틸트(TILT), 일반적으로 무엇인가를 기울이다는 의미로 사용되는 단어다. 이것을 비행기의 엔진에 적용시키면 엔진 방향을 수평과 수직으로 변환시켜 수평 비행과 수직 이착륙을 함께 하는 것을 뜻한다. 그렇다면 왜 틸트(TILT) 엔진이 필요할까.
도심 또는 가까운 도시 사이의 이동에서 개인 이동수단으로 비행기가 사용되기 위해서는 활주로가 필요하다. 그러나 개인에게 활주로가 있을리가 없으니 당연히 틸트 엔진을 장착한 항공기가 있어야 한다. 또한 원양어선이 배에서 1~2km 수준이 아니라 수백km 떨어진 어군 탐지를 하기 위해서는 작은 드론 수준이 아니라 비행기 수준의 기체가 필요한데 이때도 배에서 수직 이착륙을 하고, 수평으로 이동하는 틸트 비행기가 필요하다.
오늘 소개하는 기업 ‘에어빌리티(Airbility)는 틸트엔진을 장착한 미래항공모빌리티 수직이착륙 전기항공기 개발 스타트업이다. 에어빌리티의 항공기는 땅에서 이착륙할 때는 수직방향, 이동할 때는 수평방향으로 가변 팬제트를 가동한다. 그런데 이것이 말처럼 그렇게 쉽지 않다.
수직에서 수평으로, 그리고 수평에서 수직으로 팬제트를 변환할 때는 매우 복잡한 기술이 필요하다. 에어빌리티 기술의 첫번째는 바로 이러한 정교한 비행제어 알고리즘이라 할 수 있다. 또한 수직 이착륙을 할 때는 수평 이동 때보다 훨씬 더 큰 추력이 필요하기 때문에 별도의 기술이 요구된다. 에어빌리티는 수평 이동할 때는 기존 항공기처럼 앞의 공기를 빨아들여 뒤로 뿜어내는 방식으로 추력을 얻지만, 수직 이착륙을 할 때는 팬의 앞부분이 개방되어 훨씬 많은 공기를 유입함으로써 뒤로 뿜어내는 공기량을 대폭 증가시켜 더 큰 힘을 얻는 가변흡입구 기술을 개발하였다.
아울러 항공기의 중량이 무거워지면 더 많은 팬이 필요한데 에어빌리티는 이때 기체를 새로 설계하거나 복잡하게 개조하는 것이 아니라 규격화된 팬제트를 한 개씩 추가할 수 있는 ‘분산형 전기 팬제트’ 기술을 도입하였다. 이 방식으로 아주 손쉽게 더 많은 물건을 실어 나르거나, 더 많은 사람이 비행기에 탈 수 있다.
에어빌리티의 항공기는 전기 모터를 이용해 팬제트를 가동시키는데, 전기 동력원에 있어서도 혁신적인 방식을 도입하고 있다. 현재의 초기 모델에는 친환경 지속가능항공유(SAF)와 수소연료전지를 혼합해 하이브리드 발전을 하고 있는데, 장기적으로는 수소를 직분사해 발전한 전기를 사용하는 방식으로 나아갈 계획이다. 이를 위해 국내 주요 수소연료전지 업체와도 기술개발을 하고 있다.
하지만 국내외의 많은 미래항공모빌리티 업체들이 에어빌리티와 유사하게, 또는 나름의 방식으로 유무인 항공기를 개발하고 있다. 그렇다면 에어빌리티의 가장 큰 경쟁력은 어디에 있을까?
아마도 그 대답은 에어빌리티의 창업자들에게 있을 것이다. 에어빌리티를 함께 창업한 5인의 공동창업자는 모두 국내외 유수의 대학에서 항공, 기계, 모빌리티를 전공하고 수십년간 이 분야를 개척해온 전문가들이다.
