유인드론

서울 여의도에 뜬 2인승 드론 택시, 7분 간 하늘 두 바퀴 비행 성공

유인드론(Manned Drone)은 교통체증 없이 사람을 태워 공중을 다니는 비행체를 말한다. 2016년 세계 최초로 중국의 이항(eHang, 亿航)사가 유인드론을 개발했다. 흔히 볼 수 있는 드론은 소형 드론이며 유인드론은 대형 드론이다. 이항의 대표적인 대형 드론 제품이 '드론 택시'인데 2020년 서울시에서 3억을 주고 구입했다. 세계 최초의 유인드론이며 2인승 택시로 제작되었는데 사람 대신 쌀 80kg을 싣고 1.8km를 날았다고 한다.

이항은 오는 2023년 중국 광저우에서 '유인드론'을 상용화할 계획이다.

유인드론 개발 및 현황

UNIST가 개발에 착수한 '유인드론' 모델

빅드론과 드론 챔피언스 AG의 최고경영자(CEO)인 헤르베르트 베이라터의 모습.

일본 VTOL 수직 이착륙 항공기

볼로콥터 eVTOL 블로시티

리프트 에어크래프트 유인드론 헥사

• 중국의 한 농부는 '배낭형 유인드론'을 개발해 화제다. 중국 후베이경제TV는 드론배낭을 멘 남성이 약 15초의 비행에 성공했다고 소개했다. 가격은 약 1만위안, 원화로 약 167만원이다. 이 '유인드론'은 지난 2016년 세계 최초 유인 드론을 개발한 '이항'(eHang, 亿航)의 제품보다 작고 가볍다는 것이 장점이다.

• 한국은 UNIST(울산과기원) 손흥선 교수(기계 및 원자력 공학부)팀이 유인드론을 개발하고 있다. 손 교수팀이 개발하는 유인드론은 가운데에 승객 1명이 타는 조종석이 있고, 프로펠러가 동서남북 방향에 각각 1개씩 4개가 달렸다. 각 프로펠러에 모터를 달았다. 전기 배터리가 모터를 구동해 프로펠러가 추력(推力)을 얻어 비행하는 형태다. 크기는 가로, 세로 각 3ｍ로 거의 정사각형 구조다. 조종면허 없는 일반인이 누구나 탈 수 있는 비행체를 만드는 것이 목표다. 현재 기술적으로는 150㎏의 몸무게가 나가는 사람을 태워 15∼20분간 운항하는 것이 가능하다. 배터리 축적 기술이 더 향상되면 운항 시간은 늘어날 것으로 보인다. 외부에서 LTE 모뎀(통신)을 이용한 무선 조종이 가능하고, 조종석에 앉아 내비게이션을 이용한 직접 조종도 할 수 있는 기술이 적용된다. 손 교수팀은 유인드론 운항의 1차 타깃을 고층건물 화재, 수난 사고 등 재난상황 시 인명 구조용으로 보고 있다.

한국 레이싱 드론 개발·생산업체 드로젠㈜은 2016년 8월 26일 인천 송도국제도시에서 유인드론 축소 기체 시험을 진행했다. 시험에 사용된 드론은 실제 기체의 30% 크기의 축소형으로 가로·세로 90㎝, 높이 60㎝, 무게 7㎏이다. 18개의 모터가 장착됐으며 사람 1명이 탑승할 수 있는 좌석을 갖췄다. 이 드론은 이날 4분 가량 비행했다. 이 회사는 시험 비행으로 수집한 데이터를 토대로 2018년까지 120억원을 들여 실제 사람이 타는 드론 시제품을 만들 계획이다.

국내 해상구조드론 개발·생산업체 숨비도 유인 드론 개발에 사활을 걸고 있다. 기본 설계를 마친 이 업체는 사람 2명을 포함해 300㎏을 싣고 1시간 가량 비행할 수 있는 드론 시제품 개발에 박차를 가하고 있다. 특히 장애물 충돌방지 시스템과 지정 지점 이·착륙 시스템 등 안전성에 중점을 두고 있다.

• 유럽 회사 드론 챔피언스 AG의 전문가들이 심혈을 기울여 빅 드론(Big Drone)을 제작했다. 이 빅드론은 경주용 자동차처럼 제작되었으며 원격조종 유인 비행체는 전폭 약 4.8m로, 한 명의 체험자를 태운 상태에서 최대 217bhp(제동마력)을 내는 모터 12개와 프로펠러 6개를 이용해 최대 속도 시속 140㎞로 비행할 수 있으며 적재 하중은 최대 167㎏으로 약간의 짐도 함께 실을 수 있다. 2020년 2월 17일 체험자 1명을 태운 채 먼 거리에서 한 드론 조종사에 의해 구동돼 공중제비 등 특수 비행 기술을 선보였다. 이들은 앞으로 이 게임에서 두각을 나타내는 유능한 드론 조종사들을 찾아서 실제 유인 드론 경주대회로 발전시킬 계획이다. 한편 빅 드론을 제작한 회사 드론 챔피언스 AG는 중유럽국 리히텐슈타인에 본사를 두고 있으며 스포츠 마케팅을 전문으로 하는 영국의 세계 최대 홍보업체 WWP그룹에 속해 있는 것으로 알려졌다.

