12년에 걸쳐 소형 무인항공기의 수소추진 시스템을 개발해온 HES 에너지 시스템(HES Energy Systems)이 세계 최초의 단거리 수소-전기 여객용 항공기인 엘레멘트 원(Element One)에 대한 자사의 비전을 2일 공개했다.

상용 항공 서비스가 시작된 지 100년이 지난 현재 HES는 저소음, 제로 탄소배출, 개인대상, 온디맨드, 분산형, 농어촌 거주자들을 포함한 소득 수준과 무관하게 누구든지 항공 서비스를 누릴 수 있도록 한다는 구상 하에 다수의 업계 사업자들과 파트너십을 맺고 있다.

제로 탄소배출 항공기인 엘레멘트 원은 HES의 초경량 수소 연료전지 기술과 분산형 항공기 전기추진 장치 디자인을 결합시킨 기술에 근거하고 있다. HES의 분산형 시스템은 현재의 드론 사이즈 시스템에 거의 아무런 디자인 변화를 초래하지 않고도 다양한 시스템 상의 중복 설계를 통해 모듈형 설계와 안전성 향상을 기할 수 있다.

4인승 항공기인 엘레멘트 원은 수소를 가스 또는 액체 상태로 보관하는가 여부에 따라 500km에서 최고 5000km까지 비행이 가능하다. 이 같은 비행거리는 기존의 배터리 기반 항공기에 비해 몇 배나 더 높은 것으로서 소도시나 농어촌 지역에서 기존의 소규모 공항이나 임시 활주로에서 이착륙이 가능한 새로운 항공 서비스의 시대를 열 가능성을 갖고 있다.

원래 싱가포르에서 설립된 HES는 지난 몇 년에 걸쳐 주로 프랑스의 신생 기술회사들과 협력관계를 맺어왔으며 자사의 엘레멘트 원 비전을 실현하기 위해 전세계 여러 지역을 공장 후보지로 물색하고 있다. 이들 중에는 프랑스 툴루즈의 글로벌 항공업 R&D 허브로 유명한 에어로스페이스 밸리도 포함된다. HES의 모회사인 H3 다이나믹스(H3 Dynamics)는 2018년 이노베이션의 해를 기념하여 싱가포르와 프랑스 간의 기술협력 증진의 상징으로 떠오르기도 했다.

수소-전기를 연료로 사용하는 항공기는 항공산업의 미래를 결정지을 중요한 기술이 될지도 모른다. HES의 설립자인 타라스 완키비츠(Taras Wankewycz)는 “이제 HES의 초경량 수소 에너지 저장기술을 분산형 추진장치에 사용할 경우 기존의 배터리-전기 추진장치의 내구한도를 넘어설 수도 있다. 엘레먼트 원의 디자인은 재생 가능 수소를 전기 항공기의 장거리 연료로 쓸 수 있는 가능성을 열어주고 있다”고 말했다.

엘레먼트 원 항공기의 연료 공급에는 아마존이나 알리바바에서 사용하는 무인운반차(AGV)나 자동창고작업 시스템 등에 적용되는 전자동화된 나셀(엔진실) 스왑 시스템을 통해 10분 정도 밖에 걸리지 않는다.

지난 주에 HES는 엘레먼트 원과 같은 대규모 전기 항공기 적용에 앞서 현장 수소 생성 기술을 수소 연료전지 활용 공항 네트워크 전역에 걸쳐 무인항공기 연료전지와 연계시킨다는 계획을 발표했다. HES는 현재 현지에서 생산되는 태양광 및 풍력 발전 에너지를 통한 고효율 연료공급 시스템을 구축하기 위해 대규모 수소 생산업체들과 논의를 하고 있는 중이다.

엘레먼트 원을 여객용으로 개발해 새로운 비즈니스 모델을 만들고자 하는 노력의 일환으로 HES는 최근 분산형, 지역형 항공 공유서비스를 제공하는 프랑스의 신생회사 윙글리(Wingly)와 공동으로 제로 탄소배출을 위한 항공산업 로드맵을 내놓았다. 윙글리의 CEO인 에메릭 드 와지어(Emeric de Waziers)는 “우리 플랫폼 상에 있는 20만 명에 가까운 파일럿 및 승객 커뮤니티가 실행한 여행지 검색 결과를 분석해본 결과 중소도시 사이의 단거리 항공여행에 대한 수요가 엄청나게 존재함을 확인했다. 엘레멘트 원 같은 자율형 무 탄소배출 항공기와 윙글리 같은 디지털 커뮤니티 기반 플랫폼에 기존의 고밀도 공항 네트워크를 결합할 경우 우리는 현재의 패러다임을 변화시킬 수 있다. 프랑스에서만 해도 450개가 넘는 공항 네트워크를 갖고 있으나 이 가운데 10%만이 정기항공편을 통해 연계되고 있다. 우리가 나머지 90%에 대한 항공로 연계를 할 수 있다”고 말했다.

HES는 2015년까지 최초의 프로토타입을 내놓는다는 계획을 갖고 있으며 현재 항공산업과 수소연료 생태계를 연계하는 기술 및 상업용 컨소시엄을 구축하고 있다. 

출처 : HES 에너지 시스템(싱가포르)