이진모 각자대표는 카이스트와 카네기멜론대학에서 수학하고, 현대자동차에 입사하여 모빌리티와 항공 분야를 거쳐온 전문가다. 류태규 각자대표 역시 서울대와 버지니아 공대를 졸업한 뒤 국방과학연구소에서 국방첨단기술연구원장을 역임했다. KT-1, T-50, KFX 등의 한국 주력 전투기 개발 사업에도 참여했다. 다른 창업자들 역시 이에 못지 않은 경력을 가지고 있다. 이들은 지난 시간 쌓아올린 자신의 경험을 바탕으로 미래항공모빌리티 분야에서 한국을 선두의 위치에 올리기 위해 창업에 나섰다.
에어빌리티는 현재 모델명 AB-0 (무인 항공기)를 개발 완료하고 2025년에 상용화할 계획이다. 아울러 모델명 AB-2 (2인승 유인 항공기)를 2027년에 시제품으로 제작하고, 2028년 상용화할 계획이다. 이 계획이 순조롭게 이뤄진다면, 산불감시 진압, 원양어선 어군탐지, 병원 긴급환자 호송, 그리고 도심 및 도시간 UAM (도심항공모빌리티) 등에서 미래항공모빌리티의 가능성을 볼 수 있을 것이다.
에어빌리티는 ‘초격차 스타트업 1000+ 기업’과 딥테크 팁스, 그리고 신용보증기금의 리틀펭귄 기업에 선정된 뒤, 중소벤처기업부가 주관하는 ‘도전 K-스타트업 창업리그’에서 우수상을 수상하는 등 기술력을 과시하였다. 투자와 관련해서도 2023년 12억 원의 시드 투자를 유치하고, 올해 1월 프리시리즈A 투자로 25억 원을 유치하였다. 그리고 자신들의 계획을 더욱 발전시키기 위해 올해 말 시리즈A 투자 유치를 준비하고 있다.
그러나 에어빌리티의 화려한 전적과 기술력에도 불구하고 앞날을 장담할 수만은 없다. 국내에서도 여러 기업들이 같은 분야에서 경쟁하고 있으며, 무엇보다도 드론 부문에서 압도적 경쟁력을 자랑하는 중국과의 대결도 피할 수 없다. 이 경쟁을 헤쳐나가기 위해서는 수십년간 미래항공모빌리티 분야의 전문가로서 쌓아온 에어빌리티 창업자들의 기술력과 경험, 그리고 미래를 보는 혜안이 빛을 발휘해야 할 것이다.
에어빌리티 팀이 해결하려는 문제점이 무엇입니까?
에어빌리티는 “Above and Boundless”라는 모토를 중심으로 미래 항공 모빌리티의 기술을 통해 인명을 보호하고 이동의 경계를 확장합니다. 이를 위해 저희가 해결하고자 하는 첫 번째 문제는 유인 항공 미션이 안고 있는 인명사고와 고비용 구조, 그리고 악의적 불법 드론으로 인한 인류 안전의 위협입니다.
멀티콥터 드론의 등장으로 항공 촬영을 포함한 일부 분야가 유인 항공 미션에서 무인기의 영역으로 넘어왔지만, 여전히 고중량 탑재 및 장거리 이동을 요하는 소방, 의료, 수색, 감시, 광역 측량 등 대다수의 항공 미션은 유인 항공기 고유의 영역으로 남아있습니다.
유인 항공 미션은 그 자체로 인명사고 위험 및 고비용 구조를 안고 있습니다. 일례로 국내에서는 산불 감시 및 진화 용도로 사용하는 헬리콥터가 지난 10년간 17회 추락하는 문제가 발생한 바 있으며, 태평양에서 참치 조업을 수행하는 원양어선의 어군 탐색 헬리콥터는 배 한대당 연간 10억 원의 운영비를 요하고 있습니다.
또 다른 한편으로, 최근 드론의 무분별한 비행과 악의적인 활용이 인류의 삶에 위협이 되곤 하지만, 이를 비용 효율적으로 억제할 수 있는 수단 마련에는 더 많은 기술적 진보를 필요로 합니다.
