제0부 개관·역사·연구 준비
0.5 역사 III: 수직이착륙의 꿈 — 헬리콥터·틸트로터에서 eVTOL·UAM까지
0.5.1 이 장에서 배우는 것 / 선수 지식 / 특히 중요한 독자
활주로 없이 뜨고 내리는 항공기는 비행의 역사만큼 오래된 꿈이다. 헬리콥터가 그 꿈을 처음 현실로 만들었다. 그 뒤 70년 동안 수많은 수직이착륙(VTOL) 실험기가 나왔지만 대부분 실용화에 실패했다. 2010년대에 전기 추진이 판을 다시 열었고, 그 결과가 오늘의 eVTOL과 UAM이다. 이 장은 그 계보를 따라가며 무엇이 반복되고 무엇이 달라졌는지를 본다.
배우는 것:
- 수직이착륙이 어려운 이유 — 제자리 비행(호버)에 드는 동력과 순항 효율이 서로 반대 방향을 요구한다는 기본 긴장. 물리의 상세는 1.2로 넘기고 여기서는 직관만 세운다.
- 네 갈래의 계보 — 헬리콥터, 제트와 실험 VTOL, 틸트로터, 전기 eVTOL이 언제 나와 어떻게 성숙하거나 사라졌는지.
- 헬리콥터 여객과 플라잉카가 시든 이유 — 소음·비용·안전·인프라. eVTOL이 같은 벽을 넘을 수 있는지가 이 분야의 핵심 질문이다.
- 전기의 전환 — 배터리·모터·디지털 비행제어와 분산전기추진(DEP)이 바꾼 것과 바꾸지 못한 것.
- 2016~2026년의 붐과 조정 — Uber Elevate 백서, 창업 물결, SPAC 상장, 인증의 현실, 2024~2025년의 도산과 구조조정, 중국의 무인 eVTOL 형식증명.
- 한국의 길 — K-UAM 로드맵과 그랜드챌린지 실증, 그리고 일정의 재조정.
선수 지식: 0.1(세 축의 지형). 0.3·0.4를 먼저 읽으면 군용·민간 무인기의 역사와 이 장의 eVTOL 역사가 어떻게 연계되는지 보인다.
특히 중요한 독자: 사업(투자·사업개발)과 정책 담당자. 이 분야의 일정 발표를 읽을 때 과거의 반복 패턴을 아는 것이 가장 좋은 방어다. 엔지니어에게는 형상 선택의 역사적 배경(1.6·1.12·15.3)을 준다.
기준 시점과 정직성. 이 장의 기업·인증·정책 서술은 2026년 10월을 기준으로 한다. 집필에 사용한 지식은 2026년 중반까지라서 그 뒤의 인증·도산·인수는 반영되지 않았을 수 있다. 기업 동향은 발표된 일정과 달성된 사실을 구분해 적었다. 확인하지 못한 날짜는
(확인 필요), 제조사 제원은(공개 주장치)로 표시했다. 초기 항공사(史)의 연도는 문헌마다 몇 달씩 불일치하는 경우가 있어 연 단위로만 적었다.
0.5.2 왜 수직이착륙은 어려운가 — 호버 동력과 순항 효율의 줄다리기
결론부터 말하면, 수직이착륙기는 한 기체 안에 두 항공기를 포함해야 한다. 제자리에 떠 있으려면 무게만큼의 추력을 쉬지 않고 만들어야 한다. 앞으로 날 때는 날개가 양력을 거의 공짜로 만들어 준다. 두 비행 상태가 요구하는 추진 장치의 크기와 모양이 서로 다르다.
호버에 드는 동력은 디스크 하중으로 정해진다. 디스크 하중은 무게를 로터(또는 프로펠러·팬)가 휩쓰는 면적으로 나눈 값이다. 큰 로터로 많은 공기를 천천히 밀면 동력이 적게 들고, 작은 팬으로 적은 공기를 빠르게 밀면 동력이 많이 든다. 운동량 이론(1.2)에서 이상적인 호버 동력은 다음과 같다.
$$ \frac{P}{T} = \sqrt{\frac{T/A}{2\rho}} $$
여기서 $P$는 동력, $T$는 추력(호버에서는 무게와 같다), $A$는 로터 면적, $\rho$는 공기 밀도다. 추력 1 N당 동력이 디스크 하중의 제곱근에 비례한다는 것이 요점이다. 디스크 하중이 100배 커지면 같은 무게를 띄우는 데 동력이 10배 든다.
이 관계가 70년 VTOL 역사의 설계 선택을 설명한다.
| 접근 | 디스크 하중 | 호버 | 순항 | 대가 |
|---|---|---|---|---|
| 헬리콥터 | 낮음(큰 로터) | 효율적 | 느림(전진 깃 속도 한계로 대체로 300 km/h 안팎 이하) | 복잡한 회전 기구, 진동, 순항 효율 낮음 |
| 제트 직접 양력·추력편향 | 매우 높음 | 연료를 매우 많이 씀 | 빠름(제트기 수준) | 호버 시간이 짧음, 지면 침식·고온 배기 |
| 틸트로터·틸트윙 | 중간 | 헬리콥터보다 불리 | 프로펠러기 수준 | 회전 기구·천이 비행의 복잡성, 무게 |
| 분산전기추진 eVTOL | 낮음~중간(형상마다 다름) | 형상마다 다름 | 형상마다 다름 | 배터리 비에너지(Wh/kg)가 항속을 묶음 |
표의 마지막 열이 핵심이다. 어떤 접근도 공짜가 아니었다. 헬리콥터는 순항을, 제트 VTOL은 연료를, 틸트로터는 기계적 복잡성을 대가로 냈다. eVTOL은 기계적 복잡성을 전기 배선과 소프트웨어로 옮기는 대신 배터리라는 새 대가를 낸다. 이 장의 나머지는 이 대가를 누가 언제 어떻게 치렀는지의 이야기다. 형상별 트레이드의 정량 분석은 1.6·1.11·1.12·15.3에서 한다.
