하늘을 나는 자동차 기술 어디까지 왔나?

하늘을 나는 자동차의 시대가 다가오고 있지만 해결해야 할 과제는 여전히 많습니다.

비행의 새로운 시대가 곧 시작될 것입니다. 2023년 6월 12일, 연방항공청(FAA)은 Alef Aeronautics 가 개발한 비행 자동차 모델에 특별 감항 인증서를 발급하여 항공기가 전시, 연구 및 개발을 위해 제한된 장소에서 비행할 수 있도록 했습니다.

AAM(Advanced Air Mobility)은 고도로 자동화된 승객 또는 화물 운반 비행 항공기를 가리키는 포괄적인 용어입니다. 흔히 에어택시 또는 수직 이착륙(VTOL) 항공기라고 불리는 이러한 차량은 이론적으로 더 빠르고 안전한 도어 투 도어 운송을 제공합니다. 물리적 인프라나 지상의 교통 체증으로 인해 속도가 느려지지는 않습니다. 하늘을 나는 자동차는 여전히 다소 밋밋하지만, FAA가 Alef를 인정한 것은 항공 이동의 미래 에 전환점이 되었습니다 .

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그러나 전 세계 도시에서 하늘을 나는 자동차가 현실화되기 전에 해결해야 할 과제가 여전히 많이 남아 있을 수 있습니다. 특히, 끊임없이 지나가거나 이륙하거나 착륙할 때마다 계속되는 드론 소리와 날아다니는 자동차의 쉭쉭 소리도 마찬가지입니다.

Alef의 창립자들은 2015년부터 이 컨셉 작업을 시작했고 2019년에 최초의 풀사이즈 비행 자동차 프로토타입인 Model A를 만들었습니다 . 도로에서 합법적인 이 승용차는 2명이 탑승할 수 있으며 주행 거리는 200마일(322km), 비행 거리는 110마일(177km)입니다. 세련되고 컴팩트한 이 차량은 일반 자동차와 매우 유사하게 디자인되었으며 이륙을 위한 활주로가 필요하지 않으며 전통적인 주차 공간에도 적합해야 합니다. Model A의 디자인에 대한 새로운 접근 방식은 형태만큼이나 기능에 관한 것입니다. 회사는 자동차의 독점 기술을 통해 수직 이륙이 가능하고 복엽 비행기 중간 비행으로 변형할 수 있으며 도어가 날개로 변환될 수 있다고 주장합니다. 매일의 통근을 바꿔보세요.

그러나 회사 웹사이트에 따르면 지금까지 2019년 시연에서 모델 A가 날아다니는 모습을 실제로 본 투자자는 소수에 불과했습니다 .

하지만 아직까지 기술적 과제가 많이 남아있습니다. Alef Aeronautics의 CEO인 Jim Dukhovny는 “우리가 필요로 하는 일부 구성 요소는 오늘날 세상에 존재하지 않습니다.”라고 설명합니다. “예를 들어 차등 응력을 방지하려면 고도로 전문화된 프로펠러 모터 시스템이 필요합니다.” 크기, 무게, 가격 제약에 따라 이러한 차량이 대중에게 공개되는 시기와 탑승하기에 안전한지 여부가 결정됩니다.

캘리포니아에 본사를 둔 이 회사는 2025년 또는 2026년 초에 제조를 시작하기를 희망하고 있습니다. 차량은 이미 선주문이 가능하지만( 가격표는 현재 300,000달러(246,000파운드)이지만 Alef는 결국 비용을 대당 35,000달러 또는 28,700파운드로 확장하기를 희망합니다.) ). 모델 A는 원래 골프 카트와 소형 전기 자동차용으로 지정된 법적 분류인 초경량 “저속 차량”으로 간주되며 미국 고속도로 교통 안전국(National Highway Traffic Safety Administration)에서 제시한 매우 엄격한 지침이 적용됩니다. Dukhovny는 “이것은 전조입니다.”라고 말했습니다. “자동차가 말을 대체하기 시작했을 때 안전에 대해, 도시에 어떤 일이 일어날지에 대해 많은 유사한 질문이 나타났습니다. 많은 사람들이 말로 돌아가고 싶어했습니다. 올바르게 수행된다면 비행 자동차는 더 안전할 것입니다.”

그러나 모델 A는 결국 자동차로 설계되었으며, 가볍고 공기역학적으로 하늘을 나는 자동차를 안전하게 만드는 것은 실제로 도로에서 덜 안전하다는 것을 의미할 수 있습니다. Dukhovny는 “가장 어려운 부분은 전달입니다. 차량이 지상에서 공중으로 이동할 때 무슨 일이 일어나는지 알 수 없습니다.”라고 설명합니다. 이상적으로는 권한이 지상에서 공중으로 즉시 이양되지만 법적, 안전상의 장애물이 복잡합니다.

누가 이 하늘을 나는 자동차를 운전하게 될까요? 승객에게 면허증이 필요합니까?
도심 항공 이동 작전은 주로 미국 FAA와 같은 국가 항공 항법 서비스 제공업체(ANSP)의 책임이 될 것입니다. ANSP는 특정 국가의 영공 작전에 대한 전적인 관할권을 갖고 있으며 엄격한 안전 검토를 거쳐 새로운 항공기 유형을 인증하는 기관입니다. 안전을 보장하는 도시의 역할은 이러한 제공업체가 정한 규정을 시행하는 것입니다.