에어빌리티는 어떤 방식으로 이 문제를 해결합니까?
에어빌리티는 수직이착륙과 저소음의 이점을 지닌 멀티콥터 드론의 기술과 고속 및 장거리 비행이 가능한 고정익 항공기의 이종간 기술을 결합했습니다.
에어빌리티가 개발하는 수직이착륙 무인 전기항공기는 동급의 멀티콥터 드론과 대비하여 비행 거리를 약 20배 확장하고, 비행 속도를 4배 이상 늘릴 수 있습니다.
무인항공기의 비행거리 확장은 그 동안 드론이 접근하지 못했던 유인 항공 미션을 무인화할 수 있는 가능성을 제공합니다. 나아가, 고속의 비행 성능을 바탕으로 불법 드론을 억제할 수 있는 효과적인 수단을 제공합니다.
경쟁사 대비 경쟁력과 기술적인 장점이 무엇입니까?
에어빌리티의 기술적 차별성이자 장점은 천이 비행 제어와 팬제트 추진 기술입니다.
천이 비행 제어 기술은 수직이착륙에 용이한 회전익의 장점과 고속 및 장거리 순항에 강점을 갖는 고정익 비행 모드를 하나의 기체에 동시에 구현하는 것입니다.
이를 위해서 추진 시스템의 방향을 수직이착륙을 할 때에는 상하방향으로, 순항을 할 때는 전후방향으로 작동하도록 회전합니다. 추진 시스템의 회전 과정에서는 기체의 안정성 유지를 위한 고도의 비행 제어 알고리즘이 요구되며, 천이 비행 제어 시스템을 실제로 전기항공기에 구현하고 검증한 기업은 세계적으로도 10곳 미만에 해당합니다.
팬제트 추진 기술은 항공기의 터빈 엔진을 전동화하는 과정에서 파생된 기술로, 전기 덕트팬(EDF, Electric Ducted Fan)을 더욱 고도화 한 기술입니다.
현재 대부분의 드론 및 전기항공기에서는 이착륙 과정에서의 에너지 소모를 줄이기 위해 오픈로터 방식의 추진 시스템을 적용하고 있습니다. 반면, 에어빌리티가 개발하는 팬제트 추진 시스템은 오픈로터 방식의 추진 대비 순항 속력을 현저하게 늘릴 수 있고, 가변 피치 시스템과 같은 복잡한 기구학적 구조를 적용하지 않기 때문에 부품의 유지보수 비용을 현저하게 낮출 수 있다는 장점을 가지고 있습니다. 여기에 가변 흡입구라는 기술 적용을 통해, 이착륙 과정에서도 에너지 소모를 최소화 합니다.
우리가 제공하는 제품/서비스는 무엇인가요? 현재 상태는?
에어빌리티는 AB-0 및 AB-2라는 두 종의 플레그십 전기항공기를 개발하고 있습니다. AB는 에어빌리티의 약자이고, 뒤에 들어가는 숫자는 해당 기체에 사람이 몇 명 탑승 가능한지에 대한 탑재 중량을 간접적으로 나타냅니다.
AB-0 기체는 명칭이 의미하는 것처럼 수직이착륙 무인 전기항공기이며, 2024년 시제기 개발, 2025년 상용화를 목표로 하고 있습니다. 최대이륙중량 60kg급, 비행시간은 100분, 10kg 내외의 미션 장비를 장착하고, 최대 200km/h 속력으로 순항할 수 있습니다.
AB-2는 2027년 시제기 제작, 2028년 상용화를 목표로하는 2인승 유인기입니다. 현재 미국 연방항공청(FAA)에서는 특별감항인증의 현대화 제도(MOSAIC, Modernization of Special Airworthiness Certification)를 통해 개인용 경량항공기 (LSA, Light Sport Aircraft) 범주 안에 전기항공기를 허용하는 방안을 추진 중에 있습니다. AB-2는 이렇게 앞으로 열릴 개인용 전기항공기의 시장을 대응하기 위해 개발 중에 있습니다.
