가볍게 날자...생존 날개짓 항공사 ‘탈탄소' 전략

 
 
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생존 위한 항공업계의 ‘탈탄소’ 움직임이 본격화됐다. /그래픽=머니S DB
생존 위한 항공업계의 ‘탈탄소’ 움직임이 본격화됐다. /그래픽=머니S DB
전 세계가 지구온난화 등 환경파괴에 대응하기 위해 온실가스 배출량을 줄이려고 노력하고 있다. 각 국이 외치는 ‘탄소중립’, ‘탈탄소’가 그것. 수송부문이 전체 배출량의 30%가량을 차지해 자동차에 이어 항공업계도 전기동력화가 거론된다. 깨끗하고 편안한 하늘길을 만들기 위한 항공업계의 노력을 살펴봤다.



가볍게 멀리… 중형기가 뜬다


최근 항공업계에선 중형 항공기에 대한 관심이 크게 증가하고 있다. 대형기종과 소형기종 모두의 장점을 가진 데다 운항 시 연료효율이 개선돼 장거리 노선 투입도 가능해서다. 신종 코로나바이러스 감염증(코로나19) 여파로 여객기를 화물기로 개조하는 사례처럼 필요에 따라 용도를 변경하는 것도 용이하다.

20년 외환위기가 전 세계를 강타하기 전만 해도 항공기 운항 효율을 높이기 위해 초대형 항공기가 각광받았다. 소형기 2~3대를 띄우는 것보다 초대형기 한 대가 낫다는 판단에서다. 

반대로 저비용항공사(LCC)들은 항공기 가격이 대형기에 비해 상대적으로 저렴한 소형기종을 대량 구매했다. 단거리 노선 위주로 취항하며 가격 경쟁을 본격화한 것. 하지만 코로나19로 각국이 문을 걸어 잠가 하늘길이 막히자 한계에 직면했다. 중·대형 기종을 보유한 대형항공사들은 화물기로 개조해 수익을 올린 반면 소형기 위주의 기단을 편성한 LCC들은 고사 위기를 맞았다.
아시아나항공의 주력 기종인 에어버스 A350 항공기 /사진제공=아시아나항공
아시아나항공의 주력 기종인 에어버스 A350 항공기 /사진제공=아시아나항공

◆자존심보단 운용 효율

초대형기인 에어버스 A380과 보잉 B747-8i 기종은 항공사를 대표하는 핵심 기종이었지만 이젠 퇴출 목록에 올라가 있다.

A380은 전 세계 15개 항공사가 보유하고 있다. 우리나라 대표 국적 항공사인 대한항공과 아시아나항공도 갖고 있다.

대한항공이 속한 한진그룹의 조원태 회장은 대형 기종은 줄이고 중형기를 늘려 운영 효율성을 높이겠다는 전략을 밝히기도 했다. 현재 대한항공은 A380-800과 B747-8i를 각각 10대 운영하고 있다. 아시아나항공도 A380-800을 6대 보유중이다. 대한항공은 10년 내 A380-800과 B747-8i 기종 운항을 중단할 계획이다. 

항공업계는 퇴출되는 초대형기 대체 기종으로 보잉 B787과 에어버스 A350을 꼽는다. 대한항공은 2019년 B787-10 20대와 B787-9 10대를 추가 도입하기로 했다. 과거 동급 기종과 비교해 좌석당 연료 효율이 20~25% 높고 이산화탄소와 질소산화물 배출량은 20% 적은 친환경 항공기로 평가받는다.

