초전도 모터로 수소 항공기 시대를 앞당기는 에어버스와 도시바 ESS의 도전

수소 사회 실현을 위한 항공 업계의 도전

세계적인 탈탄소화 흐름 속에서 항공 업계도 CO2 배출량 감소라는 큰 과제에 직면해 있습니다. 국제민간항공기구(ICAO)는 2050년까지 항공기 연료 효율을 매년 2% 개선하고, 2020년 이후 국제 항공으로 인한 CO2 배출량을 증가시키지 않는다는 목표를 제시했습니다. 이 목표 달성에는 항공기의 전동화가 필수적이며, 그중 수소 에너지 활용이 큰 기대를 모으고 있습니다.

에어버스와 도시바 ESS, 초전도 모터로 미래를 열다

유럽 항공기 제조업체인 에어버스 산하 에어버스 업넥스트와 도시바 에너지 시스템즈(ESS)는 차세대 수소 항공기 개발을 위한 "초전도 모터" 기술의 공동 연구를 발표했습니다. 이러한 노력은 수소 항공기 실현을 위한 큰 걸음이라고 할 수 있습니다. 에어버스는 2050년까지 이산화탄소 배출량을 실질적으로 제로로 만든다는 목표를 세우고 수소를 연료로 하는 "수소 항공기"의 연구 개발을 추진하고 있습니다. 수소 항공기에서는 기존 제트 엔진 대신 수소를 연료로 하는 모터가 항공기를 추진합니다. 도시바 ESS가 개발한 "초전도 모터"는 바로 이 새로운 추진 장치로 기대되고 있습니다. 초전도 기술은 리니어 모터카 등에 사용되는 기술로, 전기 저항이 제로가 되는 것이 특징입니다. 항공기 모터에 탑재할 경우 경량화와 고출력화를 실현할 가능성을 지니고 있습니다.

초전도 모터가 여는 수소 항공기의 새로운 시대

도시바 ESS에 따르면, 이번에 개발된 초전도 모터는 일반적인 동일 출력의 모터와 비교하여 10분의 1 이하의 경량화와 소형화를 달성했습니다. 이에 따라 항공기 전체 중량을 대폭 감소시킬 수 있을 것으로 기대됩니다. 에어버스의 수소 항공기는 섭씨 영하 253도의 액체 수소를 연료로 사용할 예정입니다. 이 초저온 액체 수소를 이용하여 초전도 모터의 온도를 낮춤으로써 기존 수소 항공기용 모터보다 더욱 효율적인 비행이 가능해집니다. 도시바 ESS의 간부는 초전도 모터의 실용화가 항공기 산업뿐 아니라 대형 모빌리티 산업 전체에 혁명을 가져올 것이라고 확신하고 있습니다. 에어버스 측도 이번 제휴는 항공 우주 업계의 니즈를 충족하는 최첨단 초전도 모터 기술 개발을 실현하기 위한 필연적인 선택이라고 언급하고 있습니다.

수소 항공기 개발의 역사와 현황

수소 에너지를 이용한 항공기 개발은 사실 1950년대 후반부터 시작되었습니다. 초기 연구 프로젝트에서는 수소 터빈 엔진이 중심이었지만, 2000년대 이후에는 연료 전지를 탑재한 항공기 개발도 진행되고 있습니다. 최근에는 유럽이 수소 항공기 개발을 선도하고 있습니다. EU의 "호라이즌 2020" 프로젝트에서는 연료 전지와 수소 터빈 엔진을 탑재한 항공기 개발이 진행되고 있습니다. 에어버스도 2035년까지 제로 에미션 여객기 실현을 목표로 수소를 주요 동력원으로 하는 3가지 콘셉트를 발표했습니다.

과제와 전망

수소 항공기 실현에는 기술적인 과제뿐만 아니라 수소의 제조, 저장, 수송 등 인프라 정비도 필요합니다. 하지만 에어버스와 도시바 ESS와 같은 기업의 적극적인 연구 개발, 그리고 각국 정부와 산업계의 연계에 의해 이러한 과제를 극복하고 수소 항공기 시대가 도래할 가능성은 충분히 있습니다. 초전도 모터는 수소 항공기 실현을 가속화하는 핵심 기술이 될 것입니다. 에어버스와 도시바 ESS의 도전은 항공 업계의 탈탄소화를 위한 큰 걸음이며, 지속 가능한 사회 실현에 기여하는 중요한 노력이라고 할 수 있습니다.