프롤로그
20세기 초, 오빌(Orville Wright) 라이트와 윌버(Wilbur Wright) 라이트 두 형제가 세계 최초로 동력 비행기로 하늘을 나는 데에 성공한 이후 비행 산업은 나날이 발전하여 초음속 비행을 넘어 우주 항공시대로 향하고 있습니다.
우리의 이동수단으로써 필수 기계장치 중에 하나가 된 자동차도 비행기 못지않게 눈부신 기술 발전을 해왔고 이제는 비행 기능까지 결합된 하늘을 나는 '플라잉 카'의 대중화를 앞두고 있습니다.
이 번 글에서는 우리의 또 다른 이동수단으로 대두되고 있는 플라잉 카(Flying Car)에 대해 알아보도록 하겠습니다.
플라잉 카의 기술
플라잉 카에 적용되는 기술은 당연히 육상 주행 시의 자동차 기술과 하늘을 날 때의 비행기 기술의 조합입니다.
비행에 필요한 장치들이 도로 주행 시에는 장애가 되지 않도록 접혔다가 비행 시에만 활성화되는 것과 결국 안전하게 날 수 있도록 하는 것이 핵심 기술이 되겠습니다.
자동차 모드와 비행기 모드 사이의 구조 변경은 영화 트랜스포머에서와 같이 자동차가 로봇으로 변신하는 수준만큼은 아니더라도 비좁은 자동차 도로에서의 일반 주행과 승객을 싣고 하늘을 날 수 있을 만큼의 양력을 얻으려면 적지 않은 변화가 필요합니다.
물론 모든 부품의 경량화 기술은 날기위한 기본 기술입니다.
자동차가 비행을 하기 위한 양력은 기본적으로 2가지 방식으로 얻을 수 있습니다.
첫 번째는 헬리콥터나 드론과 같이 프로펠러를 지면에 수직으로 회전시켜 이륙한 후 다시 프로펠러를 비스듬히 회전시켜 하늘을 나는 방식입니다.
특히 드론 방식은 수직 이착륙이 가능하므로 별도의 활주로가 필요하지 않은 큰 장점이 있는데 자동차와 비행기의 복합기능 모델보다는 초소형 비행기로 즉 '플라잉 카'가 아닌 제품으로 개발하는 경우가 많습니다.
두 번째 방식은 경비행기와 같이 일정 속도로 달리면서 날개 양력을 얻어 이륙하고 프로펠러로 추진력을 얻는 방식인데 이착륙 시 별도의 활주로가 필요하다는 단점이 있지만 기존의 자동차 기술과 경비행기 기술을 최적화하여 결합하면 기술적 난이도가 크지 않으며 날개도 상대적으로 쉽게 접고 펼 수 있습니다.
도로 교통의 한계를 극복할 수 있는 최첨단 이동수단이지만 면허 간소화, 비싼 가격, 자동차와 항공기의 복합적인 안전 기준 등 실제 대중화까지는 풀어야 할 많은 난제들이 있습니다.
우리나라도 정부와 관련 기업이 머리를 맞대고 좀 더 박차를 가해야 하지 않을까 생각합니다.
플라잉 카 사례
팔 브이(PAL-V) 사의 리버티(Liberty)
팔 브이(PAL-V) 사의 리버티(Liberty)는 헬리콥터 형태의 2인승 플라잉 카로 아래 사진에서와 같이 도로 주행 시 접었던 프로펠러를 펴서 회전시키면 소형 헬리콥터와 같이 하늘을 날 수 있습니다.
상용화에 성공하여 주문이 가능하며 가격은 수억 원에 이릅니다.
100마력의 엔진으로 도로 주행은 최고 시속 160km, 제로백은 9초 수준이며 비행 최고속도는 시속 180km이고 최대 4.3시간 약 500km까지 비행할 수 있습니다.
세미 헬리콥터 형으로 이착륙을 위해서는 활주로가 필요합니다. 자세한 사항은 아래의 세부 사양표를 참조하시기 바랍니다.
에어로모빌(Aeromobil) 사의 AM 4.0
에어로모빌(Aeromobil) 사의 AM 4.0 모델은 경비행기 형태의 2인승 플라잉 카로 아래 사진에서와 같이 좌우 날개를 후방으로 접었다가 펼 수 있으며 활주로가 있어야 이륙과 착륙이 가능합니다.