보잉 B737과 에어버스 A320 등 소형기종 위주로 기단을 꾸렸던 LCC도 중·대형기 도입에 나섰다. 진에어는 대형기종인 B777을 앞세워 하와이 노선에 취항했는데, 현재는 화물기로 개조해 쓰고 있다. 티웨이항공은 유사한 크기의 A330을 도입해 본격적인 운항에 나설 채비를 하고 있다. 회생의 날갯짓을 시작한 이스타항공도 중형기종을 추가 도입해 기단 효율성을 높일 계획이다.
대한항공_B777 여객기를 화물기로 개조하고 있다 /사진제공=대한항공
대한항공_B777 여객기를 화물기로 개조하고 있다 /사진제공=대한항공

◆‘가볍게 멀리 나는’ 항공기에 관심

신규 중형기종 도입은 세계적인 추세라는 게 항공업계의 분석이다. 항공업계는 코로나19 상황이 끝나는 시점을 대비하고 있다. 코로나19 백신 접종률이 증가함에 따라 여행업계는 회복 기대감을 보이고 있다. 아태지역 항공사들도 비즈니스 및 레저 산업의 회복과 화물운송에 대한 수요의 수혜자가 될 것이라는 전망도 나왔다.

특히 미국의 항공기 제조사 보잉은 앞으로 2040년까지 아시아·태평양 시장에서 6조8000억달러(약 8069조5600억원) 규모의 상용항공 시장이 열릴 것으로 전망했다. 보잉은 동북아시아 시장에서는 다목적성을 위한 기종 교체가 신규 인도건의 75%를 차지할 것이라고 분석했다. 오세아니아에서도 B787 등을 중심으로 한 다목적 광동형 항공기에 대한 수요가 늘어날 것으로 봤다.

대런 헐스트 보잉 상용기 마케팅 부사장은 “여행제한이 풀리고 승객들이 여행에 대한 믿음을 보이면서 아태지역의 항공 운송 실적이 크게 향상된 점에서 회복탄력성을 확인할 수 있었다”며 “효율적이고 다용도로 활용가능한 항공기를 보유한 항공사들은 보다 적은 연료 소모, 낮은 배기가스 배출 및 운용 비용으로 여객과 화물기에 대한 수요를 충족할 수 있을 것”이라고 말했다.

박찬규 기자 star@mt.co.kr



항공기 소형-중형 차이 기준은?
길이보다 몸통 크기 따라 탑승인원 좌우


파리에어쇼에서 A380 앞에 A321네오가 세워져 있다 /사진=로이터
파리에어쇼에서 A380 앞에 A321네오가 세워져 있다 /사진=로이터
항공기종은 길이보다 몸통 크기를 기준으로 삼는다. 같은 기종이라도 길이가 다른 세부 모델이 존재하지만 기체 몸통 형태와 크기에 따라 좌석의 여유로움과 화물 적재량 등엔 큰 차이를 보인다는 게 항공업계의 설명이다.

항공기는 크게 협동체(narrow body)와 광동체(wide body)로 나뉜다. 협동체는 항공기 내 통로가 하나뿐인 기종이다. 저비용항공사(LCC)들이 주력으로 삼은 보잉 B737과 에어버스 A320 등이 이에 해당되며 단거리 노선에 주로 투입된다. 보통은 이 같은 협동체 기종을 ‘소형’으로 본다.

B737 등은 길이에 따라 100석에서 220석 사이의 좌석을 설치할 수 있다. 좌석 수는 항공사의 경영방침에 따라 주문되며 제조사가 이에 맞춰 제작한다. 에어서울은 출범 당시 아시아나항공에서 사용하던 A321-200을 그대로 가져왔다. 좌석 수도 195석이었지만 신규 항공기를 도입하면서 좌석 간격을 조절, 220석으로 늘린 바 있다. 항속거리는 4000~5000㎞쯤이어서 단거리 비행에 투입된다. 신형의 경우 5500㎞며 설계에 따라 1만㎞ 이상도 가능하다.

‘차세대 항공기’로 평가받는 보잉 B787과 에어버스 A350은 대표적인 광동체형 중형 기종이다. 좌석은 250~330석 사이며 항공기 내 통로가 2개다. 1만㎞ 이상 비행이 가능한 데다 연료효율도 좋아 과거 대형기종만 취항하던 노선에도 투입되고 있다. 대표적으로 대한항공이 주력으로 삼은 B787-8 기종은 항속거리가 1만3620㎞에 달한다.

이보다 큰 보잉 B777과 에어버스 A330 등은 오랜 시간 사랑받아온 대표적인 대형기종이다. 좌석 수는 길이에 따라 약 350~400석이다. 항속거리는 1만3500㎞쯤이며 최대 1만6000㎞까지도 가능하다.

