“에너지 소비 90% 줄였다”… 배터리 무게 한계 뚫은 프랑스 최초 ‘전기 비행기’

배터리의 치명적인 무게 장벽에 가로막혀 그동안 실현 불가능한 ‘미래의 유토피아’로만 여겨졌던 완전 전기 항공기가 프랑스 기술진의 대담한 공기역학 혁신을 통해 마침내 현실의 하늘로 날아올랐다.

배터리 자체의 에너지 밀도를 높이는 하드웨어 한계에 매달리는 대신, 비행기 형태 전체를 뜯어고쳐 에너지 소모량을 무려 90%나 획기적으로 분쇄해 버린 실리주의 기술 혁신이다.

지난달 30일(현지시각) 스페인 유력 매체 마르카(MARCA) 보도에 따르면, 프랑스 생테티엔(Saint-Étienne)에 본사를 둔 항공 혁신 스타트업 ‘에누에(Eenuee)’는 독보적인 공기역학 설계와 초경량 소재를 결합해 배터리 중량 한계를 완벽히 극복한 자사 최초의 19인승 완전 전기 항공기 ‘제니(Gen-ee)’의 개발 성과를 전격 공개했다.


그동안 전 세계 항공 및 배터리 업계가 친환경 전기 비행기를 상용화하는 데 있어 가장 커다란 족쇄는 바로 배터리의 무게였다. 하늘을 날기 위해 필요한 대용량 배터리를 탑재하면 기체 중량이 기하급수적으로 무거워져 비행 효율이 바닥을 치는 고질적인 정체 부침을 겪어왔기 때문이다.
에누에 연구진은 기존 항공기들의 표준 공식인 ‘고전적인 날개 달린 긴 튜브(원통형 동체)’ 형태를 과감히 버리는 역발상 전술로 이 장벽을 허물었다. 제니는 비행기의 동체와 날개를 하나의 매끄러운 공기역학적 표면으로 완전히 통합한 ‘일체형 날개(Blended Wing Body)’ 구조를 채택했다.

이 정교한 설계를 통해 날개가 단순히 수동적으로 무거운 몸통을 떠받치는 구조에서 벗어나, 비행기 동체 표면 전체가 공기 흐름을 받아 스스로 하늘로 떠오르는 ‘양력’을 능동적으로 계산·생성하게 된다. 기체 형태 자체를 거대한 하나의 날개로 탈바꿈시켜, 배터리 무게 탓에 가라앉으려는 하중 압박을 공기역학의 힘으로 가볍게 상쇄해 낸 셈이다.


무게를 벼랑 끝까지 깎아내기 위한 첨단 소재 공학도 빛을 발했다. 제니의 기체 인프라 상당 부분은 강철보다 단단하면서도 무게는 가벼운 고급 탄소 섬유 복합재로 촘촘히 구성됐다.

여기에 고고도 비행을 하지 않는 단거리 노선의 특성을 살려, 객실 내부에 인위적으로 공기압을 불어넣는 대형 압축 설비(가압 시스템)를 과감히 제거하는 실리적 선택을 내렸다.
가압 장치와 이를 견디기 위한 두꺼운 기벽 프레임이 사라지면서 비행기 전체 무게가 기존 동급 기종 대비 무려 40%가량 기습 감축되어 총중량 12,300파운드(약 5.57톤)라는 경이로운 경량화를 달성했다.

에누에 측은 이 같은 독보적인 공기역학 형태와 가벼운 몸체 덕분에 연료 효율이 극대화되어, 기존 화석 연료 기반의 항공기를 운항할 때와 비교해 유지·운전 비용을 최대 11배까지 파격적으로 절감할 수 있다고 모델링했다.


완전 전기 배터리 엔진으로 구동되는 제니는 총 19개의 가계 좌석을 갖추고 있으며, 1회 충전 시 최대 500km의 영토를 막힘없이 비행하는 것을 당면 목표로 삼고 있다. 이는 대도시와 인근 거점 도시, 또는 섬 지역을 촘촘히 연결하는 중단거리 친환경 항공 교통망(AAM) 시장을 독점 조준한 포석이다.

유럽연합(EU)의 탄소 배출권 규제 장벽과 글로벌 자원 안보 패권 전쟁 속에서, 항공 부문의 탈탄소화는 국가의 생존이 걸린 중대한 의제로 격상됐다.

화석 연료의 종속 장벽을 허물고 유럽 하늘의 ‘청정 주권’을 선점하려는 프랑스 에누에의 대담한 도전에 전 세계 자본 시장과 투자자들의 이목이 집중되고 있다.


신경원 글로벌이코노믹 기자 shincm@g-enews.com