하이브리드 비행기에 눈독 들이는 미군…이유는? [고든 정의 TECH+]

[서울신문 나우뉴스]

출처=일렉트라

내연기관과 전기모터, 배터리를 함께 탑재하는 하이브리드 자동차는 전기 자동차의 짧은 주행거리와 내연기관의 온실가스 배출을 함께 극복할 수 있는 절충안으로 널리 사용되고 있습니다. 배터리 기술의 발전을 감안하면 결국은 전기차가 10년, 20년 후에는 대세가 될 것이라는 의견이 많지만, 그전까지 하이브리드 자동차는 전기차의 부족한 부분을 보완할 수 있는 수단으로 남게 될 것입니다.

그런데 이렇게 하이브리드 시스템이 중간 단계로 활약할 수 있는 분야가 하나 더 있습니다. 바로 항공기입니다. 지상을 달리는 자동차와 달리 항상 공중에 떠서 비행하는 항공기는 무게에 상당히 민감하기 때문에 현재 배터리 기술로 전기 비행기는 실용적이지 않습니다. 따라서 비행 거리 중 일부는 배터리로, 나머지는 내연기관을 이용해 발전기를 돌리는 형식의 하이브리드 항공기가 시도되고 있습니다.

일렉트라(Electra)는 소형 하이브리드 항공기를 개발하는 스타트업으로 단거리 이착륙(STOL) 기능을 지닌 9인승 소형 항공기를 개발하고 있습니다. 이 하이브리드 항공기는 겉보기에는 평범한 프로펠러 비행기처럼 생겼지만, 프로펠러가 달린 엔진 1-2개를 사용하는 대신 8개의 작은 전기 모터를 사용해 비행한다는 차이점이 있습니다.

하이브리드 항공기나 전기 항공기의 장점 중 하나는 모터를 바로 최고 속도로 돌릴 수 있다는 것입니다. 이 장점은 자동차에서는 빠른 가속도로 나타나고 비행기에서는 짧은 이착륙 거리로 나타납니다. 일렉트라의 하이브리드 경비행기는 이런 점을 감안해도 더 극단적인 단거리 이착륙 능력을 지니고 있습니다. 제조사의 주장에 따르면 최소 52m의 활주로면 이륙이 가능한데, 착륙할 땐 이보다 더 짧은 최소 35m의 활주로만 있어도 됩니다.

이런 능력은 의외의 장소에서 주목을 받았습니다. 바로 미군입니다. 일렉트라는 군용 수송기인 울트라 숏(Ultra Short)을 개발하고 있습니다. 울트라 숏과 민수용의 차이점에 대해서는 정확히 밝히지 않고 있으나 기본적으로 소형 수송기이면서 미 공군의 요구에 따라 몇 가지 기능이 추가될 것으로 보입니다. 참고로 이 항공기는 최고 속도 시속 322km, 최대 항속거리 805km 정도라는 점 이외에 다른 스펙은 상세히 공개되지 않았습니다.

군에서 이 항공기에 관심을 보인 이유는 초단거리 이착륙 능력 때문입니다. 울트라 숏은 헬리콥터보다 더 빠르고 멀리 비행할 수 있으면서 91 x 30m 정도의 평지만 있으면 이 착륙이 가능한 것을 목표로 하고 있습니다. 울트라 숏은 단거리 이착륙 능력을 검증하기 위해 미 해병대 및 육군의 비행장에서 테스트를 진행했습니다. 뛰어난 단거리 이착륙 능력을 감안하면 상륙함에서 운용 가능성도 생각해 볼 수 있을 것입니다.

그런데 미 육군과 해병대가 하이브리드 항공기에 관심을 보인 데는 그럴 만한 또 다른 이유가 있습니다. 울트라 숏은 내연기관을 통해 발전기를 돌려 전기 모터를 움직입니다. 따라서 착륙한 상태에서는 이동식 발전기로 사용할 수 있습니다. 제조사에 따르면 연속 발전 용량은 600kW 정도이고 단시간 최대 발전 용량은 1MW에 달합니다. 군사기지나 레이더 기지 등을 운용하기 위해서는 상당한 양의 전력이 필요하기 때문에 비상시 울트라 숏의 발전 능력은 상당히 유용하게 쓰일 수 있습니다.

물론 현재는 테스트 중으로 최종적으로 채택될지 여부는 알 수 없습니다. 실제 군에서 채택할 경우 하이브리드 항공기의 상용화와 대중화를 앞당길 수 있다는 데서 결과가 주목됩니다.

고든 정 과학 칼럼니스트 jjy0501@naver.com