점보기로 불리며 오랜 시간 다양한 곳에서 활양해온 보잉 B747은 드림라이너의 설계기술을 적용한 B747-8으로 업그레이드 됐다. 좌석 수는 400~500석이며 기존 B747-400이 취항하는 공항이면 어디든 취항이 가능하다는 게 보잉의 설명. 항속거리는 1만4815㎞.

‘하늘 위 호텔’로 불리는 초대형 항공기 에어버스 A380은 탑승공간(데크)이 상-하 2층으로 나뉜 더블데크 구조로 최대 555석을 설치할 수 있다. A380은 현존하는 최대 크기의 항공기답게 총 길이는 72.7m, 너비는 79.8m, 높이는 24.1m다. 면적은 축구장 하나가 꽉 찰 정도로 크며 높이는 아파트 10층쯤 된다. 항속거리는 1만4800㎞다.

A380은 이·착륙 시 3㎞ 이상의 활주로가 필요하다. 하지만 대부분 국내 지방공항은 2.5㎞에 미치지 못하는 데다 2층 구조로 된 항공기의 출입구와 연결할 접안시설도 없다. A380이 세계적으로도 대형 공항 위주로 운항하는 배경이다.

박찬규 기자 star@mt.co.kr


엔진·연료도 친환경 바람
전동화는 필수… 첨단기술로 효율 높이고 배출가스 줄인다


롤스로이스 트렌트 엔진 /사진=로이터
롤스로이스 트렌트 엔진 /사진=로이터
항공업계에도 친환경 바람이 불고 있다. 하이브리드 엔진이나 수소연료전지와 배터리를 활용하는 등 새로운 구동계통이 등장했다. 또 기존 엔진을 개량해 에너지 효율을 높이고 바이오 연료를 개발해 탄소배출을 줄이는 노력도 펼치고 있다.

◆연료부터 ‘탄소중립’
국제항공운송협회(IATA)는 2050년까지 탄소중립을 달성한다는 목표를 제시했다. 이에 항공기와 엔진 제조사들은 당장의 탄소배출을 줄이기 위한 노력으로 ‘지속가능한 연료’(SAF)에 관심을 기울이고 있다.

항공업계에 따르면 SAF를 사용하는 것만으로도 탄소배출을 30% 줄일 수 있다. 현재 SAF는 소량만 생산 중이나 앞으로 수요 증가와 함께 생산량은 늘어날 전망이다.

에어버스는 2030년까지 모든 항공기가 SAF만을 사용할 것으로 전망하며 2035년까지 탄소배출이 없는 항공기 출시를 추진하고 있다.

아난드 스탠리 에어버스 아시아-태평양 총괄 대표는 “에어버스는 탄소중립 달성을 위해 전기항공기나 자동항공유통·관리체계를 개발하고 있다”며 “에어버스가 제작한 모든 항공기는 지속가능한 연료를 복합 연료로 쓸 수 있고 복합항공유 배합률은 50%에 달한다”고 강조했다. 이어 “2030년 내로 모든 에어버스 항공기가 100% 지속가능한 연료를 사용하는 것 외에 대체 연료 개발, 수소 기반 대체 추진체, 수소연료전지 활용 등의 기술을 개발하고 있다”고 덧붙였다.

미국 제너럴 일렉트릭(GE), 프랫 앤 휘트니(P&W)와 함께 세계 3대 항공 엔진 제작사 중 하나인 롤스로이스도 SAF에 대응하는 업데이트를 실시한다.

비키 반구 롤스로이스 동남아·태평양·한국 담당 사장은 “민간 항공우주 사업부에서 생산 중인 모든 유형의 엔진에 대해 2023년까지 100% SAF와 호환되도록 하고 대형 제트기 엔진인 트렌트 제품군의 3분의 2와 비즈니스 제트기 엔진의 5분의 3을 3년 이내에 SAF를 지원하도록 할 계획”이라며 “롤스로이스는 2030년까지 모든 신제품에 대한 탄소중립을 지원하고 2050년까지 운영 중인 모든 제품에 대한 탄소중립을 준수하겠다”고 선언했다.