• 2021년 10월, 일본 알리 테크놀로지는 유인 드론 오토바이 '호버바이크'를 개발했다고 밝혔다. 호버바이크는 오토바이 본체 앞뒤에 4개 프로펠러를 이용해 비행하는 것이 특징이다. 호버바이크는 사람이 드론 동체에 타고 직접 이동하는 데 프로펠러뿐 아니라 리튬이온 배터리를 탑재해 비행 시간을 강화했다. 라이더는 한번 충전에 40분 이상 비행이 가능하다. 회사는 바이크에 신소재를 적용해 동체 무게를 줄이거나 배터리 탑재수를 늘려 비행 시간을 늘리겠다고 설명했다. 알리 테크놀로지는 유인 드론 오토바이 테스트 비행을 완료했으며 향후 일본 대도시 지역에서 드론 바이크를 이용해 상업 배송을 위한 운행 성능을 점검할 계획이다.

일본의 Aeronext라는 회사는 2019년 10월 15일~18일까지 일본 마쿠하리에서 개최된 CEATEC 2019 Technology Show에서 유인 항공기인 Flying Gondola를 선보였다. 선보인 제품은 프로토타입으로 축소 버전이며 향후 양산 시에는 더욱더 커진 모습을 갖추게 될 것이라고 한다. 이 유인 항공기는 VTOL 수직 이착륙 항공기로 고정익과 프로펠러로 설계되었으며, 동체의 앞뒤 날개에는 4개의 프로펠러가 장착되어 있으며, 동체는 다축 드론 설계와는 상당히 다른 모습을 하고 있동체의 전후 높이가 다르기 때문에 무인 항공기가 앞으로 날아가려면, 동체가 기울어지고 또한 승객의 탑승석도 기울어지게 되는 구조인듯하다. Aeronext의 유인항공기는 새로운 디자인과 4D 중력 중심 제어 기술을 채택하여, 앞으로 나아갈 때 날개가 기울어지며, 비행 자세가 보다 안정적이므로 사람이 탑승하기에도 도움이 된다고 한다.

• 독일의 항공기분야 스타트업 이볼로(E-VOLO)의 볼로콥터(VOLOCOPTER)는 볼로드론(VoloDrone)이라는 화물운송 드론과 승객을 운송하는 볼로곱터2X를 개발했다. 볼로드론과 볼로콥터 2X와 거의 같은 크기와 디자인을 보이고 있지만 볼로드론은 8개의 전기로터를 탑재하고, 최대 200KG의 화물 적재가 가능하다. 최대 비행거리는 40km, 최고속도는 110km/h로 비행한다. 크기는 직경 9.2m,높이 2.3m로 볼로콥터 2X와 동일하다. 승객 운송을 위한 양산 드론인 볼로시티의 2인승 모델은 2~4년 이내 싱가폴에서 서비스를 시작할 것으로 전망된다.

볼로콥터는 2021년 9월 22일(현지시간) 중국 청두에서 기자회견을 갖고 지리홀딩그룹의 자회사 에어로푸지아와의 합작법인 '볼로콥터 청두 테크놀로지'의 출범을 공식화했다. '볼로콥터 청두 테크놀로지'는 볼로콥터의 전기 수직이착륙기(eVTOL) 150기 구매 계약도 발표 했다. eVTOL는 활주로가 필요 없기 때문에 교통이 복잡한 도시에서도 쉽고 빠르게 이동이 가능하다. 최대 속도는 시간당 250km이며 한번에 100km 거리까지 비행할 수 있다.

• 미국 텍사스주 오스틴에 소재한 미국 기업 리프트 에어크래프트(Lift Aircraft)'는 자사의 유인드론인 '헥사(Hexa)'를 통해 패러 글라이더나 스카이 다이빙과 같은 비용에 유인 드론을 사용자가 직접 조정하고 체험할 수 있는 유인드론 서비스를 2019년에 공개할 예정이라 밝혔다. 리프트 크래프트사가 준비 중인 '헥사'는 18개의 프로펠러를 장착했고 아이패드 프로와 조이스틱을 사용한 반자동 제어 시스템을 통해서 누구나 쉽게 조정할 수 있는 유인 드론이다. 무게가 113kg 미만이고 2미터 미만인 18세 이상 성인이면 아무런 제약 없이 사전 교육을 통해 누구나 탑승할 수 있다. 또한, 일반 항공기처럼 복잡한 조작 체계가 아니라 각종 센서와 자동 제어 시스템과 조이스틱을 통해 비디오 게임처럼 쉽게 조종할 수 있고 같이 설치된 아이패드 프로에서는 원터치 방식의 자동 이착륙 컨트롤 시스템도 갖추고 있다. 최대 비행 가능 시간은 약 10~15분 정도이며, 최고 1200피트(약 365m) 고도와 시속 65마일(약 101km)까지 비행할 수 있다.

