항공계의 친환경 전환이 가속화되는 가운데 미국에서 수소 에너지를 이용한 비행이 성공한 것으로 알려졌다.
미국 로스엔젤레스 소재 스타트업인 유니버설 하이드로젠(Universal Hydrogen)은 40인승 통근기(근거리 도시간 왕복 여객기) 'Dash-8'이 수소 엔진을 사용한 시험비행에 성공했다고 6일(현지시간) 밝혔다.
유니버설 하이드로젠은 항공기용 수소 전기 추진 시스템 구축을 목표로 하는 스타트업으로, 수소에너지 선도기업인 플러그파워(Plug Power), 전기 항공기용 전기 모터 제조업체인 매그닉스(MagniX)와 함께 이번 시험 비행을 진행했다.
회사 측에 따르면 "Dash-8은 연료전지 수소 엔진을 사용해 총 15분간의 시험 비행을 완료했다"며 "자체 모듈을 통해 친환경 수소를 엔진에 공급해 휘발성이 높은 가스를 최대 100시간 동안 액체 형태로 유지시켰다"고 밝혔다.
최근 기후변화, 탄소배출 등에 대한 산업계 및 소비자들의 관심이 커지며 항공업계 역시 친환경 전환에 속도를 내는 중이다. 특히 항공계는 온실가스 다배출 업종으로 분류되는 만큼 다양한 시도가 이뤄지고 있다.
가장 대표적인 방식은 '지속가능한 항공연료(Sustainable Aviation Fuel, SAF)' 전환이다.
SAF는 석유, 석탄과 같은 화석 연료가 아닌 동식물성 기름, 해조류, 도시 폐기물 가스 등의 친환경 연료로 만들어지는 원료를 통칭한다.
기존 항공기에서 연료 변경만 하는 것으로 활용가능하며 비교적 타 연료 대비 장거리 비행에 적합하다는 장점으로 다수의 항공사에서 선호되는 방식이다. 현재는 유럽 항공사들을 중심으로 SAF의 비율을 늘려가고 있다.
지난해 스웨덴에서는 프랑스와 이탈리아의 합작 항공기 제조사 ATR이 SAF를 100% 사용한 시험 비행에 성공하며 연료 전환 가능성 또한 높아지고 있다.
다만 아직까지 완전히 안전성을 입증하지 못한 상태이며 추가적인 연구개발이 필요하며 무배출이 아닌 저배출에 초점을 맞췄다는 단점이 존재한다.
이와달리 수소 엔진이나 순수 전기를 활용한 항공기는 무배출을 목표로 삼고 있다. 전기차처럼 별도의 배터리를 이용해 항공업계의 탄소중립을 가속화하는 것.
글로벌 항공엔진 제작사인 롤스로이스는 전기 항공기 제작에 앞장서는 대표적인 기업이다.
롤스로이스는 스피릿 오브 이노베이션(Spirit of Innovation)이라는 전기 항공기를 제작, 순수 전기 항공기 중 최고 속력인 623km/h를 기록하기도 했다.
당시 롤스로이스는 스피릿 오브 이노베이션을 기반으로 에어택시, 도심항공모빌리티(UAM)에 적용 가능한 전동화 항공 기술을 지속적으로 연구, 상용화할 방침이라고 설명했다.
이같은 전기 항공기의 특성상 배터리의 무게로 대형 항공기에는 적용이 힘들기 때문이다. 장거리 이동에 필요한 에너지를 확보하기 위해서는 대용량 배터리를 탑재해야 하지만 항공기 본체가 이를 감당할 수 없다는 분석이다.
이번에 시햄 비행에 성공한 유니버설 하이드로젠의 Dash-8은 전기 항공기처럼 온실가스 무배출을 중점으로 하지만 배터리 대신 수소를 주요 에너지원으로 한다.
수소는 무게 대비 효율이 높아 현재까지 상용화된 친환경 에너지 중 항공기에 가장 적합하다는 평가를 받고 있다. 항공기에 수소를 적용시키기 위해서는 기체형태인 수소를 액체화 시켜 극저온으로 냉각한 후 에너지원으로 사용하게 된다.
유니버설 하이드로젠은 수송 중 수소를 저장할 수 있는 캡슐을 개발해 수소 연료의 안전성을 높였다. 또한 이번 Dash-8에 액체 수소와 2랙의 전자 장치, 센서를 장착할 수 있게 개조해 성공적으로 비행을 마쳤다.
알렉스 크롤 수석조종사는 이번 비행에 대해 "연료 전지 파워트레인의 소음과 진동이 기존 터빈 엔진보다 현저히 낮았다"고 말했다.
다만 일부에서는 수소의 에너지 밀도 상 장거리 비행에서의 안전성 확보에 대한 우려도 나오고 있다. 수소 연료를 운반하는 작업 또한 까다로워 이를 다루는 기반 시설도 적기 때문.
이에 대해 유니버설 하이드로젠은 "우리의 비즈니스 모델은 수소 비행기는 물론 수소 연료 인프라 문제도 포함하고 있다"며 "독특하면서도 저비용의 접근법으로 이를 해결할 것"이라고 밝혔다.
[데일리e뉴스= 오현주 기자]