그러면서 “기존 연료의 이산화탄소 배출량은 항공업 전체에서 2%가량이며 쉘 등 정유사와 손잡고 실제 항공기 엔진에 SAF를 적용하기 위한 테스트를 이어가고 있다”며 “현 단계에서는 기존 연료에 SAF를 일정 비율로 섞어 사용하며 앞으로 SAF만을 사용하기 위해서도 준비하고 있다”고 덧붙였다.

반구 사장에 따르면 SAF는 생산량이 많지 않아 기존 연료를 완전히 대체하기까지는 시간이 걸릴 전망이다. 다만 수요가 증가할 것이라는 점을 감안하면 2050년엔 5억톤 이상의 SAF가 필요할 것으로 보인다.

네덜란드 항공사 KLM은 쉘과 함께 네덜란드 헤이그에서 열린 SAF 국제 콘퍼런스에서 약 500ℓ의 SAF를 넣고 암스테르담 스키폴 공항에서 마드리드 바라하스 공항까지 운항하는 데 성공한 바 있다.
롤스로이스의 완전 전기 비행기 스피릿 오브 이노베이션 /사진제공=롤스로이스
롤스로이스의 완전 전기 비행기 스피릿 오브 이노베이션 /사진제공=롤스로이스
◆항공기도 전동화가 대세


바이오연료나 탄소중립연료 등을 사용하는 것 외에 본질적으로 구동계통 자체를 바꾸는 것도 항공업계의 관심사다. 현재 대표적으로 관심을 보이는 구동방식은 ‘전기’를 활용하는 것. 항공업계 관계자는 “탄소배출이 전혀 없는 전기항공기에 대한 관심이 크게 늘고 있다”며 “그 일환으로 단거리 이동에 대한 시도가 이어지고 있다”고 설명했다.

최근 롤스로이스의 순수 전기비행기인 ‘스피릿 오브 이노베이션’이 15분 동안 첫 비행에 성공했다. 이 비행기는 항공기용으로 조립된 배터리 팩 중 가장 전력밀도가 높은 400kWh급(현대차의 전기차 아이오닉5 롱레인지의 경우 72.6kWh) 전기 파워트레인을 동력으로 활용했다. 이번 비행은 항공기의 전기 동력 및 추진 시스템에 대한 성능 데이터를 수집하기 위한 것이다.

롤스로이스에 따르면 이 같은 전기항공기 테스트는 eVTOL(수직이착륙 전기 비행기) 또는 커뮤터기(근거리 여객기)로 대변되는 UAM(도심항공모빌리티)에도 적용 가능하다.

워렌 이스트 롤스로이스 CEO는 “스피릿 오브 이노베이션을 위해 개발된 첨단 배터리 및 추진 기술은 도심항공 모빌리티 시장을 위한 흥미로운 애플리케이션을 실현하고 항공의 탄소중립을 현실화하는 데 기여할 수 있을 것”이라고 전망했다.

수소연료전지를 탑재한 항공기는 보다 먼 거리를 비행할 수 있는 만큼 장기적인 대안으로 꼽힌다. 물류현장에서 디젤 대형트럭의 대안으로 수소연료전지트럭이 거론되는 것과 마찬가지다.

스탠리 에어버스 아시아-태평양 지역 총괄 대표는 “탄소제로 항공기를 만들기 위해 터보펜, 터보프롭, 배합연료 등의 기술을 개발하고 있다”면서 “수소연료전지에 기반한 추진체를 탑재한 제로e 항공기를 2035년까지 출시하는 것이 목표”라고 밝혔다.