0.5.3 네 갈래의 계보 — 연표로 보기
수직이착륙의 역사는 한 줄이 아니라 네 갈래로 흐른다. 아래 연표는 각 갈래의 이정표를 시간 순으로 모은 것이다. 갈래마다 표시 모양을 달리했다.
연표에서 세 가지가 보인다.
- 헬리콥터만 일찍 성숙했다. 1930년대 말 실용 비행에서 10년 안에 민간 형식증명까지 갔다.
- 제트·실험 VTOL은 1950~60년대에 폭발했다가 대부분 사라졌다. 군에서 살아남은 것은 해리어와 그 후계(F-35B) 정도다.
- 틸트로터는 시제기(1955)에서 실전 배치(2007)까지 반세기가 걸렸다. 민간 틸트로터는 2026년 중반에도 형식증명 절차 중이다.
전기 eVTOL 갈래는 2010년대에 시작해 10여 년 만에 형식증명(중국)과 대규모 도산(유럽)을 함께 겪었다. 속도는 빨랐지만 굴곡도 컸다.
0.5.4 헬리콥터의 성숙 — 1930~1960년대
헬리콥터의 아이디어는 오래되었지만, 조종할 수 있는 회전익기가 나온 것은 1930년대다. 1936년 독일의 포케-불프 Fw 61이 안정된 비행과 조종을 보여 주었다. 1939년 미국의 시코르스키 VS-300이 계류 상태로 첫 비행을 했다. 이듬해 자유 비행에 성공했다.
VS-300이 남긴 것은 오늘날 헬리콥터의 표준 구성이다. 큰 주 로터 하나와 꼬리 로터 하나, 그리고 로터 깃의 각도를 바꿔 조종하는 방식이다. 주기적 피치(cyclic)는 로터 원판을 기울여 방향을 잡는다. 집합 피치(collective)는 모든 깃의 각도를 함께 바꿔 추력을 조절한다. 이 조종 원리는 지금도 거의 그대로다.
이후의 성숙은 빨랐다.
| 연도 | 사건 | 의미 |
|---|---|---|
| 1942 | 시코르스키 R-4 첫 비행 | 처음으로 양산된 헬리콥터. 제2차 세계대전 말 구조 임무에 사용되었다 |
| 1946 | Bell 47 민간 형식증명 | 민간 항공 당국이 형식증명을 내준 첫 헬리콥터 — 회전익기가 민간 인증 체계 안으로 들어왔다 |
| 1950년대 초 | 한국전쟁의 부상자 후송 | 헬리콥터 의무후송이 군 교리로 자리 잡았다 |
| 1950년대 | 터빈 엔진 도입(Kaman K-225, Alouette II 등) | 피스톤 엔진보다 가볍고 강한 동력 — 탑재량과 신뢰성이 크게 늘었다 |
| 1960년대 | 베트남전의 대규모 헬기 기동 | 공중 기동이 지상전의 핵심이 되었다 |
이 시기의 교훈은 eVTOL 시대에도 유효하다. 첫째, 기술 실증과 실용화 사이에는 동력원의 도약이 있었다. 피스톤에서 터빈으로 바뀌면서 헬리콥터는 비로소 사용할 만한 탑재량을 얻었다. eVTOL에서 같은 자리를 배터리가 차지한다. 둘째, 군 수요가 산업을 키웠다. 한국전쟁과 베트남전의 대량 조달이 생산 기반과 정비 체계를 만들었다. eVTOL 기업들이 군 계약을 찾는 것도 같은 논리다(15.26).
헬리콥터는 오늘날 무인기로도 이어진다. 무인 헬리콥터와 동축 로터 무인기는 1.8에서 다룬다.
0.5.5 냉전기의 VTOL 실험과 제트 수직이착륙기
1950~60년대는 VTOL 실험의 황금기였다. 냉전의 군은 활주로가 파괴되어도 뜰 수 있는 전투기와 수송기를 원했다. 미국·영국·독일·프랑스·소련·캐나다가 저마다 다른 형상을 시험했다. 결과만 말하면, 수십 종의 실험기 가운데 실전 배치까지 간 것은 극소수였다.