우리의 타깃 시장 크기와 핵심 타깃 고객은 누구입니까?
에어빌리티는 2025년 AB-0 기체의 출시를 맞아 146조 원 규모의 글로벌 무인항공기 시장을 선도하고자 합니다. 에어빌리티 무인기의 긴 비행 거리와 빠른 비행 속도의 이점을 살려, 유인 항공 미션을 무인화하는 것에 주안점을 두고자 하고 있습니다. 승객을 수송해야 하는 항공 미션을 제외한 대다수의 유인 항공 미션을 무인화하는 것으로, 인명사고의 위험은 줄이고, 유인 항공기 운용의 고비용 구조를 혁신하고자 합니다.
초기에는 비가시권 비행에 대한 규제에서 상대적으로 자유로운 해상 미션(어군 탐지, 불법 어업 감시, 해양 구조), 산불감시와 같은 특수 미션을 수행하는 것으로 시장을 열어갈 예정이며, 점차적인 규제 완화에 발맞춰 도심과 준도심에서 활용할 수 있는 어플리케이션으로 시장을 확장할 계획입니다. 나아가, 불법 드론을 억제할 수 있는 안티드론 솔루션으로서의 AB-0 상용화를 추진하고 있습니다.
2028년에는 AB-2 출시를 통해 유인 경량항공기 시장에 진출할 예정입니다. 2025년 하반기에 확정될 것으로 계획된 미국의 특별감항인증의 현대화 제도 발표와 발맞춰, 활주로 없이 이착륙이 가능하고, 친환경적이며, 조용하며, 빠른 비행 속력을 갖는 당사의 AB-2 기체를 통해 개인 항공 산업의 혁신을 주도하고자 합니다.
장기적으로는 2040년 1400조 원을 예견하는 미래 항공 모빌리티 산업에서 글로벌 Top 5 전기항공기 제조사로 도약하고자 합니다.
우리의 비즈니스 모델은 무엇입니까?
에어빌리티의 주력 사업 모델은 기체 판매입니다. AB-0 및 AB-2 기체의 기본 모델과 고부가가치 파생모델 및 세트 단위 기체 패키지 구성을 준비하고 있습니다. AB-0 기체는 광역감시 정찰 모델을 기본 라인업으로, 소화탄, 구호장비, 직격드론 등의 미션 장비를 탑재한 파생 모델 라인업을 준비하고 있습니다. 기체 판매 이외, 기체 유지보수, 운용인력 양성, 서브시스템 판매의 사업 모델을 구성하고 있습니다.
그 동안 우리 팀의 성과는 무엇입니까?
에어빌리티는 2023년 11월 회사 설립 이후, 24년 6월 천이 비행 제어 알고리즘을 개발하고, 축소기를 통한 비행 평가로 검증을 완료하였습니다. 24년 9월에 3m급 중형 수직이착륙 무인 전기항공기 AB-0 시제기 제작을 완료, 12월에 성공적인 초도 비행을 수행하였습니다.
이와 같은 기술 및 제품개발 마일스톤 달성 이외에도, 투자 측면에서는 24년 상반기 12억원 시드 투자 유치, 이번에 25억원의 프리시리즈A 라운드 투자를 유치하였습니다. 더불어, 미래 항공 모빌리티 기체개발 역량을 인정 받아, ‘초격차 스타트업 1000+ 기업’과 딥테크 팁스에 선정이 되었고, 신용보증기금의 리틀펭귄 기업 선정 및 협약을 체결하였습니다.
‘2024 변화와 기회의 경기 창업 공모전’에서는 대상, 중기부 주관 도전 K-스타트업 창업리그에서는 우수상을 수상하는 등 각종 경진대회에서도 뛰어난 성과를 이뤘습니다.
