전기자동차의 보급이 점점 늘어나면서 전기비행기의 상용화에 대한 얘기들도 많이 들립니다. 전기비행기 상용화를 위해 직접 개발에 참여하는 회사도 백여 곳이 넘습니다. 전기비행기의 현 위치와 상용화 시점에 대해 알아보겠습니다.
전기비행기 상용화는 배터리가 좌우한다
전기차와 마찬가지로 전기비행기에 가장 핵심 부품은 배터리입니다. 현재 사용되고 있는 배터리는 리튬이온 배터리로 배터리의 기술 발전을 거듭해 왔지만, 아직까지는 폭발의 위험성이 존재합니다. 핸드폰이나 전기자전거의 폭발사고로 화재가 발생하고 리콜을 하는 기사들을 많이 접했습니다. 전기비행기는 이러한 배터리보다 훨씬 대용량이기 때문에 폭발이 일어나면 끔찍한 사고가 발생할 수 있습니다.
그리고 전기차보다도 더 많은 거리를 가야 하기 때문에 배터리가 훨씬 크고 많이 있어야 합니다. 이걸 줄이기 위해서는 효율을 높여야 하는데, 내연 기간에 비해서도 효율성이 아직은 떨어집니다.
그래서 리튬이온 대신에 금속과 공기의 조합을 이용하여 배터리를 개발하였습니다. 마그네슘, 아연, 알루미늄이 개발에 사용되었는데요. 마그네슘과 아연은 효율성이 떨어집니다.
알루미늄 공기 배터리
알루미늄 공기 배터리는 리튬이온 배터리 보다도 에너지 밀도가 5배 정도 좋습니다. 저장용량 또한 리튬이온 배터리보다 큽니다. 그리고, 알루미늄 금속 자체 특성이 가볍고, 저렴하고, 독성이 없어서 안전합니다.
배터리를 이용하는 가장 주된 이유는 친환경적이기 때문입니다. 현재 비행기는 기차에서 나오는 이산화탄소의 20배가량이 나온다고 합니다. 그렇기 때문에 전기비행기로 전환이 될 시에 대기환경으로는 플러스 요인이 발생합니다.
그렇다고 알루미늄 공기 배터리가 장점만 있는것은 아닙니다. 알루미늄 공기 배터리는 재충전이 가능한 2차 전지 형태가 아니라, 1차 전지의 형태로 한번 쓰면 버려야 합니다. 이러한 단점을 커버하기 위해 연구를 계속해 나가고 있지만 아직까지는 해결해야 할 문제들이 남아 있습니다.
미국 도심항공교통(UAM) 업체 조비
미국 도심항공교통(UAM) 업체 조비에서는 '전기 수직이착륙 비행체(eVTOL)' 제조 작업 중입니다. UAM은 하늘을 나는 택시로 불리는 차세대 운송 수단입니다. 2024년에 미국에서 UAM 서비스를 시작할 예정입니다. 2021년 8월에 뉴욕증시에 상장되었습니다.
조비 회사의 기술력이 세계적으로 순위권 안에 있으므로 어느 정도 개발이 되었는지 한번 알아보겠습니다. 조비 eVOL은 1회 충전으로 4명의 승객을 태우고 최대 시속 322km로 약 240km를 비행할 수 있습니다. 이것이 가능한 이유는 비행체를 탄소섬유로 만들어 중량을 줄였다고 합니다. 무려 탄소섬유 비율이 98%에 달합니다.
6개의 프로펠러가 움직이는데, 각 프로펠러에 예비모터와 인버터가 장착되어 있고, 복수의 배터리팩에도 연결이 되어 있습니다. 소음도 작아서 65 데시벨 정도 된다고 합니다. 헬리콥터가 150 데시벨이고, 도서관 소음이 40 데시벨 정도입니다.
SK텔레콤이 조비와 업무협약을 체결했고, 2025년부터 국내에 UAM 서비스를 시작할 계획이라고 합니다.
전기비행기의 상용화도 멀지는 않았습니다. 얼마만큼 안정성과 효율이 높은 배터리를 개발하느냐에 따라서 생각보다 빠르게 현실로 다가올것으로 생각됩니다.
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