| 형상 | 대표 실험기(첫 비행 연대) | 원리 | 결과 |
|---|---|---|---|
| 테일시터 | Convair XFY-1 포고(1954), Ryan X-13(1950년대) | 꼬리로 서서 이륙한 뒤 기체 전체가 눕는다 | 착륙 때 조종사가 뒤를 보며 내려야 해 실용화 실패 |
| 틸트윙 | Vertol VZ-2(1957), LTV XC-142(1964), Canadair CL-84(1965) | 날개와 프로펠러를 함께 세웠다 눕힌다 | 기술은 실증했으나 양산 계약 없음 |
| 틸트덕트 | Doak VZ-4(1958), Bell X-22(1966) | 덕트 안의 팬을 회전시킨다 | 연구용에 그침 |
| 추력편향 제트 | Hawker P.1127(1960) → 해리어(1969 배치) | 엔진 배기 노즐 방향을 돌린다 | 실전 배치 성공 — 영국·미 해병대 등 |
| 리프트 제트 | Dornier Do 31(1967), Yak-38(1970년대) | 수직 이륙 전용 엔진을 따로 단다 | Do 31은 시험기로 끝남, Yak-38은 제한적 배치 |
| 원반형 | Avro Canada Avrocar(1959) | 코안다 효과로 원반 아래 공기를 내뿜는다 | 지면 효과 밖에서 불안정, 중단 |
해리어가 살아남은 이유는 임무가 그 대가를 감당할 만했기 때문이다. 함정이나 전방 기지에서 뜨는 전투기는 연료 소모가 커도 가치가 있었다. 그래도 해리어는 실제 운용에서 짧은 활주 이륙을 주로 사용했다. 수직 이륙은 연료와 무장을 줄여야 가능했다. 이 계보는 F-35B(미 해병대 2015년 초기 작전 능력)로 이어진다.
나머지가 사라진 이유는 세 가지로 묶인다. ① 호버 동력의 벽 — 디스크 하중이 높은 형상은 연료를 너무 많이 사용했다(0.5.2). ② 천이 비행의 위험 — 수직 비행에서 수평 비행으로 넘어가는 구간에서 조종이 어렵고 사고가 잦았다. 당시에는 이를 대신해 줄 디지털 비행제어가 없었다(2.3). ③ 비용 — 같은 임무를 헬리콥터와 활주로 항공기의 조합으로 더 싸게 할 수 있었다.
이 실험기들은 형상의 사전(辭典)으로 남았다. 오늘의 eVTOL 형상은 대부분 이 시기에 한 번씩 시도되었다. 다른 것은 동력원과 비행제어다. 무인기 쪽에서는 테일시터가 소형 VTOL 무인기로 부활했다(1.12·24.6).
0.5.6 틸트로터의 계보 — XV-3에서 V-22, 그리고 민간 틸트로터
틸트로터는 헬리콥터처럼 큰 로터로 뜨고, 로터를 앞으로 눕혀 프로펠러기처럼 난다. 호버 효율과 순항 속도를 함께 노리는 절충이다. 그 대가는 날개 끝에서 무거운 로터와 변속기를 90도 돌리는 기계적 복잡성이다.
| 연도 | 사건 | 의미 |
|---|---|---|
| 1955 | Bell XV-3 첫 비행 | 틸트로터 개념의 첫 유인 시험기. 로터 불안정(공탄성) 문제를 드러냈다 |
| 1977 | Bell XV-15 첫 비행 | NASA·육군·Bell의 연구기. 틸트로터가 실용 가능함을 실증 |
| 1989 | V-22 오스프리 첫 비행 | 군용 틸트로터 개발 착수 — 이후 개발 지연과 비용 상승 |
| 2000 | V-22 시험·평가 중 두 차례 치명 사고 | 강하 중 와류 고리 상태 등 안전성 논란과 재설계 |
| 2007 | V-22 미 해병대 실전 배치 | 시제기(1955)에서 반세기 만의 실용화 |
| 2003 | BA609(현 Leonardo AW609) 첫 비행 | 민간 틸트로터 시도. 2015년 시험기 추락 사고를 겪었다 |
| 2017 | Bell V-280 첫 비행 | 미 육군 차세대 장거리 공격 헬기(FLRAA)로 2022년 선정 |
민간 틸트로터 AW609는 2026년 중반 기준으로 FAA 형식증명 절차가 진행 중이다(확인 필요). 첫 비행 뒤 20년이 넘었다. 지연의 이유 가운데 하나는 규정의 공백이었다. 틸트로터는 비행기(Part 23·25)도 회전익기(Part 27·29)도 아닌 동력양력(powered-lift) 범주라서 운항·조종사 자격 규정이 따로 필요했다. FAA는 2024년 동력양력 특별규정(SFAR)을 최종화해 이 공백을 메웠다(17.7). 같은 규정이 eVTOL에도 적용된다. 틸트로터가 닦은 제도의 길 위로 eVTOL이 들어왔다.
무인 쪽에도 계보가 있다. 1990년대 미국의 Bell Eagle Eye가 무인 틸트로터를 시험했다. 한국항공우주연구원은 스마트무인기 사업으로 무인 틸트로터 TR-100을 개발해 2011년 비행시험을 했다(확인 필요). 이 경험은 이후 한국의 eVTOL 연구로 이어졌다(23.20).
오늘의 eVTOL 가운데 Joby·Archer 등은 틸트로터의 전기 후예다. 다만 날개 끝의 큰 로터 두 개 대신 여러 개의 전기 프로펠러를 날개에 분산하고, 일부만 기울이거나 전부를 기울인다. 기계식 동력 전달축이 없어 회전 기구가 단순해진다. V-22가 겪은 천이 비행의 난제는 디지털 비행제어가 맡는다(2.3).
