[뉴스토마토 오세은 기자] 미국 항공엔진 전문기업 GE에어로스페이스가 세계 최초로 하이브리드 전기추진 시스템을 활용한 고고도 비행에 성공했습니다. 기존 제트엔진과 전기추진을 결합한 ‘하이브리드’ 기술은 연료 효율을 높이고 탄소 배출을 줄일 수 있어 차세대 항공엔진의 핵심 기술로 꼽힙니다. 향후 보잉과 에어버스 차세대 상업용 여객기에도 탑재될 가능성이 제기되면서 전기비행기 시대가 한층 앞당겨질 수 있다는 분석이 나옵니다.
GE에어로스페이스가 미 항공우주국(NASA), 보잉 등과 함께 제작한 하이브리드 전기 시스템을 탑재한 터보프롭 시험용 항공기 사브 340B. 터보프롭은 가스터빈의 힘으로 프로펠러를 돌려 추진력을 얻는 엔진이다. (사진=GE에어로스페이스)
22일 로이터통신 등에 따르면 GE에어로스페이스는 21일(현지시각) 고도 3만피트(약 9.1km) 이상에서 하이브리드 전기추진의 도움을 받아 비행하는 데 세계 최초로 성공했습니다. 3만피트는 상업용 여객기의 순항 고도와 비슷한 수준입니다. 이번 시험 비행기에 탑재된 하이브리드 전기 시스템은 미국 항공우주국(NASA), 미국 전기 항공 기업 베타 테크놀로지스, 보잉 등과 공동 개발됐습니다.
하이브리드 전기추진의 작동 방식은 자동차 하이브리드 시스템과 비슷합니다. 이착륙처럼 큰 추진력이 필요한 구간에서는 가스터빈 엔진과 전기모터를 함께 사용하고, 순항 등 상대적으로 부하가 적은 구간에서는 상황에 따라 동력을 효율적으로 배분하는 방식입니다. 이를 통해 연료 소비와 탄소 배출을 줄이면서도 기존 항공기의 긴 항속거리와 안전성을 유지할 수 있다는 장점이 있습니다.
이번 시험비행에서 항공기는 그린란드 누크공항과 영국 본머스공항 등을 경유하는 구간에서 하이브리드 전기모드로 운항했습니다. 이 과정에서 여객기 적용이 가능한 메가와트(MW)급 전기추진 시스템이 사용됐습니다. 또 프로펠러를 구동하는 동시에 배터리를 충전하는 방식으로 2시간 이상 하이브리드 전기모드 비행을 이어갔습니다. 이번 기술은 보잉 737과 에어버스 A320neo의 후속 기종에 탑재될 차세대 항공기 엔진의 기반 기술이 될 것이라고 로이터통신은 전했습니다.
전문가들은 배터리와 전기추진 시스템의 에너지 밀도가 현재보다 높아져 화석연료 수준에 근접할 경우 하이브리드 전기 항공기의 상용화도 한층 앞당겨질 것으로 전망했습니다.
김광옥 한국항공대 항공경영학과 교수는 “이번 시험비행은 단순한 기술 시연이 아니라 상업용 항공기에 하이브리드 전기추진을 적용할 수 있다는 가능성을 입증한 첫 사례”라며 “배터리의 에너지 밀도 향상과 안전성 검증이 계속 이뤄진다면 2035년쯤에는 하이브리드 전기 여객기의 상용화도 가능할 것으로 본다”고 했습니다. 이어 “항공업계의 탄소 감축과 연료 효율 개선 측면에서도 중요한 전환점이 될 것”이라고 덧붙였습니다.
조문성 한국항공대 항공우주공학과 교수는 “이번 시험의 핵심은 기존 킬로와트급(작은 비행체)이 아닌, 메가와트급(여객이 가능한 비행체) 전기추진 계통이 실제 여객기 순항 고도에서 안정적으로 작동했다는 점”이라며 “고도가 높아질수록 공기밀도가 낮아 냉각이 어려워지고, 고전압 방전 위험도 커지는데 이러한 기술적 과제를 실제 비행 환경에서 검증했다는 데 의미가 있다”고 평가했습니다.
오세은 기자 ose@etomato.com
이 기사는 뉴스토마토 보도준칙 및 윤리강령에 따라 오승훈 산업1부장이 최종 확인·수정했습니다.
ⓒ 맛있는 뉴스토마토, 무단 전재 - 재배포 금지