)는 볼로콥터는 설립 첫 해인 2011년 10월21일 ‘VC1’이라는 이름의 멀티콥터로 세계 최초 유인비행에 성공했다. 볼로콥터는 2인승 여객용 UAM인 ‘볼로시티(VoloCity)’, 도시와 교외 간 이동을 위한 ‘볼로커넥트(VoloConnect)’, 화물운송을 위한 ‘볼로드론(VoloDrone)’ 등 3가지 eVTOL 항공기 개발을 진행 중이다.일본 UAM 비행체 개발 스타트업인 스카이드라이브(Skydrive)는 유인 비행 공개시험에 성공한 후 양산에 필요한 형식 인증을 일본 최초로 신청했다. 국토교통성으로부터 항공법 인증을 획득한 후 2025년 오사카 엑스포 박람회에서 에어 택시 서비스를 선보일 계획이다.중국 이항(E-hang)은 2023년 10월 자율주행 2인승 드론인 EH216-s에 감항(안전한 비행을 하기 위한 신뢰성) 인증을 중국 항공당국으로부터 부여받았다. 이항은 지난 2년 동안 중국 18개 도시에서 9300회 이상 저고도 비행을 테스트했다. 머지 않은 장래에 선전 등에서 드론택시 서비스를 제공할 것으로 전망된다.▲ UAM 운용개념 [출처=건국대학교-대한항공 도심 항공 모빌리티 운용개념서 1.0]◇ 배터리 역폭주나 비상상황 대처 방안 미진해 상용화 시기 불투명UAM은 기존에 존재하지 않았던 신기술을 적용하는 관계로 법제도 정비에 시간이 필요하고 시행착오도 예상된다. 법제도 정비 중 가장 중요한 것은 UAM 항공기 감항성 인증(airworthines certification)을 심사하기 위한 감항표준과 이에 대한 설계승인을 증명하는 형식증명(Type Certificate)이다.전통적인 항공기 특성을 벗어나는 UAM에 대한  감항인증 및 형식증명을 정하는 데에는 많은 시간이 걸릴 수밖에 없다. 유럽연합항공안전청(EASA)은 2019년 특수기술기준(Special Condition)으로 소형류 수직이착륙(VTOL) 항공기의 인전표준을 별도로 제정했다. 적합성인증방법(Moc)도 부속문서로 제정해 나가고 있으므로 추후 정식 규정(regulation)으로 승격될 가능성이 높다다.UAM 항공기가 아직 완전하지 않은 임시방편적인 특수기술 기준을 발급받았다고 하더라도 전통적인 항공기의 기존 규정에 따른 형식증명과 동등하게 안전하다고 주장하기는 어렵다. 각국 감항당국의 특수기술 기준이 완벽하지 않은 임시방편적인 단계에 있기 때문이다.UAM이 이착륙할 버티포트(Vertiport)는 공항처럼 공항운영증명서(Airport Operating Certificate)에 준하는 인허가가 필요하다. 조종사, 교관, 운항관리사, 정비사, 관제사 등과 같은 항공자격자들을 교육/훈련해 항공자격증명을 부여해줄 항공전문기관(Air Agency)도 적합한 증명을 획득해야 한다.우리나라 국토교통부는 법으로 UAM 항공기 조종사의 자격증으로 기존의 헬기 조종사 자격증을 대체 가능한 것으로 정했다. 하지만 기존 헬기와는 전혀 다른 동적 및 운영 특성을 갖는 UAM 조종사 자격증을 헬기 조종사 자격증으로 대체하는 것은 바람직하지 않다.도로 위에서 운행되는 자율주행자동차도 안전사고가 끊이지 않고 일어나는 상황에서 국민의 안전을 도외시한 섣부른 결정이라고 봐야 한다. 기존 헬기 조종사의 역량이 UAM을 운영하는 데에 얼마나 적용될 수 있는지에 대해 심층적으로 연구한 자료도 부족하다.UAM은 추진체의 회전 구동으로 축대칭이 되도록 구성해야 하지만 추진장치 고장 발생 시에 축대칭을 유지하기 어렵다. 또한 전기모터의 내재적인 단점 및 배터리의 열폭주 현상에 대한 대비책도 전혀 제시되지 않은 상태다. 배터리 열폭주 현상으로 발생한 화재는 전기자동차에서 이미 다수 발생해 UAM 항공기에도 예외가 될 수 없다.하지만 당초 2025년 상용화를 목표로 했던 국토교통부가 UAM의 안정성을 확보에 핵심적인 기술을 2024년이 되어서야 개발한다고 발표한 점은 이해하기 어렵다. UAM 운항 시에 동반되는 도시공간적 특성이 반영된 다양한 위험성에 따른 비상 시나리오도 아직 제대로 구축되지 않았다. 2025년 상용화를 실현될 가능성이 낮다고 판단하는 이유다.국토교통부는 비록 초기 단계라고는 하지만 2025년 상용화는 국민의 안전을 생각하기 보다는 미리 계획된 스케줄에 따른 실적압박의 발로라고 봐야 한다. 미국 항공우주국(NASA)은 낙관적으로 전망해도 2030년대 중반 이후에야 UAM이 상용화될 것이라고 보고 있다. 국민의 안전을 완벽하게 보장할 수 있는 대안을 충분히 확보한 후 상용화를 추진하는 것이 바람직하다.