0.5.7 플라잉카와 헬리콥터 여객 — 꿈이 시들었던 이유
eVTOL의 사업 모델은 새롭지 않다. "도시의 하늘을 나는 대중교통"은 1940~70년대에 이미 시도되었다. 그리고 대부분 접었다. 이 실패를 아는 것이 eVTOL을 평가하는 출발점이다.
플라잉카. 1947년 ConvAirCar는 시험 비행 중 사고를 겪고 사업이 중단되었다. 1949년 첫 비행한 Taylor Aerocar는 1956년 민간 당국의 인증을 받았지만 양산 투자를 얻지 못했다. 2000년대까지 여러 "개인용 비행 자동차"가 발표되었으나 대부분 시연 수준에 머물렀다. 도로와 하늘의 요건을 함께 만족시키면 둘 다 어중간해졌다. 오늘의 개인용 비행체(PAV)와 초경량 eVTOL은 이 계보에서 도로 주행을 버린 쪽이다(15.24·24.24).
헬리콥터 여객. 미국에서는 1940~50년대에 도시 헬기 항공사가 생겼다.
| 사례 | 기간 | 무엇을 했나 | 왜 접었나 |
|---|---|---|---|
| Los Angeles Airways | 1947~1971 | 우편으로 시작해 공항-도심 여객 | 1968년 두 차례 치명 사고 뒤 쇠퇴(확인 필요) |
| New York Airways | 1949~1979 | 맨해튼 옥상 헬기장과 공항 연결 | 1977년 팬암 빌딩 옥상 사고(지상·옥상 사망자 발생) 뒤 도심 노선 중단 |
| Chicago Helicopter Airways | 1950년대~1970년대 | 공항 간 연결 | 보조금 축소와 수요 부족(확인 필요) |
| Uber Copter·Airbus Voom·Blade | 2010년대~ | 앱으로 헬기 좌석을 판매 | Voom은 철수, Blade는 고가 틈새 시장으로 생존 |
실패 요인은 거의 언제나 같다.
- 비용 — 헬리콥터는 좌석·거리당 운항비가 고정익기의 몇 배다. 연료·정비·조종사 인건비가 모두 비쌌다. 초기 헬기 항공사는 연방 보조금에 기댔고, 1960년대 보조금이 줄자 위축되었다(확인 필요).
- 소음 — 도심 상공의 로터 소음은 주민 반발을 불렀다. 옥상 헬기장은 허가를 얻기 어려웠다(1.31·21.10).
- 안전 — 사고 한 건이 노선 전체를 닫았다. 대중교통이 되려면 여객기 수준의 안전 기록이 필요했다.
- 인프라 — 도심 이착륙장은 입지·소방·보안 비용이 크다(15.8).
2025년 8월 Joby가 Blade의 여객 사업을 인수한다고 발표했다. 헬기 여객의 고객·터미널·운항 경험이 eVTOL 사업의 발판으로 넘어간 셈이다(23.38·23.39).
eVTOL 업계는 이 네 벽에 대한 답을 내세운다. 전기 모터와 단순한 구조로 정비비를, 분산된 저속 프로펠러로 소음을, 추진기 다중화로 안전을, 자율 비행으로 장기적으로 조종사 인건비를 낮추겠다는 것이다. 이 주장이 성립하는지는 아직 운항 실적으로 입증되지 않았다. 원가 모델은 21.6, 수용성은 21.10에서 따진다.
0.5.8 전기의 전환 — 배터리·모터·분산전기추진
2010년대에 VTOL의 판을 다시 연 것은 전기다. 정확히는 서로 다른 산업에서 온 네 기술이 한꺼번에 무르익었다.
| 기술 | 어디서 왔나 | VTOL에 준 것 | 남은 한계 |
|---|---|---|---|
| 리튬이온 배터리 | 휴대전화·노트북·전기차 | 비싸지 않고 믿을 만한 전기 에너지 저장 | 질량당 에너지가 항공유의 수십분의 일(1.21) |
| 무브러시 모터·전력전자 | 산업용 구동·전기차·드론 | 가볍고 응답이 빠른 추진기, 기어 없는 직결 | 대형 로터의 회전수 제어는 느림 — 가변 피치가 다시 필요할 수 있다(1.18) |
| MEMS 센서·디지털 비행제어 | 스마트폰·자동차·소형 드론 | 사람이 직접 조종하기 어려운 기체를 컴퓨터가 안정화 | 소프트웨어 보증과 인증 비용(8.8) |
| 분산전기추진(DEP) | NASA·학계 연구 | 추진기를 여러 개로 나눠 배치 자유도·다중화 확보 | 고전압 배선·열관리·고장 분석의 복잡성(1.17·1.19) |
분산전기추진은 엔진 하나의 동력을 기계 축으로 나누는 대신 여러 전기 모터에 전선으로 나누는 방식이다. 전선은 기어박스와 축보다 훨씬 자유롭게 배치할 수 있다. 그래서 프로펠러를 날개 앞전에 줄지어 달거나, 일부는 수직 이륙에만 사용하고 일부는 순항에만 사용하는 배치가 가능해졌다. 모터 하나가 고장 나도 나머지가 추력을 메우도록 설계할 수 있다.