역시 상용화되어 구입할 수 있는데 가격이 10억 원대로 상대적으로 높습니다. 최근 4인용 AM 넥스트 모델을 공개하고 2027년 출시를 발표하기도 하였습니다.
자동차용 300마력의 터보 엔진을 탑재하여 시속 160km의 최고속도와 10초의 제로백을 보유하고 있으며 비행속도는 최대 시속 260km이고 740km의 거리를 날 수 있습니다.
경비행기 형태의 특성상 3~400m 정도의 긴 이착륙 거리를 필요로 합니다. 특이한 점은 차량 전체에 대한 낙하산이 안전장치로 들어가 있다는 것입니다. 자세한 내용은 하단의 세부 사양표를 참조하시기 바랍니다.
팔 브이(PAL-V) 사의 리버티(Liberty)의 세부 사양표
| 크기 무게 | |
| 정원 | 2 명 |
| 공차중량 | 664 kg |
| 최대 수하물 적재 | 20 kg |
| 최대 이륙 무게 (MTOW: Maximum Take-Off Weight) | 910 kg |
| 연료 유형 | 유로 95, 유로 98, E10 |
| 연료 수용량 | 100 리터 |
| 크기 : 드라이브 모드 | 4m 길이 x 2m 폭 x 1.7m 높이 |
| 크기 비행 모드 | 6.1m 길이 x 2m 폭 x 3.2m 높이(로터 직경은 10.75m) |
| 드라이브 모드 | |
| 최대 속도 | 시속 160km |
| 제로백 (0-100 km/h) | < 9 초 |
| 엔진 동력 | 100마력 |
| 연비 | 7.6 리터/100 km |
| 최대 주행거리 | 1315 km |
| 비행 모드 | |
| 경제 크루즈 속도 | 140 km/h |
| 높은 크루즈 속도 (90 % 범위) | 시속 160km |
| 최대 속도 | 시속 180km |
| 레벨 비행을위한 최소 속도 | 50 km/h |
| 엔진 동력 | 200 마력 |
| 최대 작동 고도 | 3500 m |
| 유용한 하중 | 246 kg |
| 착륙 롤 거리 | 30 m |
| 연비 | 26 리터/시간 |
| 이륙 롤 거리 (MTOW, MSL) | 180 m |
| 이륙 거리15m 높이 이상의 장애물 없어야 함, MTOW, MSL | 330 m |
| 최대 비행 거리(1/2시간 예비 연료*, MTOW 기준) | 400 km |
| 최대 비행거리(1/2시간 예비 연료, 1인 작동, MSL 기준) | 500 km |
| 최대 비행시간(1/2 시간 예비 연료, MTOW 기준) | 4.3 시간 |
* MSL: Mean Sea Level (평균 해수면)
에어로모빌(Aeromobil) 사의 AM 4.0의 세부 사양표
| 크기 |
| • 자동차 모드 – 길이: 6100mm, 폭: 2200mm |
| • 비행기 모드 – 길이: 6100mm, 날개 길이: 8800mm |
| 파워 |
| • 현대적 자동차의 터보차저 엔진 |
| • 전력 – 224 kW(300 bhp) |
| • 주행과 비행 중 직접 구동 기능을 제공하는 어댑티브 트랜스미션 |
| • 정속 프로펠러 |
| 작동 범위 |
| • 주행 범위: ~ 520km |
| • 비행 범위: ~ 520 - 740 km |
| 성능 |
| • 주행 – 최고 속도 160km/h, 제로백 0-100km/h 10초 |
| • 비행 – 크루즈 속도: 260km/h |
| • 이륙/착륙 거리: 400m / 300m |
| 안전 |
| • 전체 차량에 대한 탄도 회수 낙하산 시스템 |
| • 일체형 탄소 섬유 구조 및 탑승자 셀 |
| • 자동 조종 기술을 통한 자율 비행(옵션) |
| 주요 기능 |
| • 3분 이내에 주행 모드와 비행 모드 간의 완전한 전환 |
| • 최적의 이착륙을 위한 적응형 비행 제어 표면 및 차량 서스펜션 |
| • 비행과 주행 모드에서의 어드밴스 제어 및 항전 |
| • CS 23 항공우주 인증 표준에 따라 설계 및 테스트 |