이항 제품

이항184

이항216

• 이항184(Ehang184) : 미국 라스베이거스에서 개막한 세계 최대 가전쇼 'CES 2016'에서 소개되었다. '이항 184'는 본체 아래쪽 사방으로 뻗은 네 개의 팔에 수평으로 움직이는 프로펠러가 두 개씩 달려있고 가운데 사람 한 명이 탑승할 수 있는 공간을 갖추고 있다. 제품의 이름에 들어가는 '184'는 '한 명의 탑승자, 8개의 프로펠러, 4개의 팔'을 의미한다. 세계 최초의 '유인자율비행체'(Autonomous Manned Flying Vehicle)라고 밝힌 이 드론은 142마력의 모터로 시속 약 100㎞의 속도로 날 수 있다. 보통 300∼500ｍ 고도에서 비행하며 최고 3500ｍ 높이까지 올라갈 수 있다. 이 드론은 2시간에 걸쳐 완전히 충전하면 최대 100㎏까지 싣고 23분가량 동안 비행이 가능하다. 본체 아래 프로펠러를 접으면 승용차 한대가 사용하는 주차공간에 들어가는 크기다. '이항 184'의 가격은 2016년 당시 20만∼30만 달러(약 2억4000만∼3억6000만원)에서 책정될 전망이었다. '이항 184'의 본체는 탄소섬유와 에폭시 등의 복합소재로 만들어졌고, 드론 안에는 의자 하나와 조종 패드, 독서등, 에어컨과 가방을 넣을 수 있는 공간이 설치되어 있다.

• 이항216(Ehang216) : 유인드론 이항216은 사람이 탑승할 수 있는 2인승 드론이다. 이항은 2020년 1월 처음으로 미국에서 무인 자율비행 전기 드론 이항 216을 공개했다. 이 드론은 16개의 프로펠러가 달려 시간당 128km의 속도로 비행할 수 있다. 이항에 따르면 이항 216의 무게는 272kg이며, 226~272kg 무게 화물 혹은 승객을 실을 수 있다. 아직 기술 초기 단계인만큼 주로 관광 등에 적용될 것으로 기대됐다. 만약 항속거리 400km 드론이 출시될 경우 미국 드론 택시 기업 조비에비에이션(Joby Aviation) 보다 장거리의 비행이 가능해지는 것이다.

참고자료

• 정석호 기자, 〈서울에 최초 '유인 드론택시' 뜬다…2025년 상용화 목표〉, 《노컷뉴스》, 2020-11-11
• 김일창 송화연 기자, 〈중국 농부가 개발한 배낭형 유인드론 화제…가격 167만원〉, 《뉴스1》, 2019-11-24
• 윤태희 기자, 〈F1머신 닮은 ‘유인 드론’ 등장…회사 대표 태우고 곡예비행〉, 《나우뉴스》, 2020-02-19
• 김지웅 기자, 〈(IT핫테크)日, 유인 드론 오토바이 개발〉, 《전자신문》, 2021-10-31
• 주영재 기자, 〈중국 드론업체, CES서 세계 최초 유인 드론 ‘이항 184’ 공개〉, 《경향신문》, 2016-01-07
• 이상현 기자, 〈국내 '유인드론' 시대 연다…UNIST, 개발 '한창'〉, 《연합뉴스》, 2017-01-01
• 윤태현 기자, 〈'유인 드론' 언제쯤…국내 업체 속속 개발에 뛰어들어〉, 《연합뉴스》, 2016-08-01
• 박소연 기자, 〈세계 최초 유인 드론 '이항 184' 美 네바다서 시험 비행〉, 《아시아경제》, 2016-06-08
• 노찬혁 기자, 〈리프트 에어크래프트, 직접 조종하는 유인 드론 체험 서비스 2019년 공개 예정〉, 《케이벤치》, 2018-12-12
• 유효정 기자, 〈中 이항, 항속거리 400km 드론 출시하나...기존 10배〉, 《서울신문》, 2021-03-09
• 이주원 기자, 〈獨 볼로콥터, 중국 시장에 eVTOL 150기 판매…지리그룹과 협력 확대〉, 《AP신문》, 2021-09-23

같이 보기

• 드론
• 드론택시
• 비행체
• 이항

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