NASA는 이 개념을 일찍 연구했다. 2010년 1인승 전기 테일시터 개념 Puffin을 발표했다. 2015년 전후에는 날개 앞전에 소형 프로펠러를 줄지어 단 LEAPTech 날개를 트럭에 실어 시험했고, 10개 프로펠러의 틸트윙 축소 시험기 GL-10을 날렸다. 이 연구는 전기 비행기 실증기 X-57 Maxwell로 이어졌다. X-57은 2016년 공개되었지만 2023년 6월 NASA가 비행 없이 사업을 종료했다. 안전한 비행을 가로막는 기술 문제와 부품 수급 문제가 이유였다. NASA는 대신 전기 추진의 전자기 간섭·감항 절차에 관한 교훈을 공개했다. 실증기가 날지 못한 것 자체가 전기 항공기 인증이 쉽지 않다는 교훈이다.
민간에서는 2011년 독일 e-volo(후의 Volocopter)가 사람이 탄 전기 멀티콥터를 처음 띄웠다. 소형 쿼드콥터 드론의 원리(0.4·1.7)를 사람 크기로 키운 것이다. 이 사건은 "드론 기술로 사람을 태울 수 있다"는 상상을 열었다.
그러나 전기의 가장 큰 한계는 그대로다. 배터리의 질량당 에너지다. 2020년대 중반 고성능 리튬이온 셀은 대략 250~300 Wh/kg 수준이고, 팩으로 묶으면 더 낮아진다. 항공유는 약 12,000 Wh/kg이다. 전기 모터의 효율이 엔진보다 몇 배 높다는 점을 감안해도 격차는 한 자릿수 이상 남는다. 그래서 eVTOL은 짧은 노선(수십 km)과 소수 승객에서 출발했다. 하이브리드·수소로 이 벽을 넘으려는 시도는 1.23·1.24·15.25에서 다룬다.
그림처럼 오늘의 eVTOL 형상은 앞선 수직이착륙 형상이 전기화를 거쳐 다시 태어난 것이다. 멀티콥터는 헬리콥터와 소형 드론에서, 리프트+크루즈는 소형 쿼드플레인 무인기에서, 틸트로터·틸트프롭은 XV-15·V-22에서, 덕티드 추력편향은 제트·리프트팬 VTOL에서 왔다. 형상별 장단점은 1.11·1.12·15.3에, 제품 비교는 24.21·24.22에 있다.
0.5.9 붐과 조정 — Uber Elevate에서 도산과 형식증명까지(2016~2026)
0.5.9.1 Uber Elevate와 창업 물결
2016년 10월 Uber는 백서 "Fast-Forwarding to a Future of On-Demand Urban Air Transportation"(Uber Elevate)을 공개했다. 백서는 승차 공유 플랫폼이 전기 VTOL 항공기를 도시 교통망에 넣는 그림을 그렸다. 기체 요구조건, 인증, 배터리, 소음, 이착륙장, 조종사 수급까지 걸림돌을 체계적으로 나열했다. 이 문서가 "UAM"이라는 말을 산업의 공용어로 만들었다는 평가가 많다.
백서 뒤로 투자가 몰렸다. Uber는 2017~2019년 연례 Elevate 서밋을 열어 기체 개발사·부동산·규제 당국을 한자리에 모았다. 2020년 1월 CES에서는 현대자동차와 협력을 발표했다. 그러나 Uber는 2020년 12월 Elevate 사업을 Joby Aviation에 넘겼다. 플랫폼 기업이 직접 하늘을 운영하는 대신 기체 개발사에 바통을 넘긴 것이다.
이 시기에 등장했거나 자란 기업은 대부분 이 책의 기업 장에서 따로 다룬다.
| 기업 | 형상 | 2026년 중반 상황(요지) | 상세 |
|---|---|---|---|
| Joby Aviation(미국) | 틸트프롭(6개) | FAA 형식증명 최종 단계 진행, 미승인. 두바이에서 2026년 말 상업 운항 목표(확인 필요) | 23.39 |
| Archer Aviation(미국) | 리프트+틸트 | FAA 형식증명 진행, 미승인(확인 필요) | 23.40 |
| Beta Technologies(미국) | 리프트+크루즈, 전기 고정익 병행 | 군 시험 협력, 인증 진행(확인 필요) | 23.41 |
| Wisk(미국, Boeing) | 리프트+크루즈, 자율 | 자율 비행 전제로 인증 추진 | 23.42 |
| EHang(중국) | 멀티콥터, 무인 | 형식증명(2023)·운항증명(2025) 취득 | 23.43 |
| Volocopter(독일) | 멀티콥터 | 2024년 말 도산 절차, 2025년 중국계 Wanfeng 그룹에 인수 | 23.44 |
| Lilium(독일) | 덕티드 추력편향 | 2024·2025년 두 차례 도산 절차, 사업 중단 | 23.44 |
| Vertical Aerospace(영국)·Eve(브라질) | 틸트·리프트+크루즈 | 자금 조달과 시험 진행 | 23.45 |
| Supernal(한국 현대차그룹, 미국 법인) | 틸트 계열(S-A2) | 2025년 개발 일시 중단·대규모 감원 | 23.46 |
0.5.9.2 SPAC 상장과 자본의 물결
2021~2022년 eVTOL 기업 여러 곳이 SPAC(기업인수목적회사)과의 합병으로 미국 증시에 상장했다. SPAC 상장은 전통적 기업공개보다 빠르고, 미래 매출 전망을 공개적으로 제시할 수 있었다. Joby(2021년 8월), Archer·Lilium(2021년 9월), Vertical(2021년 12월), Eve(2022년 5월)가 이 길을 갔다. 헬기 예약 플랫폼 Blade도 2021년 같은 방식으로 상장했다. EHang은 그보다 앞선 2019년 말 일반 공모로 나스닥에 상장했다.