박찬규 기자 star@mt.co.kr



UAM(도심항공모빌리티-작게)시대 시동… 주도권 싸움 치열
현대차·대한항공·한화 경쟁… 인력 재배치 등 사업 속도


정의선(왼쪽) 현대차그룹 회장이 2020년 1월 다라 코스로샤히 우버 CEO와 UAM 사업 추진 협약을 맺은 모습 /사진제공=현대차그룹
정의선(왼쪽) 현대차그룹 회장이 2020년 1월 다라 코스로샤히 우버 CEO와 UAM 사업 추진 협약을 맺은 모습 /사진제공=현대차그룹
깨끗한 하늘길을 여는 선두주자는 단연 도심항공모빌리티(UAM)가 꼽힌다. UAM은 차세대 미래 모빌리티 기술로 평가받는다. 과밀화된 도심의 교통 혼잡을 해소하고 이동의 편의성을 높여주기 때문이다. 소음이 적고 전기·수소전지 등 친환경 연료 동력으로 운영된다는 점도 빼놓을 수 없다. 이에 정부는 관련 로드맵을 발표하며 다가올 미래에 대비하고 있다. 확실한 성장동력으로 부상한 만큼 각 기업은 인력을 재배치하고 다른 기업과 활발한 교류를 통한 경쟁력 확보에 한창이다. 속도가 붙은 UAM 사업은 점차 현실화하고 있다.

◆미국 날아간 정의선… 현대차, UAM 선도 의지

현대자동차그룹은 국내 기업 중 UAM에 가장 적극적이다. 정의선 현대자동차그룹 회장은 지난해 신년사에서 미래먹거리를 통한 새로운 도약의 필요성을 강조하며 UAM의 중요성을 언급했다. 정 회장은 “새로운 시대의 퍼스트무버가 되기 위한 만반의 준비를 해야 한다”며 “미래사업의 50%는 자동차, 30%는 UAM, 20%는 로보틱스가 맡게 될 것”이라고 말했다.

정 회장은 자신의 다짐을 실현시키기 위해 직접 발로 뛰었다. 2021년 12월 미국 캘리포니아주 실리콘밸리를 찾아 UAM을 비롯한 미래 모빌리티사업 방향을 구상하고 현지 자동차시장 등을 점검했다.

현대차그룹은 2020년 미국 워싱턴DC에 UAM 사업 관련 법인을 설립하고 2021년 11월에는 법인명을 ‘슈퍼널’(Supernal)로 확정하는 등 UAM 사업에 속도를 내고 있다. 슈퍼널은 2028년 도심 운영에 최적화된 완전 전동화 UAM 모델을 선보이고 2030년대에는 인접한 도시를 연결하는 지역항공모빌리티(RAM) 기체까지 선보일 계획이다. 이에 앞서 2020년 1월에는 우버와도 UAM 사업 추진을 위한 협약을 맺었다.

정 회장은 최근 단행한 임원인사에서도 젊은 리더를 미래모빌리티 사업에 전진 배치하고 관련 외부 인사를 과감히 영입하는 등 미래먹거리 선점을 위한 기반을 다졌다. 2021년 10월에는 UAM사업부 연구개발(R&D)과 전략지원을 위한 인재 채용을 마무리하고 서울 용산구 원효로사옥에 거점을 마련했다. 현대차는 원효로사옥 부지를 미래형 자동차·모빌리티 연구소로 활용할 방침이다.

현대차그룹은 2019년 가을 NASA(미항공우주국) 출신 신재원 박사를 영입한 이후 꾸준히 UAM 전담 조직 체계를 꾸렸다. 지난해 6월에는 서울시와 업무협약(MOU)을 맺고 관련 생태계 구축에 나섰으며 인천국제공항공사, 현대건설, KT, 대한항공과 UAM 사업 협력을 위한 파트너십도 체결했다.

◆“UAM 본거지는 잠실”… 한화, MICE 연계 프로젝트 속도

현대차의 업계 선도 의지에 맞서는 한화그룹은 역대 최대 민간 복합시설 개발사업인 잠실 스포츠·마이스(MICE) 프로젝트에 승부수를 띄웠다. 최근 한화건설 컨소시엄(한화건설 ·HDC현대산업개발·한화시스템 등)은 잠실 마이스 프로젝트를 이끌 우선협상대상자로 선정됐다. 한화건설 컨소시엄은 잠실에 UAM 스마트 콤플렉스를 구현할 계획이다.
잠실은 UAM 이착륙 시설인 ‘버티포트’(Vertiport) 입지로 최적화된 곳이라는 평가다. 고층빌딩으로 인한 이·착륙 접근과 공간 확보가 용이해서다. 한화건설 컨소시엄은 잠실을 MICE 프로젝트와 연계한 UAM의 본거지로 정착시킬 계획이다.

