Ⅰ.서론

최근 스마트 모빌리티 서비스의 발전은 전체 교통 시스템의 패러다임을 변화시키고 있으며, 다양한 형태의 교통 서비스를 제공하는 방향으로 나아가고 있다. 이와 동시에 전기 기반 차량이 보편화되면서 교통수단이 환경에 미치는 영향에 대한 관심도 증가하고 있다. 이러한 흐름 속에서 도시항공교통(UAM: Urban Air Mobility)은 도시 교통 시스템에서 수요 기반의 고급 서비스를 제공하는 새로운 교통수단으로 제안되었다. 특히, 더 긴 거리와 무거운 적재량, 높은 사양의 운송수단이 등장할 것으로 예상되며, 2025년에는 서비스가 시작되고 2035년까지는 총 2만 3천 대의 UAM이 약 천 대 규모로 인구 5백만~1천만 명 규모의 도시에서 운행될 것이라는 전망도 제시되고 있다.

UAM은 출발지와 도착지 사이에 특정 포트(버티포트)가 구축되어야 하며, 일반적으로 25km 이상의 거리에서 효율성이 발생하는 것으로 알려져 있다. 최근에는 수직 이착륙이 가능한 전기 항공기(eVTOL)와 버티포트가 도입되어 도시 내에서의 UAM 운용 가능성이 높아지고 있다. 다양한 기업들이 기존 항공모빌리티보다 더 안전하고, 신뢰성 있으며, 경제적이고 친환경적인 eVTOL을 개발하고 있으며, 2024년 상용화를 목표로 하고 있다. 이에 따라 서울특별시에서는 한강축을 중심으로 주요 버티포트를 연결하는 고정 항로를 구축하여 2025년까지 시범 운행을 시작하고, 2035년까지 완전 자율운행 UAM 서비스를 도입할 계획을 수립하고 있다.

Figure 1. Structure in which UAM imputes the existing travel journey.

Ⅱ. 본론

본 연구에서는 UAM이 기존 교통수단을 대체함으로써 어떤 효과를 가져오는지를 분석하기 위해 다항 로짓 모델(Multinomial Logit, MNL)과 확률변수 로짓 모델(Random Parameter Multinomial Logit, RPML)을 활용하였다.

서울 수도권은 약 2,500만 명이 거주하는 세계에서 네 번째로 인구가 많은 대도시권이며, 철도 13개 노선, 351개 버스 노선, 12,437개의 버스 정류장을 갖춘 대중교통 중심 도시이다. 전체 교통의 약 36%가 대중교통을 통해 이루어지는 등 인프라가 잘 구축되어 있음에도 불구하고 교통 혼잡과 온실가스 배출 문제가 여전히 심각하다.

이에 따라 서울시는 도심 내 혼잡 완화와 대기질 개선을 위해 친환경 온디맨드 UAM 도입을 추진하고 있으며, 본 연구에서는 서울 전역에 설정된 11개 버티포트 후보지와 두 개의 공항(인천·김포)을 중심으로 도시 내 이동과 공항 접근 시나리오를 설정해 수요를 예측하였다.

Figure 2. 버티포트 후보지

선택 실험법은 UAM처럼 아직 도입되지 않은 교통수단에 대한 수요를 추정하는 데 적절한 방식으로 평가받고 있으며, 본 연구에서는 서울 수도권 거주자 중 지난 일주일간 1시간 이상 이동한 경험이 있는 응답자를 대상으로 설문조사를 실시하였다. 조사는 도시 내 일반 여행과 공항 이동으로 나누어 설계되었으며, 각 설문은 인구통계 정보, 이동 행태, UAM에 대한 인식 및 경험, 선택 실험 질문 등으로 구성되었다.

조사는 2020년에 두 기간으로 나누어 온라인 및 현장조사 방식으로 진행되었으며, 총 1,710명의 응답을 확보하였다. 표본은 성별과 연령대를 고려해 모집되었고, 이후 가중치를 부여하여 모집단과 유사하게 보정되었다.

분석 결과, RPML 모델을 통해 추정된 주요 변수들은 다음과 같은 경향을 보였다. 응답자가 헬리콥터 이용 경험이 있거나 UAM에 대한 정보를 접한 경우 UAM 선택 확률이 증가하는 반면, 비용, 안전성, 인프라 부족, 보안에 대한 우려는 선택 확률을 감소시켰다. 특히 높은 운임에 대한 걱정은 가장 큰 영향력을 보였다. 공항 이동보다는 도시 내 이동에서 UAM의 수요가 훨씬 높았으며, 최대 35,000여 건/일의 수요가 예측되었다. 반면 공항 이동은 경로가 제한적이며 기존 교통수단의 효율이 높아 상대적으로 수요가 낮았다.

또한, EMME 4.0 시뮬레이션 프로그램을 활용하여 서울시 교통망에 UAM 도입 시 지상 교통량 변화와 이로 인한 CO₂ 배출량 변화를 추정하였다. 그 결과, 도시 이동을 중심으로 연간 약 9만 톤에 달하는 CO₂ 감축이 가능한 것으로 나타났다. 이는 서울시 전체 교통부문 배출량(연간 약 1억 톤)의 0.1% 수준이며, UAM 수요 비중이 0.1%에 불과함에도 상당한 환경적 효과를 보인 것이다.

Figure 3. Predicted Travel Demand of UAM

정책적 측면에서, 본 연구는 UAM 도입을 위한 여러 고려사항을 제안한다. 첫째, UAM은 정체 비용이 없다는 장점이 있지만, 인프라 구축 비용은 상당하므로 비용 대비 효과 분석이 필요하다.

둘째, 전기 기반으로 운행되어 운영 중 배출가스가 없다는 점은 환경 측면에서 유리하지만, 장기적으로 지상교통이 전기화되면 이점이 줄어들 수 있다. 셋째, 이용자 경험과 정보 제공이 수요 확대에 결정적인 역할을 하므로, 체험 기회를 제공하는 마케팅 전략이 필요하다.

마지막으로, 운임 정책에 있어 정부의 보조가 필요하며, 적정 운임은 약 30,000~38,000원으로 제시되었다. 현재 정부가 제안하는 100,000원은 수요를 제한할 수 있으므로 재검토가 필요하다.

Ⅲ.결론

본 연구는 서울 수도권을 대상으로 UAM 도입 시 예상되는 수요 변화와 환경적 영향을 정량적으로 분석하고, 이를 바탕으로 정책적 대응 방안을 제시하였다. 선택 실험 기반의 로짓 모델을 통해 교통수단 선택 행동을 분석하고, 시뮬레이션을 통해 도입 전후의 CO₂ 배출량을 추정한 결과, 도시 내 일부 수요 전환만으로도 상당한 환경적 효과가 기대된다는 결론에 도달하였다.

향후 연구에서는 차량 및 인프라의 전 생애주기 배출량, 전력 생산으로 인한 간접배출까지 포함한 보다 종합적인 환경영향 평가가 필요하다. 또한, UAM을 다른 교통수단과 통합한 통합 모빌리티 시스템 구축에 관한 연구도 병행되어야 한다. 궁극적으로는 교통의 지속 가능성과 기후 위기 대응을 위한 하나의 수단으로서 UAM의 역할을 제고할 수 있는 정책적·기술적 노력이 필요하다.

요약