SPAC 시기의 투자 설명 자료에는 2024~2025년 상용 운항 개시 같은 일정이 흔했다. 2026년 중반까지 그 일정을 준수한 미국·유럽 기업은 없다. 중국 EHang만 자국 당국의 인증을 바탕으로 제한된 상업 운항에 들어갔다. 발표 일정과 달성 사실의 간격은 이 분야의 기업 정보를 읽을 때 가장 먼저 확인할 항목이다(21.7·21.8·24.23).
0.5.9.3 인증의 현실
일정이 지연된 가장 큰 이유는 인증이다. 규제 당국은 처음 보는 형상에 맞는 기준부터 만들어야 했다.
- EASA는 2019년 7월 소형 VTOL 항공기 특별조건 SC-VTOL을 발행했다. 승객을 태우는 상업 운항용 "강화(enhanced)" 범주에는 대형 여객기에 버금가는 안전 목표를 요구했다(17.14).
- FAA는 처음에 eVTOL을 소형 비행기 기준(Part 23)으로 인증하려 했다. 2022년에 방향을 바꿔 동력양력 범주의 개별 기준으로 인증하기로 했다. 운항과 조종사 자격은 2024년 10월 최종화된 동력양력 특별규정(SFAR)이 다룬다(17.7).
- 중국 CAAC는 무인 eVTOL에 특별 기준을 적용해 2023년 10월 EHang EH216-S에 세계 첫 무인 eVTOL 형식증명을 내주었다. 2025년 3월에는 운영사 두 곳에 운항증명(OC)을 발급했다(17.25·23.43).
인증 과정 자체는 20.12에서 사례로 따라간다. 여기서 볼 점은 한 나라의 형식증명이 다른 나라의 승인을 뜻하지 않는다는 것이다. EH216-S의 중국 인증은 미국·유럽에서 효력이 없다. 상호인정은 양자 협정(17.34)의 영역이다.
0.5.9.4 2024~2025년의 조정
2024년 말부터 유럽에서 대형 구조조정이 이어졌다.
| 시점 | 사건 | 드러난 문제 |
|---|---|---|
| 2024년 10월 | Lilium 독일 자회사 도산 신청 — 독일 연방의회 예산위원회가 대출 보증을 거부한 직후 | 인증 전 장기 개발 자금의 공백, 정부 지원 의존 |
| 2024년 12월 말 | Volocopter 도산 신청 | 형식증명 직전에도 자금이 소진될 수 있다 |
| 2025년 1월 | Airbus가 CityAirbus NextGen 개발을 2025년 말 보류하겠다고 발표 | 대기업도 배터리 성숙도를 이유로 속도를 늦춤 |
| 2025년 2월 | Lilium 두 번째 도산 신청 — 발표했던 구제 투자가 들어오지 않음 | 구제 발표와 실제 자금 유입의 간격 |
| 2025년 3월 | Volocopter 자산을 Diamond Aircraft의 모회사 Wanfeng 그룹이 인수 | 유럽 기술 자산의 해외 이전 |
| 2025년 8~9월 | 현대차그룹 Supernal 개발 일시 중단·대규모 감원 | 완성차 그룹도 일정을 재평가 |
조정은 eVTOL이 실패했다는 뜻이 아니다. 누가 인증 완료까지 버틸 자금을 가졌는가가 승부를 결정하는 단계에 들어섰다는 뜻이다. 같은 시기 미국 선두 기업들은 대기업 투자와 군 계약으로 자금을 유지했다. 미 공군의 Agility Prime(2020년 시작) 같은 군 시험 사업이 인증 전 매출과 시험 기회를 주었다(15.26). 자본 사이클의 분석은 21.7에서 한다.
0.5.10 한국의 길 — K-UAM 로드맵과 그랜드챌린지
한국은 2020년 6월 관계부처 합동으로 「한국형 도심항공교통(K-UAM) 로드맵」을 발표했다. 핵심 목표는 2025년 초기 상용화였다. 로드맵은 단계를 나누었다. 초기(2025~)에는 조종사가 탑승하고, 성장기(2030~)에는 원격조종으로, 성숙기(2035~)에는 자율 비행으로 간다는 그림이었다.
| 시기 | 사건 | 상세 |
|---|---|---|
| 2011 | 한국항공우주연구원 무인 틸트로터 TR-100 비행시험(확인 필요) | 23.20 |
| 2020 | K-UAM 로드맵 발표, 현대차-Uber 협력 발표(CES) | 18.13·23.46 |
| 2021 | K-UAM 기술로드맵, 운용개념서 발표(확인 필요) | 15.1 |
| 2023 | K-UAM 그랜드챌린지 1단계 착수 — 전남 고흥 개활지 실증(확인 필요) | 18.13 |
| 2023~2024 | 「도심항공교통 활용 촉진 및 지원에 관한 법률」 제정(2023)·시행(2024) | 18.13 |
| 2024~2025 | 그랜드챌린지 2단계 — 수도권 도심 실증(인천 아라뱃길 일대 등)(확인 필요) | 18.13 |
| 2025 | Supernal 개발 일시 중단 | 23.46 |
K-UAM 그랜드챌린지는 기체·운항·교통관리·버티포트·통신 사업자가 컨소시엄을 이뤄 함께 비행하는 민관 합동 실증이다. 1단계는 개활지에서 기체와 운용 체계의 기본 성능을, 2단계는 공항 주변 교통과 섞이는 도심 환경을 검증한다. 실증 체계와 법적 근거는 18.13에서 자세히 본다.
