현대차그룹의 미래항공모빌리티(AAM) 독립 법인 슈퍼널은 9일(현지 시각) 미국 라스베이거스에서 열린 CES 2024에서 2028년 상용화를 목표로 개발 중인 차세대 AAM 기체 'S-A2' 실물 모형을 최초 공개하고 AAM 생태계 구축을 위한 전략을 발표했다.

이번에 공개한 S-A2는 전장 10m, 전폭 15m로 조종사 포함 5명이 탑승 가능하다. 기체는 총 8개의 로터(Rotor)가 장착된 주 날개와 슈퍼널 로고를 본뜬 V자 꼬리 날개, 현대차그룹의 디자인 철학이 녹아든 승객 탑승 공간으로 이뤄져 있다.

틸트 로터(Tilt-Rotor) 추진 방식도 적용된다. 회전 날개인 로터가 상황에 따라 상하 90도로 꺾이는 구조를 통해 이착륙 시에는 양력을 얻기 위해 로터가 수직 방향을 향하다가 순항 시에는 전방을 향해 부드럽게 전환된다.

틸트 로터 방식은 현재 AAM에 적용되는 추진 방식 가운데 가장 혁신적이면서도 효율적인 작동 방식 중 하나로 알려져 있다. 특히 수직 이착륙 시 8개의 로터 중 전방 4개는 위로, 후방 4개는 아래로 틸트되는 구조는 슈퍼널이 업계 최초로 도입하는 독자적인 방식이다.

추진 방식은 수직 비행을 위한 별도의 로터를 필요로 하지 않고 이착륙 시와 순항 중 8개의 로터가 모두 추진력을 제공하기 때문에 전력 효율을 극대화할 수 있다.

또한, 여러 개의 로터를 독립적으로 구동하는 분산 전기 추진(DEP, Distributed Electric Propulsion)을 적용하고, 로터마다 모터를 이중으로 배치해 고장 등 문제가 생겨도 안전하게 운항할 수 있도록 한 점이 특징이다.

슈퍼널은 S-A2 기체가 최대 400~500m의 고도에서 시속 200km의 순항 속도로 비행하는 것을 목표로 개발 중이다. 상용화 시 도심 내 약 60km 내외의 거리를 비행할 예정이다.

도심 위를 쉴 새 없이 비행해야 하는 점을 고려, 기체 작동 시 발생하는 소음도 최소화할 계획이다. S-A2 기체는 전기 분산 추진 방식을 활용해 운항 시 소음을 45~65 데시벨(dB)로 유지하도록 설계됐다. 이는 식기 세척기의 작동 소음에 불과한 수준이다.

무엇보다 슈퍼널은 새로운 AAM 기체의 안전성을 가장 강조했다. S-A2 기체의 로터뿐만 아니라 배터리 제어기, 전력 분배 시스템, 비행 제어 컴퓨터 등 모든 주요 장치에는 비상 상황에 대비한 다중화 설계가 적용된다. 또한, 야간 및 다양한 기상 조건에서도 계기와 관제 지시에 따라 안정적인 운항이 가능하도록 제작해, 2028년까지 상용 항공업계와 동등한 안전 기준을 만족하는 기체를 출시할 계획이다.

벤 다이어천 슈퍼널 CTO는 "S-A2 기체는 100개가 넘는 다양한 디자인 아이디어로부터 출발해 얻어낸 종합적인 공학 분석의 산물"이라며, "슈퍼널과 현대차그룹은 언제나 탑승객과 시민의 안전을 최우선 목표로 연구 개발을 지속하고 있다"고 말했다.

슈퍼널은 이날 AAM의 상용화를 위해 다양한 부문과의 전방위적인 협력 구상에 대해서도 발표했다.

먼저 슈퍼널은 현대차그룹의 전기차용 PE 시스템 개발 역량과 자동화 생산 기술을 종합적으로 활용해 최첨단의 기체 성능과 가격 경쟁력을 확보한다는 전략이다.

특히 우수한 충방전 성능과 경량화, 안전성을 두루 갖춘 AAM용 배터리를 개발하기 위해 캘리포니아의 슈퍼널 R&D 부문과 현대차·기아 배터리개발센터, 현대모비스가 지속 협업할 계획이다.

또한, AAM 기체 이륙 전 안전 점검에 보스턴 다이내믹스의 4족 보행 로봇 ‘스팟(Spot)’을 활용하는 등, 그룹사 로보틱스 기술과 항공 모빌리티의 시너지를 도모한다는 계획이다. 스팟은 현재 기아 오토랜드 광명, HMGICS를 비롯한 현대차그룹의 주요 생산 시설과 다양한 산업 현장에서 품질 검사 및 안전 환경 모니터링에 활용되고 있다.

슈퍼널은 체계 종합 및 공급망 관리, 비행 소프트웨어 설계, 기상 예측, 법규 인증과 같은 항공 모빌리티 유관 산업과의 연대에도 적극 나선다. 이를 위해 전 세계 항공 산업의 탑티어 파트너들과 전략적 제휴를 맺고, AAM이 성공적으로 상용화될 수 있는 기반을 선제적으로 다진다는 구상이다.

유럽 최대 방산업체인 BAE 시스템즈와 협력해 비행 제어 시스템도 공동 개발한다. 항공기 부품 생산 업체인 GKN 에어로스페이스와는 경량 기체 구조물 및 전기 배선 계통 개발을 위해 손을 잡았다.

기체 성능 개발뿐만 아니라 기체를 안전하게 운항할 수 있는 공역 관리 시스템(Airspace Management System)을 갖추는 것 또한 중요하다. 슈퍼널은 미 항공우주국(NASA) 및 미연방항공청(FAA)과 협력해 지금의 교통 생태계와 AAM을 안정적으로 통합하기 위한 방안을 모색할 계획이다.

이외에도 무인 항공 교통 관리, 위성 통신, 레이더 플랫폼, 마이크로 기상 데이터 수집 및 분석 솔루션을 제공하는 업체들과도 맞손 전략을 펼친다는 계획이다. 이러한 협업의 결과물은 CES 기간 동안 버티포트 전시장에 마련된 컨트롤 룸에서 직접 관람할 수 있다.

신재원 현대차·기아 AAM 본부장 겸 슈퍼널 CEO는 "첨단 항공 모빌티리 생태계가 자리 잡기 위해서는 기체 개발만으로 끝나는 것이 아니라 항공 산업 전체의 협력을 필요로 한다"며, "슈퍼널과 현대차그룹은 2028년 AAM 상용화를 목표로 연구 개발을 지속하는 한편, 미래 AAM 생태계를 주도하기 위해 전 세계 기업 및 정부 기관과의 전략적 제휴를 이어 나갈 것"이라고 말했다.