공중 전기 자동차: 깨끗하고 조용하며 효율적인 항공의 새로운 시대

공중전기자동차(EV)가 빠르게 발전하면서 우리는 더욱 깨끗하고 조용하며 효율적인 항공 시대를 맞이하고 있습니다.

항공 전기 자동차는 항공 운송을 위한 지속 가능한 솔루션으로 추진력을 얻고 있습니다. 다음은 이들의 발전과 관련 회사에 대한 개요입니다.

1. eVTOL(전기 수직 이륙 및 착륙) 항공기는 배달 드론부터 도시 항공 택시에 이르기까지 다양한 응용 분야에 맞게 설계된 공중 EV의 대표적인 예입니다. 이들 항공기는 단거리 항공 여행에 혁명을 일으킬 수 있는 잠재력으로 주목받고 있습니다.

2. 중동은 아랍에미리트와 사우디아라비아를 중심으로 e-VTOL 운영의 허브로 떠오르고 있습니다. Joby 및 Archer Aviation과 같은 회사는 이 지역에서 항공 택시 서비스를 시작하기 위한 계약을 체결하고 있습니다.

3. 중국 제조사인 EHang은 올해 초 아부다비에서 무인 e-VTOL 항공기의 승객 수송 시범 비행을 이미 실시한 바 있습니다.

4. McKinsey 전문가에 따르면 2030년까지 승객 AAM 업계의 선두 기업은 세계 최대 항공사보다 더 많은 일일 항공편을 제공할 수 있으며, 이는 세계 최대 항공사보다 더 짧고 더 적은 승객이 탑승하게 될 것입니다.

5. 이런 상황에서 미국 연방항공청(FAA)은 지난주 항공택시 운항에 관한 최종 규정을 발표했다. FAA는 항공 택시가 AAM(Advanced Air Mobility) 전단지에 속한다고 밝혔습니다. 고도로 자동화되고 전기로 구동되며 수직 이착륙 능력을 갖추고 있다고 기관은 설명했습니다.

6. FAA는 또한 '파워 리프트' 차량으로 간주되며 비행기와 헬리콥터의 요소를 모두 갖추고 있다고 밝혔습니다. 현재 헬리콥터가 사용하고 있는 기존 이동 경로와 착륙 구조를 사용하여 시작하지만, 새로운 규칙에 따라 조종사는 단일 비행 제어 세트로 훈련할 수 있습니다.

7. FAA의 Mike Whitaker 국장은 전동 리프트 항공기가 "거의 80년 만에 처음으로 새로운 범주의 항공기"이며 새로운 규정으로 인해 미국에서 광범위한 AAM 작전을 지원할 수 있는 문이 열릴 것이라고 말했습니다.

8. 이 부문을 발전시키기 위해 지난 달 FAA는 FAST(Fueling Aviation's Sustainable Transition) 프로그램에 따라 NASA, DOE, DOD를 포함한 파트너와 함께 Wright Electric에 334만 달러의 보조금을 제공했습니다. FAA는 이번 보조금을 통해 항공우주 산업 탄소 배출량의 90% 이상을 차지하는 승객 100명을 수용할 수 있는 새로운 종류의 대형 전기 항공기용 배터리를 개발하는 것을 목표로 하고 있습니다.

9. 현재 기업들은 여객기가 전적으로 전력으로 작동하도록 하는 방법을 찾기 위해 노력하고 있습니다. E9X는 항공 스타트업 엘리시안(Elysian)과 네덜란드 델프트 공과대학이 디자인을 개념화해 새롭게 디자인한 전기 항공기다. 항공기는 이전에 가능하다고 생각했던 것보다 한 번의 충전으로 더 많은 승객(90명)을 수용하고 더 멀리(최대 500마일) 비행할 수 있습니다.

10. 이러한 추정치는 킬로그램당 360와트시라는 이론적 배터리 팩을 기준으로 합니다. 이에 비해 Tesla(TSLA 0.72%) 배터리의 밀도는 272~296Wh/kg입니다.

11. ICCT(국제 청정 교통 협의회)의 선임 연구원 Jayant Mukhopadhaya에 따르면, 기존 상업용 배터리는 제트 연료보다 파운드당 약 50배 적은 에너지를 저장하기 때문에 전기 배터리의 무게는 이러한 비행기의 주요 제약 요소입니다. 결과적으로 보잉 737만큼 큰 항공기에 동력을 공급하려면 약 35톤의 배터리가 필요합니다.

12. "고밀도 배터리 기술은 현재의 과제 중 하나입니다. 왜냐하면 생산 규모를 확대하고 밀도를 더욱 향상시키는 것이 널리 채택되기 위해서는 여전히 중요하기 때문입니다."

– IEEE 선임 회원인 Simay Akar

13. 배터리가 주요 관심사이기는 하지만 디자인도 중요합니다. 이처럼 E9X 항공기의 날개는 비행기 동체에 비해 매우 커서 공기역학적 효율성이 높아집니다.

“전기 비행기가 오늘날의 (가장 성공적인) 비행기처럼 보일 것이라고 가정해서는 안 됩니다.”

– Reynard de Vries, Elysian 디자인 및 엔지니어링 이사

14. 또한, 배터리는 비행기 무게의 큰 덩어리를 차지하기 때문에 동체가 아닌 날개에 배치하게 되며 무게는 '양력이 생성되는 곳에' 배치되어야 합니다.

그러나 E9X는 현재로서는 단지 컨셉일 뿐이며 적어도 2033년까지는 비행하지 못할 것입니다. 그러나 몇 년 전인 2022년 말에 프로토타입을 테스트한 Aviation Alice와 같은 다른 전기 여객기가 이미 있습니다. , 완전 생산 목표 날짜는 2027년입니다. 그러나 Eviation Alice는 약 250해리의 항속 거리를 갖고 9명의 승객과 2명의 승무원만을 수송하도록 설계되었습니다.

15. 따라서 전기 비행기에는 분명한 한계가 있습니다. 그러나 비행으로 인한 탄소 배출량을 크게 줄이는 능력은 무시하기에는 너무 큽니다

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