2025년 상용화 목표는 충족되지 않았다. 국산 기체의 인증이 끝나지 않았고, 운항 기준·인력·제도도 준비 중이었다. 2026년 9월 언론 보도에 따르면 국토교통부는 실행 전략을 고쳐 2028년 공공 서비스, 2030년 민간 상용 서비스를 새 목표로 제시했다(2차 출처, 확인 필요). 한국의 사례는 이 장의 전체 흐름과 같다. 기술 실증은 앞서가고, 인증·자본·운항 체계가 일정을 결정한다.
0.5.11 쟁점 — 이번에는 다른가
헬리콥터 여객은 70년 전에 같은 약속을 했다. eVTOL은 그 약속을 준수할 수 있을까. 업계·학계·정책 담당자의 입장은 셋으로 나뉜다.
① 기술 전환론 — "전기 추진이 경제성의 판을 바꿨다."
- 근거: 기계 부품이 줄어 정비비가 낮다. 분산 추진으로 소음과 안전이 개선된다. 배터리 가격과 성능은 전기차 산업 덕분에 계속 좋아진다.
- 이 입장을 취하는 쪽: eVTOL 개발사, 초기 투자자, 일부 정부 로드맵.
② 구조적 회의론 — "헬리콥터 여객을 붕괴시킨 벽은 기술이 아니었다."
- 근거: 소음 민원, 도심 이착륙장의 입지·비용, 날씨에 따른 결항, 조종사 수급은 동력원과 무관하다. 배터리 비에너지가 노선과 승객 수를 묶어 좌석당 원가가 쉽게 내려가지 않는다.
- 이 입장을 취하는 쪽: 일부 항공 경제학자, 교통 계획가, 공매도 보고서.
③ 틈새 확장론 — "대중교통이 아니라 틈새에서 시작해 넓힌다."
- 근거: 공항 셔틀, 관광, 응급의료, 섬·산간 연결, 화물, 군 수송처럼 지불 의사가 높거나 대안이 없는 시장이 먼저 열린다. 운항 실적이 쌓이면 인증·보험·수용성의 비용이 내려간다.
- 이 입장을 취하는 쪽: 다수 정부의 단계적 로드맵, 운항사업자, 공공 임무 기관(15.27).
견해: 이 책은 ③을 가장 현실적인 경로로 본다. 근거는 두 가지다. 첫째, 이 장에서 본 모든 수직이착륙 기술은 대가를 감당할 만한 임무에서 먼저 살아남았다. 헬리콥터는 구조와 군 기동에서, 해리어는 함정에서, 틸트로터는 해병대 수송에서 그랬다. 둘째, 2025년 중국 EHang의 첫 상업 운항도 관광 비행이라는 틈새에서 시작했다. 다만 ②가 지적하는 소음·인프라·원가 문제는 틈새 시장에서도 그대로 남는다. 이 문제가 풀리는지는 운항 데이터가 쌓여야 판단할 수 있다(21.6·21.10).
0.5.12 함정과 한계 — 수직이착륙의 역사를 읽을 때 흔한 오해
| 오해 | 실제 | 더 볼 곳 |
|---|---|---|
| "eVTOL은 완전히 새로운 발명이다" | 형상 대부분은 1950~60년대에 시도되었다. 새로운 것은 동력원·비행제어·제조 방식이다 | 1.6·1.12 |
| "첫 비행 = 곧 상용화" | 틸트로터는 첫 시제기에서 실전 배치까지 52년, 민간 틸트로터는 첫 비행 뒤 20년 넘게 인증 중이다 | 20.12·25.4 |
| "전기 추진이면 조용하다" | 저속 프로펠러는 헬리콥터보다 조용할 수 있지만 소음은 형상·회전 속도·운항 고도에 크게 좌우된다 | 1.31·20.11 |
| "SPAC 자료의 일정 = 계획" | 2021~2022년 발표 일정 대부분이 준수되지 않았다 | 21.7·24.23 |
| "형식증명을 받으면 어디서나 운항할 수 있다" | 형식증명은 나라마다 따로다. 운항증명·버티포트·공역 승인이 따로 필요하다 | 15.17·17.34 |
| "도산 = 기술 실패" | 2024~2025년 도산은 주로 인증 완료 전 자금 공백 때문이었다. 기술 자산은 인수자에게 넘어갔다 | 21.7·23.44 |
| "UAM은 무인" | 초기 상업 운항은 대부분 조종사가 탑승한다. 무인 형식증명은 중국 EHang의 예외적 사례다 | 15.23·23.43 |
이 장의 한계도 밝혀 둔다.
- 1950~60년대 실험기의 첫 비행 연도는 자료마다 몇 달씩 차이가 나서 연대 단위로만 적었다.