FAA가 발표한 청사진 보고서에 따르면, 비행 자동차 운영은 먼저 기존 규제 프레임워크와 규칙(시각 비행 규칙, 계기 비행 규칙 등)을 항공기 성능 향상과 더 높은 수준의 자율성을 위한 플랫폼으로 사용할 것 입니다 . 보고서는 소음, 오염, 보안, 지속 가능성, 비용 등을 완전히 해결하지 못한 채 몇 가지 우려를 제기합니다. 누가 이 하늘을 나는 자동차를 운전하게 될까요? 승객에게 면허증이 필요합니까? 낮은 고도에서 “수직이착륙장”과 머리 위 차량이 지역 생활에 어떤 영향을 미칠까요? 공중 충돌 사고는 어느 관할권에서 책임을 지게 됩니까?

이러한 차량의 주행 속도는 차량 간 또는 건물과의 충돌로 이어질 수 있습니다. 따라서 정확하고 과학적으로 유도된 경로와 궤도 계획이 필수적입니다. FAA는 공항과 도심 내 수직항 사이의 특정 통로 내에서 운행되는 “항공 택시”를 구상하고 있습니다 . 그러나 현재까지 비행자동차의 궤적 경로 계획에 대한 규정은 없습니다.

그리고 소음 문제도 있습니다. 비행 자동차를 매우 조용하게 설계하는 것은 어렵습니다. 특히 대규모 상업 운영이 매시간 수백 번의 이착륙을 할 수 있는 경우에는 더욱 그렇습니다. 전기 프로펠러 및 기타 비행 자동차 추진 설계 요소는 소음 공해를 줄일 수 있으며 도시 계획자는 수직항이나 착륙 장소의 데시벨 수준을 확실히 고려해야 하지만 소음 수준을 제어하려면 엄격한 정부 규제가 필요할 수 있습니다 . 항공 인프라에 대한 지침은 기존 규정, 즉 기존 항공기 및 헬리콥터에 적용되는 측정 기준에서 채택될 수 있습니다.

Nasa는 제조업체가 더 조용한 차량을 설계할 수 있도록 지원하기 위해 FAA, 대학 연구원 및 기타 업계 리더와 협력하여 AAM 소음을 모델링하고 예측하는 소프트웨어 도구를 개발했습니다. 고급 항공 모빌리티 캠페인에서는 낮은 수준의 소음에 대한 인간의 반응, 소위 “광대역 소음”(청취자가 특정 소스에 고정할 수 없는 소리에 대한 용어)에 대한 임계값 및 소리를 예측하는 방법을 탐구합니다 . 비행 중인 많은 차량이 동시에 만들어질 것입니다.

건설 환경 전반에 걸쳐 설계, 엔지니어링 및 지속 가능성 서비스를 제공하는 영국 회사인 Arup 은 최근 항공 모빌리티 시장의 가능성과 단점을 탐구하기 위한 원탁 토론을 실시했습니다.

샌프란시스코의 Arup 부교장인 Byron Thurber는 “도시에서 통제권을 행사할 수 있는 더 많은 기회가 있는 곳은 사업 허가를 통해서입니다.”라고 말합니다. “항공사 및 공항과 마찬가지로 지방자치단체는 상업용 항공 이동 서비스의 허가된 운영을 규제할 권한이 있습니다. 여기에는 통행금지 시간, 특정 지역의 수직항 최대 밀도 및 수수료에 관한 규칙이 포함될 수 있습니다.” 즉, 도시는 항공 택시 서비스가 언제 어디서 운영될 수 있는지 설정하는 데 도움이 되는 가드레일을 설정할 수 있습니다.

전설적인 교통을 자랑하는 로스앤젤레스가 얼리 어답터로 많이 언급되는 도시라는 것은 놀라운 일이 아닙니다. 하지만 날아다니는 자동차가 로스앤젤레스처럼 정체된 도시를 막는 데 얼마나 도움이 될 수 있을까요?

“한 가지 명심해야 할 점은 도시 항공 이동성이 혼잡을 해결하지 못한다는 것입니다.”라고 Thurber는 말합니다. “실제로 우리는 지상에 있는 차량의 수만큼 하늘에 떠 있는 차량의 수를 볼 수 없을 것입니다. 만약 그렇다면 하늘에 교통량이 있을 것입니다.”

규모의 경제로 인해 결국 하늘을 나는 자동차가 저렴해질 수 있습니다.
더 가능성 있는 시나리오는 출퇴근 시간이 가장 많은 런던 중심부나 뉴욕시와 같이 인구 밀도가 높은 지역에서 항공 택시를 이용하는 것입니다. 아마도 초기 상업 항공의 경우처럼 아주 부유한 여행자만이 처음에는 비행기를 탈 수 있을 것입니다. 규모의 경제는 궁극적으로 하늘을 나는 자동차를 저렴하게 만들 수 있습니다. 특히 도시가 기업이 저소득 지역에 접근 및 서비스를 제공하도록 인센티브를 제공할 수 있는 경우 더욱 그렇습니다.

2021년 로스앤젤레스 교통부(Ladot)는 특히 형평성을 강조하면서 도시 항공 이동성 정책 프레임워크 고려 사항에 대한 보고서를 개발하기 위해 Arup과 계약을 맺었습니다. 보고서는 하늘을 나는 자동차가 자금을 지원받는 지방자치단체 서비스이자 공공재로 보아야 한다고 강조합니다. 개념 증명이 확립되고 엄격한 테스트가 수행되고 안전 위험이 완화되면 첨단 항공 모빌리티 서비스는 도서관, 학교, 공항 또는 도로와 마찬가지로 파괴적인 기술이 아니라 커뮤니티 전체의 자산으로 기능해야 합니다.