에어빌리티 팀의 경쟁력은?
에어빌리티는 5명의 공동창업자를 시작으로 회사의 문을 열었습니다. 아래 각자의 이력과 같이, 미래 항공 모빌리티 사업을 성공적으로 수행할 수 있는 연구개발, 사업화, 제품화 및 글로벌 진출 역량을 보유하고 있습니다. 저희 공동창업자 5인은 전세계적으로 항공기 전동화에 따른 새로운 항공 산업의 기회가 도래하고 있는 시점에 한국을 대표할 만한 글로벌 기체사를 만들어보자는 의지로 팀을 결성했습니다.
이진모 각자대표는 카이스트 기계공학 학사를 차석으로 졸업하고, 카네기멜론대학에서 석/박 통합과정을 최단기(3.5년)에 마친 뒤, 현대자동차의 최연소 책임연구원으로 입사하였습니다. 현대 i30, 아반떼, KONA 등의 준중형급 양산 개발 프로젝트, 세계최초 광대역 ANC 기술을 개발했으며, MIT 미디어랩과의 협력을 통한 2019년 CES KIA READ 테마를 기획했고, 2020년 리틀빅이모션으로 레드닷 BoB 수상, 2021년 미래 항공 모빌리티 스타트업 주요 경영진으로 합류, 총 160억원의 투자를 유치했으며 유수의 제품 및 사업 개발 이력을 보유하고 있습니다.
류태규 각자대표는 서울대학교 항공과 학/석사 및 버지니아공대 항공과 박사를 졸업하고, 플로리다 슈퍼컴퓨팅 센터 전임 연구원을 거쳐, 국방과학연구소에서 국방첨단기술연구원장을 역임했습니다. KT-1, T-50, KFX 등의 한국 주력 전투기 개발 사업과 국내 최초 AESA 레이더 개발의 업적을 보유하고, 해당 공로를 인정받아 보국훈장 천수장을 부여받은 바가 있습니다.
김현순 최고기술책임자는 서울대학교 학/석사, 버지니아공대 박사를 졸업하고, 국방과학연구소에서 체계종합팀장을 역임, 해당 분야 25년의 경력을 보유한 인재입니다. 스텔스 무인기 과제를 포함, 난이도 높은 항공기 개발 프로젝트를 다수 완수한 항공 전문가입니다.
안민영 최고운영책임자 역시, 동경대학 전자과를 졸업, LG전자 이미지센서 엔지니어로 커리어를 시작, 실리콘밸리 신사업 PM을 역임하는 과정에서, 스타트업 영역으로 업종 변환을 결심하고 총 3번의 스타트업 창업 경력을 보유한 운영/전략 전문가입니다.
이재현 최고제품책임자는 홍익대학교 학/석사를 졸업하고. 현대자동차 퓨처모빌리티디자인 팀장을 역임하며, 현대 SA-1 UAM 기체 개발 디자인에 참여했습니다. 그 외, 제네시스 D.I. 개발과 현대/제네시스 다종의 차량 디자인을 담당한 모빌리티디자인 및 제품화 전문가입니다.
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첫째, 국방과학연구소, 현대자동차, LG전자, 항공 스타트업 출신의 항공기 개발 베테랑, 사업 및 제품화 역량을 두루 갖춘 뛰어난 창업자의 구성을 자랑합니다.
둘째, 멀티콥터 중심의 단거리 무인기를 혁신할 수 있는 고정익 기반 수직이착륙 전기항공기를 개발, 무인기의 사업 영역을 현저하게 확장할 수 있는 잠재력을 보유하고 있습니다.
셋째, 독보적인 기술력을 기반으로 지속 성장 가능한 무인기 매출 구조를 확립, 장기적으로는 유인 전기항공기로 라인업을 확대하여 1400조 원 미래 항공 모빌리티 시장에 진입할 수 있는 기술 및 사업 확장성을 가지고 있습니다.
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