캘리포니아에 기반을 둔 Wright Electric은 2027년부터 1시간 이하의 노선에서 100인승 순수 전기 항공기의 비행을 시작할 계획이라고 발표했다. 어떤 방식으로 가능할 것인가? 본래 1983년 BAE Systems에서 제조한 BAe 146 지역 항공기를 2026년부터 전동화로 전환한다.

BAe 146은 여러 가지 이유로 선택되었다. 우선, 제트엔진 4개를 탑재하고 있는데, Wright Electric의 2MW 전기 항공기 엔진 4개로 교체가 가능하다. 2023년에 제트엔진 1개를 전기모터로 교체하고, 2024년에 제트엔진 2개를 전기모터로 교체할 예정이며, 2026년 여객 운항을 시작하기 전에 2025년에 제트엔진 4개를 모두 전기모터로 교체할 계획이다. 그 다음으로, BAe 146은 급상승 이륙 기능의 비교적 조용한 작동으로 알려져서, 소음 문제가 우려되는 도심 근처에 있는 공항에서 사용하기에 이상적인 항공기다.

Wright Electric은 약 1시간을 운항할 수 있는 740km 항속거리의 개조된 비행기 몇 대를 구축할 계획이다. Spirit으로 불리는 개조된 모델은 이전부터 계획된 2030년의 무공해 비행을 향한 디딤돌이 될 것이다. 740km가 너무 짧게 들린다면 개조된 BAe 146이 유럽에서 운행할 수 있는 모든 경로를 보여주는 지도를 확인해보기를 바란다. 시드니에서 멜버른으로, 도쿄에서 오사카로, 샌프란시스코에서 로스앤젤레스로 갈 수 있는 충분한 범위다.

“고객은 더 청정한 기능을 요구하고 있으며 우리는 대안이 있다는 것을 보여주고 싶다.” Wright Electric의 CEO인 Jeffrey Engler가 말했다. “개조된 비행기가 불리한 점을 안고 있기는 하지만 동시에 인증된 항공기다.”

모든 새 비행기에 대한 인증 절차는 취득하는 데 몇 년이 걸릴 수 있다. Wright는 186명의 승객을 태울 수 있고 1,288km의 항속거리를 가질 새 항공기를 개발하고 있으며, BAe 146 항공기 개조를 통해 전기 비행을 가능하게 하는 방법을 배우고 있다.

세부 사항

흥미진진한 문제들을 살펴볼 수 있다. 세계는 이제 막 전기 항공 비행으로 전환하고 있으며 Wright Electric은 이를 선도하고 있는 회사다. 그런데 메가와트 규모의 모터에 전력을 공급하는 힘을 어디에서 가지고 올 것인가? 여기에서 흥미로워진다. Wright Electric은 그 질문을 자세히 조사한 백서를 가지고 있으며 흥미롭게 읽을 만하다. 우리는 그 정보의 일부를 간추려 설명할 것이다. 그것이 어떻게 수행될 것인지 세부 사항을 알고 싶다면 직접 백서를 확인할 수 있다. 흥미로운 내용이다.

수소 혹은 알루미늄 연료전지

항공기의 경우 무게는 중요한 요소다. 수소와 알루미늄은 모두 리튬 이온 배터리보다 훨씬 높은 에너지 밀도를 가지고 있다. 그 점은 장점이다. 그러나 수소와 알루미늄은 훨씬 더 무겁고 부피가 크다. 그 점은 단점이다. Wright Electric은 전기 비행기에 전력을 공급하기 위해 수소 연료 전지와 알루미늄 연료 전지 모두에 집중하고 있다.

수소는 다루기 까다로운 물질이다. 무엇보다 무색 불꽃으로 타는데, 이는 항공기 본체에 탱크를 보관하는 것이 승객의 안전에 문제가 될 수 있음을 의미한다. 수소를 액화하려면 10도 켈빈으로 냉각해야 한다. 최상의 저장 탱크를 사용하더라도 액체 형태로 약 하루 이상 보관할 수 없다. 수소는 가볍지만 연료 전지 자체는 가볍지 않다. 또한, 산소량이 감소하는 고도에서 항공 비행을 하려면 연료 전지에 산소를 충분히 공급할 수 있도록 무겁고 부피가 큰 시스템이 필요하다.

알루미늄 연료 전지는 공항에서 기존의 화물 기계로 쉽게 처리할 수 있기 때문에 알루미늄 연료 전지는 항공 비행에 대한 가능성을 보여준다. 그러나 알루미늄 연료 역시 높은 고도에서 충분한 산소 공급원이 필요하므로 시스템에 무게가 추가된다.

중요한 점

전기 비행 시대가 오기 전에 극복해야 할 과제는 엄청나지만 그렇다고 해서 극복할 수 없는 것은 아니다. Wright Electric과 다른 기업들은 미래를 향해 전속력으로 나아가고 있으며, 그 결과 환경이 더 깨끗해질 것이다. 전기 비행기는 전기 자동차보다 훨씬 어렵다.

제트 연료는 다른 연료원에 비해 에너지 밀도가 매우 높지만 화석 연료 산업에 대한 직간접적인 보조금 덕분에 저렴하다. 비용 효율적인 방식으로는 이를 대체하기가 어려울 것이다. 다행스럽게도 이를 시도하는 회사들은 굴하지 않고 세계를 배기가스 없는 전기 비행의 시대에 가깝게 만들고 있다.