- 2024~2026년 기업 동향은 빠르게 바뀐다. 표의 "2026년 중반 상황"은 기업 장(제23부)과 현황표(24.23)에서 다시 확인해야 한다.
- 헬기 항공사의 쇠퇴 원인(보조금·사고·소음)의 상대적 비중은 연구자마다 해석이 다르다. 이 장은 공통으로 지적되는 요인만 적었다.
0.5.13 관련 규격·프로토콜
수직이착륙기의 역사는 인증 범주의 역사이기도 하다. 각 형상이 어느 기준으로 인증받는지가 개발 기간과 비용을 결정했다.
| 문서 | 발행 | 무엇을 정하나 | 상세 |
|---|---|---|---|
| 14 CFR Part 27·29 | FAA | 소형·대형 회전익기 감항 기준 | 20.1 |
| CS-27·CS-29 | EASA | 유럽의 회전익기 인증 기준 | 20.1 |
| SC-VTOL-01 및 적합성 입증 방법(MOC SC-VTOL) | EASA | 소형 VTOL 항공기(eVTOL 포함)의 특별조건 | 17.14 |
| 동력양력 특별규정(SFAR, 2024) | FAA | 동력양력 항공기의 운항·조종사 자격 | 17.7 |
| FAA 동력양력 개별 감항 기준(기체별 인증 기준 공고) | FAA | eVTOL 기체별 감항 기준 — 14 CFR 21.17(b) 경로 | 17.7·20.5 |
| RTCA DO-311A | RTCA | 충전식 리튬 배터리 체계의 최소 성능 기준 | 9.20·15.5 |
| 「도심항공교통 활용 촉진 및 지원에 관한 법률」 | 한국 | 실증·시범운용·사업자 지정 등 UAM의 법적 틀 | 18.13 |
| K-UAM 운용개념서 | 한국 관계부처·UAM Team Korea | 한국형 UAM 운용 단계와 구성 요소 | 15.1 |
개정판과 인증 기준의 세부 판은 해당 장에서 확인한다. 특히 FAA의 기체별 인증 기준은 기업마다 따로 공고되므로 판과 공고일을 함께 보아야 한다.
0.5.14 체크포인트·연구 질문
체크포인트
- 디스크 하중이 커지면 호버 동력이 왜 커지는가? 운동량 이론의 결론을 한 문장으로 설명하라.
- 1950~60년대 VTOL 실험기 대부분이 실용화에 실패한 세 가지 이유는 무엇인가? 해리어는 왜 예외였는가?
- 틸트로터가 시제기에서 실전 배치까지 반세기가 걸린 이유를 기술과 제도 양쪽에서 설명하라.
- 헬리콥터 여객 서비스가 쇠퇴한 요인 네 가지를 들고, eVTOL 업계가 각각에 내세우는 해법과 남은 의문을 짝지어라.
- 분산전기추진이 바꾼 것과 바꾸지 못한 것을 하나씩 들어라.
- 2024~2025년 유럽 eVTOL 기업의 도산은 기술 실패인가, 자금 실패인가? 근거를 들어 판단하라.
연구 질문 — 이 장에서 파생되는 열린 주제(25.7에 모은다)
- 헬기 항공사 실패의 정량 재분석 — 1950~70년대 미국 헬기 항공사의 운항비·보조금·사고·수요 자료를 재구성하면, 각 요인의 비중은 얼마였는가? 같은 모형에 eVTOL의 가정 원가를 넣으면 어떤 결과가 나오는가?
- 인증 기간의 결정 요인 — 회전익기·틸트로터·eVTOL의 첫 비행부터 형식증명까지 걸린 기간을 형상·규정 성숙도·자금 규모로 설명할 수 있는가?
- 틈새 시장의 확장 경로 — 관광·응급의료·화물·군 수송 같은 초기 시장에서 쌓인 운항 데이터가 여객 대중교통으로의 확장에 실제로 어떻게 기여하는가? 헬리콥터 응급의료의 역사와 비교하라.
- 기술 자산의 국경 이동 — 도산한 eVTOL 기업의 지식재산·인력·시험 자료가 어디로 이동했는가? 이것이 산업 정책과 기술 보호(19.17)에 주는 함의는?
1차 출처(이 장)
- Uber Elevate, Fast-Forwarding to a Future of On-Demand Urban Air Transportation (2016)
- EASA, Special Condition for small-category VTOL aircraft (SC-VTOL-01, 2019)
- FAA, Integration of Powered-Lift: Pilot Certification and Operations — 동력양력 특별규정(SFAR) 최종 규칙(2024), Federal Register
- 관계부처 합동, 「한국형 도심항공교통(K-UAM) 로드맵」(2020)
- 「도심항공교통 활용 촉진 및 지원에 관한 법률」 — 국가법령정보센터
- 기업 동향: 각 기업의 공시(미국 SEC 제출 서류)와 보도자료 — 상세 출처는 제23부 기업 장
연표 전체는 부록 A.8에, 사건별 출처를 추적하는 방법은 0.9에 있다.
다음 장: 0.6에서 규제의 역사를 따라간다. 1944년 시카고협약이 "조종사 없는 항공기"를 처음 언급한 뒤, 무인기 규제가 예외 허가에서 운용 기반 규칙을 거쳐 위험 기반·인증 체계로 옮겨 온 과정을 ICAO·미국·EU·한국의 평행 연표로 본다.