도심 항공 모빌리티의 동력원

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에어택시 비행을 위한 임무 수행

도시의 하늘을 순항할 수 있는 항공 운송수단을 개발하기 위한 경쟁은 이미 시작되었으며, 롤스로이스 또한 이 레이스에 참여할 계획이다. 롤스로이스의 도심 항공 모빌리티(UAM: Urban Air Mobility) 사업부문 책임자인 가브리엘레 테오필리(Gabriele Teofili)는 롤스로이스가 선도하고 있는 에어택시 동력원 개발 사업의 진척상황에 대한 최신 정보를 제공한다.

도심 항공 모빌리티(UAM: Urban Air Mobility)는 완전히 새로운 시장으로, 많은 기업들이 eVTOL(electrical Vertical Take-Off and Landing Vehicle) 개념을 도입하여 제품 개발 방안을 모색하고 있다. 개별 승객 운송에서 화물 및 의료용에 이르기까지 다양한 요구조건을 필요로 하는 이러한 항공 운송수단들은 전기 또는 하이브리드 전력 및 추진 시스템에 기반하게 될 것이다.

전기 기술 개척은 롤스로이스(Rolls-Royce)가 기존 전문지식을 바탕으로 추진하고 있는 핵심 목표이다. 롤스로이스는 비행 및 육상, 해상 운송과 청정전력 및 산업용 애플리케이션을 위한 친환경적이고, 효율적이며, 조용한 기술 개발에 중점을 두고 전문가 팀을 구성했다. 이러한 목표는 지속가능한 동력을 개발하고, 2050년까지 탄소배출 넷제로(Net Zero) 미래에 기여하기 위한 롤스로이스의 포부와 완벽하게 부합한다.

도심 항공 모빌리티 시장이 도약할 것이라고 확신하는가?

이 흥미로운 시장은 향후 10년동안 롤스로이스에게 엄청난 기회를 제공하게 될 것이다. 수많은 스타트업과 기존 기업들이 eVTOL 프로그램에 참여하고 있으며, 이들 중 상당수가 가능성이 매우 높은 개념들을 내놓고 있다. 도심 항공 모빌리티 관련 스타트업들은 코로나 19 이전에 총 10억 달러 투자액을 유치하는 등 이 시장 진입에 상당한 관심이 모이고 있음을 의미한다. 특히 코로나 대유행으로 인해 지속가능한 운송수단에 대한 요구는 더욱 커지고 있다. 물론, 인프라와 전력공급, 사회적 수용 등 많은 도전과제들이 있지만, 다양한 산업분야의 기업들과 인프라 제공업체 및 정부 간의 긴밀한 협력이 이뤄지면서 이러한 미래를 실현할 수 있는 가능성은 높아지고 있다.

eVTOL로 승객들이 비행하기 위한 다음 단계는 무엇인가?

현재 싱가포르와 광저우와 같은 도시에서는 시범운행이 진행되고 있으며, 향후 자율 운영도 가능할 것으로 기대되고 있다. 첫 번째 시장은 이미 헬리콥터를 통해 부분적으로 서비스가 제공되고 있는 대도시의 특정 지점 간의 고정 경로를 기반으로 발전하게 될 것이다. eVTOL의 이점은 훨씬 더 조용하고, 적은 비용으로 이러한 거리를 커버할 수 있다는 것이다. 이외에도 농업과 화물운송, 구조임무 등의 분야로 확장될 것이며, 2020년대에 상업화가 이뤄진 후, 10년 후에는 많은 수의 승객 운송도 가능하게 될 것이다.

선도적인 롤스로이스의 도심 항공 모빌리티 프로그램을 통해 무엇을 달성할 수 있는가?

롤스로이스는 도심 항공 모빌리티 시장의 eVTOL을 겨냥한 완전한 하이브리드 전기 시스템의 주요 공급자가 되는 것을 목표로 하고 있다. 우리의 과제는 글로벌 롤스로이스 활동을 조정하고, 이 진화하는 시장을 이해하는 동시에, 새로운 운송수단에 동력을 제공하는 완벽한 추진 시스템을 제공할 수 있도록 기술 개발을 선도하는 것이다.

흥미진진한 시기가 다가오고 있다

이러한 새로운 운송수단에 동력을 제공하는 전기 기술 개발의 선도적 입지를 확보할 수 있는 중요한 기회가 다가왔다. 롤스로이스는 3가지 주요 영역에 주력하고 있다. 첫 번째는 롤스로이스 추진 시스템으로 동력을 제공하고 있는 시티에어버스(CityAirbus) 시험기의 프로토타입 장비의 비행 테스트이다. 이 선구적인 프로그램을 통해 롤스로이스는 상용화를 위한 차기 추진 시스템 개발에 이르기까지 전문성을 확장하고 있다.

