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[뉴스핌=이고은 기자] 미국 항공우주국(NASA)과 글로벌 항공업계가 일명 '하늘을 나는 테슬라' 전기비행기를 만들기 위해 수소연료전지 및 전기 배터리 기술에 눈독을 들이고 있다.
월스트리트저널(WSJ)과 워싱턴포스트(WP)등 주요 외신들은 17일(현지시간) 나사가 미래형 비행기 시리즈인 "X-플레인"을 통해 전기비행기 개발 프로젝트에 첫 발을 내딛었다고 보도했다. 이 날은 1947년 척 예거가 벨X-1호 시험조종으로 초음속 비행에 성공한 날이다.
WSJ는 사안에 정통한 관계자를 인용, 나사의 전기 비행기는 X-57로 명명될 예정이며 빠르면 내년부터 비행이 가능하다는 소식을 전했다.
X-57은 조종석에만 사람이 탑승할 수 있는 1인용 비행기로, 기존 항공기가 넓은 날개를 이용하는 것과 달리 극도로 얇은 프로펠러를 장착한 모터 14개로 추진력을 얻는다. 이착륙시에만 14개가 모두 작동하며 비행 중에는 2개만 작동한다. 현재 100마일을 1시간에 주행할 수 있으며, 향후 장거리 주행을 위한 배터리 개발도 가능할 것으로 나사는 기대하고 있다.
◆ 에어버스: '이륙 전' 지상 전기사용 하이브리드기 개발
현재 나사와 선두 항공업체들이 목표로 삼은 전기비행기의 원리는 크게 두 가지다. 지상주행용 연료 및 기내 탑재 동력으로 수소연료전지를 사용하는 비교적 간단한 방법과, 상업용 항공기의 석유연료 연소 엔진 자체를 전기 발전 장치로 대체하는 좀 더 포부가 큰 방법이다.
유럽 제트기 제조사 에어버스 그룹과 독일 전자전기기업 지멘스는 지난 4월 항공산업에 적용될 수 있는 전기 및 하이브리드 전기 기술을 위해 200명의 엔지니어를 투입할 계획이라고 발표했다.
하이브리드 전기 비행기의 경우는 도요타의 프리우스와 비슷한 원리로 움직인다. 전기 모터가 연료 연소 엔진을 보완하는 방식이다.
톰 앤더스 에어버스 최고경영자(CEO)는 지난 5월 인터뷰에서 좌석 100개를 갖춘 하이브리드 전기 여객기를 2030년까지 하늘에 띄울 계획이라고 밝히면서 "많은 투자금을 쏟아붓고 있다"고 말했다.
에어버스는 지난해 2개 좌석을 갖춘 전기 비행기인 E-팬(E-Fan)을 띄워 영국 해협을 통과시키면서 큰 관심을 받았다. 이 비행기는 리튬 배터리를 이용해 36분 가량의 비행에 필요한 동력을 제공받았다. 그러나 조금 더 큰 비행기를 띄울 수 있을 만큼 배터리 기술을 발전시키기 위해서는 아직 갈 길이 멀다.
◆ 보잉, '이륙 후' 전기 동력 이용하는 방법 개발 중
미국의 항공기 제조업체 보잉은 이륙시에는 일반 제트 엔진을 사용하고 비행 중에는 전기로 동력을 바꾸는 방법을 개발중이다.
미국 국방부의 기술 파트너인 국방 첨단과학기술 연구소는 롤스로이스와 허니웰 인터내셔널과의 협력을 통해 하이브리드 전기 동력을 사용하는 드론을 개발중이다.
항공기 제조사 뿐만 아니라 항공사들도 전기비행기의 가능성에 주목하고 있다. 유럽 저가항공사 '이지젯'은 연료 소비 엔진 의존도를 낮춘 에어버스의 단일통로 비행기를 시험 운용할 계획이다.
수소연료전지를 이용하면 여객기는 지상주행중에 메인 엔진 가동 없이 달릴 수 있다. 이를 통해 항공 소음이 크게 줄어들며, 연료 소비도 당연히 줄어든다.
이착륙시 회전하는 바퀴에서 운동 에너지를 추출해서 배터리를 충천하는 방식도 유망한 아이디어 중 하나다. 이 아이디어는 이미 포뮬라 원 레이싱 카에 적용되고 있다. 브레이크를 걸 때 에너지를 충전해 속도를 올릴 때 사용하는 것이다.
현대 제트 여객기는 40년 전 연비가 극도로 나빴던 자동차들보다 70% 정도 연료 효율이 높은 수준이다. 연비 개선은 완만한 속도로 이루어지고 있지만, 기후변화 협약과 탄소배출 제한 등 연료 절약에 대한 압박은 훨씬 더 빠른 속도로 커지고 있다.
항공사들은 올해 800억갤런(3024억리터)의 석유를 소비할 것으로 예상된다. 최근의 저유가 추세로도 연간 연료비가 1270억달러에 이른다.
마크 무어 나사 책임 연구원은 비행기의 두 개의 대형 엔진과 날개를 작은 전기 프로펠러들로 교체하는 것을 통해 비용을 30% 줄일 수 있을 것이라고 자신했다. 프로펠러를 돌리는데 사용되는 배터리는 태양열 에너지로 지상에서 충전될 수도 있을 것이라 설명했다.
[뉴스핌 Newspim] 이고은 기자 (goeun@newspim.com)
