미국, 하이브리드 전기 항공기 개발 프로젝트

보잉(Boeing)사는 상업용 항공수송 분야의 미래를 위한 프로젝트를 수행 중에 있다. 보잉사 연구 및 기술팀(Boeing Research & Technology)의 Marty Bradley와 SUGAR(Subsonic Ultra Green Aircraft Research) 프로젝트의 연구원들은 보잉사의 하이브리드 전기 항공기인 SUGAR Volt에 대해 논의하였다. SUGAR Volt는 기존 액체 연료와 전기에너지를 혼합한 형태의 차세대 항공기이다. 보잉사는 이러한 하이브리드 전기 항공기가 에너지 효율적인 미래 상업용 항공수단이 될 것으로 예상하고 있다. SUGAR Volt는 하이브리드 추진 시스템을 설치하여 항공유와 배터리를 같이 사용하며, 날개 길이가 더 크고 개방형 회전날개(Open-rotor)를 사용할 계획이다. 이 항공기는 공항에서 충전 후 비행하고, 충전된 전기는 비행 중 탄소 발생을 줄이기 위해 액체연료의 보조 또는 대체 역할을 할 예정이다.

듀얼 터빈 엔진은 기존 항공유에 의해 작동하며, 순항고도(Cruising Altitude)에서 이 시스템은 동력원을 전기로 변경할 수 있다. SUGAR Volt의 긴 날개는 보다 높게 상승할 수 있으며, 날개는 공항의 게이트 공간에 적합하도록 접을 수 있다. 보잉사는 연료연소 절감과 ‘녹색’ 그리드 전력이 이산화탄소 및 아산화질소 저감에 크게 기여한다고 밝혔다. 또한 하이브리드 전기 추진 시스템은 소음을 저감할 수 있다. SUGAR 연구팀은 하이브리드 전기 엔진 기술이 연료 연소, 온실가스, 아산화질소 배출, 소음 및 이착륙장 길이를 모두 줄이려는 나사(NASA)의 목표를 충족하기 때문에 획기적인 청정 기술이라고 밝혔다. Bradley는 보잉사가 2030~2050년 사이에 SUGAR Volt가 적용될 것으로 예상하고 있다고 말했다.

2012년 초 Bradley는 “2030~2050년 사이에 이러한 차세대 항공기에 적합한 배터리가 등장할 것인가에 대한 불확실성은 많다. 그러나 우리는 지금보다 훨씬 고성능인 배터리 회사의 배터리 제품을 통해 가능성을 확인하였다”고 말했다. 보잉사의 SUGAR 팀은 NASA의 미래 상업용 수송콘셉트를 확인하기 위해 작업 중에 있다. 이 프로젝트 팀은 향후 몇 년간 다양한 콘셉트 및 기술 옵션들을 검토하고 있으며, 하이브리드 배터리-액체연료 터빈 추진 시스템, 연료전지, 연료전지-액체연료 터빈 하이브리드 추진 시스템, 저온 연료(Cryogenic Fuel), 극저온 냉각 엔진과 관련 기술, 차세대 배터리 및 로터/터보프롭 기술 등이 포함되어 있다.

이러한 콘셉트 중 하나인 SUGAR Volt가 기존 항공기 대비 이산화탄소 및 아산화질소 배출량이 적기 때문에 NASA의 친환경 목표를 충족시킬 것으로 기대된다. 2011년 11월 보고서에 따르면, 이스라엘의 El Al 항공사는 20대의 보잉 737 항공기에 지상에서의 이동 시 사용할 전기 구동 유닛(unit)를 설치하기도 하였다. 다른 회사들도 유사한 아이디어를 검토 중에 있다.

블룸버그(Bloomberg)에 따르면, 항공사들은 새로운 기술을 지속적으로 연구하고 있으며, 이와 유사하게 지상 주행 관련 분야에도 관심이 많은 것으로 나타났다. Honeywell사는 항공기를 움직일 수 있는 전기 모터를 고안하고 있다. 이 전기모터를 이용하면 주 엔진이나 디젤 트렉터에 의지하지 않고도 항공기의 지상 이동이 가능하다. 불룸버그 비즈니스위크는 이러한 기술을 적용한 첫 번째 항공기가 향후 3년 이내에 생산될 것이라고 예상하였다.