두 번째는 완전히 새로운 기술에 대한 개발 및 랩 테스트를 진행하고 있다. 입증이 완료되면, 이를 추진 시스템 설계에 통합할 예정이다. 마지막으로는 구성요소들에 대한 품질 인증이다. 검증 프로세스를 통해 단계적으로 개별 기술 블록들을 구축하고, 궁극적으로 인증된 안전하게 비행 가능한 시스템에 도달하는 것이다.

또한 롤스로이스는 지속적으로 파트너 네트워크를 구축하고, 고객을 유치하여 도심 항공 모빌리티 개념을 실현하기 위해 함께 협력하고 있다. 이러한 방식을 통해 설계 중인 시스템이 실제 시장의 요구에 부합하도록 조정할 수 있다.

시티에어버스 시험기의 비행 테스트 캠페인은 기술 개발에 어떤 도움을 주었는가?

이 프로젝트는 롤스로이스와 해당 팀에게 매우 중요한 작업이다. 시험기에 장착된 8개의 전기 추진장치와 배전 시스템의 비행 데이터를 수집해 왔으며, 이 데이터를 통해 설치된 소프트웨어 및 하드웨어를 지속적으로 업그레이드하고, 세밀하게 조정할 수 있었다. 또한 팀은 비행 중인 시스템의 동작 방식을 학습하고, 프로토타입의 기능을 완벽하게 확인할 수 있는 기회를 얻었다. 비행 시험기(또는 비행 테스트 베드)는 차세대 동력 시스템의 준비를 위한 필수적인 학습 도구이다.

도심 항공 모빌리티를 위한 차세대 동력 시스템은 어떤 형태가 될 것인가?

전기장치의 주요 설계 요소들은 상호 작용성이 매우 높기 때문에 지속적으로 기술을 개발하고, 테스트함으로써 설계의 완성도를 발전시켜 나가야 한다. 롤스로이스는 이미 최상의 후보들을 선별하고, 이를 기반으로 조만간 설계를 마무리할 예정이다. 현재 공개할 수 있는 정보는 혁신적인 전자기 설계와 새로운 경량의 절연 및 스마트한 냉각 시스템을 적용하여 문제를 해결하고 있으며, 이러한 설계들이 물리적으로 까다로운 환경에서도 동작이 이뤄질 수 있도록 만들고 있다는 것이다.

도심 항공 모빌리티 시장을 위해 개발 중인 추진 시스템 기술을 다른 시장에도 적용할 예정인가?

롤스로이스는 다른 새로운 항공 시장에도 동력 및 추진장치 제품을 제공할 계획이다.

이미 훈련용 비행기와 같은 소형 전기 프로펠러 항공기에 제품 공급을 준비하고 있으며, 이 애플리케이션을 위한 첫 번째 제품의 인증 작업이 진행되고 있다.

또한 고객들에게 비행기를 개조하고, 개발중인 최대 19석의 새로운 통근 비행기 설계를 장착할 수 있는 기회를 제공할 계획이다. 마지막으로 롤스로이스의 전통적인 기존 항공기도 통합 전기 시동 발전기와 보조 동력장치 및 보다 지능적인 기내 전기 시스템 관리 기능을 탑재하여 전기화를 더욱 가속화할 예정이다. 에어택시를 위한 동력과 추진장치가 이 포트폴리오를 보완하게 될 것이다.

이러한 각 애플리케이션은 개별적이고 매우 특화된 기술적 요구사항이 있지만, 동일하게 광범위한 성능을 필요로 한다. 롤스로이스는 수십 kW(H3PS 발전기와 같은)에서 수 MW(해상 고객용)에 이르는 매우 광범위한 출력범위에 걸쳐 전기장치를 개발함으로써 방대한 전문성을 구축하고 있으며, 또한 전력전자 전문가와 에너지 저장 시스템 전문가, 상태 모니터링 전문가 등을 보유하고 있다. 이외에도 롤스로이스는 모든 구성요소와 서브시스템을 경량의 효율적인 전체 시스템에 통합할 수 있는 탁월한 시스템 능력을 갖추고 있다. 롤스로이스는 모든 시장의 제품에 이러한 기술을 제공하는데 주력하고 있다.

이러한 능력들을 결합하여 우리가 이동하고, 여행하는 방식을 변환하는 것이 바로 롤스로이스 전기화의 목표이다. 현재 전기 엔지니어들에겐 매우 놀라운 시점이다.

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Rolls-Royce develops and delivers complex power and propulsion solutions for safety-critical applications in the air, at sea and on land.






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