컨소시엄에 포함된 한화시스템은 2020년 2월 미국 오버에어와 UAM ‘버터플라이’ 공동 개발에 착수한 뒤 UAM 토털 솔루션 제공을 목표로 국내외 기업과 협력 관계를 구축하며 사업 영역을 넓혔다. 2021년 5월에는 영국 UAM 인프라 전문 기업 스카이스포츠와도 MOU를 체결하며 예열을 마쳤다. 한화시스템은 2024년까지 UAM 기체 개발을 마치고 2025년 서울-김포 노선 시범 운행을 시작할 계획이다.

이밖에 한화시스템은 기체 개발뿐만 아니라 도심 상공의 항행·관제 솔루션, 기존 교통 체계 연동 시스템 등 UAM 모빌리티 플랫폼도 구축하고 있다. 2030년 UAM 사업에서만 연매출 11조4000억원을 달성하는 것이 목표다. SK텔레콤, 한국공항공사, 한국교통연구원과 함께 버티포트 인프라 구축, 운항 서비스, 모빌리티 플랫폼 형성을 위한 UAM 밸류체인을 구축했다.
한국형 UAM 서비스 모델 고도화 및 상용화 준비를 위한 업무협약’을 체결한 카카오모빌리티와 볼로콥터 /사진제공=카카오모빌리티
한국형 UAM 서비스 모델 고도화 및 상용화 준비를 위한 업무협약’을 체결한 카카오모빌리티와 볼로콥터 /사진제공=카카오모빌리티

◆카카오·넥센타이어도 UAM 도전장

카카오모빌리티는 글로벌 UAM 기체 제조업체 ‘볼로콥터’와 실증연구 기반의 한국형 UAM 서비스 상용화를 위해 손잡았다.

카카오모빌리티와 볼로콥터는 2021년 7월부터 국내 시장 환경 분석부터 실제 UAM 서비스 운영에 필요한 요건을 규명하는 ‘UAM 서비스 상용화 실증 연구’를 공동 진행했다. 두 회사는 같은 해 11월 체결한 업무협약(MOU)을 통해 실증 연구에 그치지 않고 연구결과를 토대로 한국 UAM 환경에 최적화된 서비스를 상용할 계획이다.

이밖에 넥센타이어의 미국 실리콘밸리 벤처캐피탈 자회사 ‘넥스트 센추리 벤처스’(Next Century Ventures)는 국내 타이어업계 최초로 미국 UAM 스타트업 ‘ANRA 테크놀로지’(ANRA Technologies)에 투자하며 미래 모빌리티 사업 발굴에 나섰다. ANRA 테크놀로지는 UAM 영역 중 무인비행장치 교통관리체계 시스템(UTM) 기술을 개발하는 스타트업이다. UTM은 미래 모빌리티 수단인 도심항공교통의 교통 관제탑 역할을 하는 UAM 분야의 필수 기술이라 평가받는 만큼 넥센타이어의 투자는 UAM 시장 공략을 위한 중요한 초석이 될 전망이다.

항공업계에서는 정부와 민간이 힘을 모아 UAM 하늘길을 여는 만큼 시장 확대에 거는 기대가 크다. 업계 관계자는 “여러 컨소시엄이 경쟁하며 각자의 비전을 선언한 상태”라며 “궁극적인 목적은 전 세계에 새로 열리는 UAM 서비스 시장을 선점하자는 데 있다”고 상황을 설명했다.

김창성 기자 solrali@mt.co.kr
 

박찬규
박찬규 star@mt.co.kr

바퀴, 날개달린 모든 것을 취재하는 모빌리티팀 박찬규 기자입니다.

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