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모빌리티의 미래 - 전기차부터 자율주행, 도심항공에서 우주여행까지 세상을 바꿀 모빌리티 기술의 거의 모든 것

제목 : 모빌리티의 미래 - 전기차부터 자율주행, 도심항공에서 우주여행까지 세상을 바꿀 모 빌리티 기술의 거의 모든 것
저자 : 서성현	등록일 : 2023-02-07
출판사 : 반니	출판일 : 2022-10-19
공급사 : 우리전자책	지원기기:

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10237k

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작품 소개

?모빌리티란 무엇일까
책은 본격적으로 모빌리티 기술을 논하기 전에, 10년 이후에 펼쳐질 일상을 독자에게 보여준다. 가상 인물인 재희가 2033년에 자율주행 로보택시를 타고 출근하는 과정을 읽다 보면 미래 모빌리티 기술이 우리 일상에서 어떻게 구현될지 머릿속에 구체적으로 그려진다.
먼저 모빌리티가 무엇인지 정의한다. 저자에 따르면 모빌리티는 이동할 수 있는 능력이다. 인간은 한 지점에서 다른 지점으로 빠르고 편하고 저렴하며 안전하게 이동하려는 욕구가 있으며 이 욕구에 따라 모빌리티 기술이 생겨나고 각종 서비스가 파생한다. 저자가 꼽는 미래 모빌리티의 특징은 전기 활용이 중심이 된다는 것, 수소를 에너지 저장 및 공급 물질로 활용한다는 것, 인공지능이 운전을 대신한다는 것, 하늘 공간을 적극적으로 활용한다는 것 그리고 우주로 가는 문턱이 낮아진다는 것이다. 이를 바탕으로 책은 5가지 모빌리티 기술을 중점적으로 해부하는데, 배터리 전기차, 수소 연료전지 전기차, 자율주행 자동차, 도심항공 모빌리티, 재사용 우주로켓이다.
배터리 전기자동차의 역사로 이야기는 시작한다. 사실 모터를 장착한 전기자동차는 내연기관 자동차보다 먼저 대중화되었다. 당시 포르셰가 만든 전기차는 시속 35km로 대략 50km를 달릴 수 있었지만 포드의 가솔린기관 대량생산에 밀려 자취를 감춘다. 이후 기후변화에 대한 우려가 커지고 배터리 기술이 비약적으로 발전하면서 배터리를 장착한 전기차는 다시 도로 위를 달리기 시작한다. 저자는 모터의 원리부터 리튬이온 배터리, 전고체 배터리의 개념을 쉽게 설명하고 여기에 더해 수소를 연료로 사용하는 연료전지 자동차 기술도 소개하면서 자연 친화적인 자동차의 시대가 오고 있음을 자연스레 증명한다.
다음으로 우리 일상을 완전히 바꿀 자율주행 기술을 소개한다. 자율주행차가 도로의 복잡한 환경을 감지하는 기술로 초음파 센서와 이미지 카메라, 레이다와 라이다가 있는데 각 기술이 실제로 세상을 어떻게 바라보는지 쉽게 설명한다. 자율주행에 핵심적인 기술인 인공지능이 시각적 영상을 어떻게 분석하는지도 다룬다. 단 한 번의 오류가 인명사고로 이어질 수 있는 자율주행 기술이기에 완벽한 자율주행까지는 넘어야 할 산이 아직 많다고 저자는 말한다.
다음은 도심항공 모빌리티다. 도심항공의 주인공은 활주로가 필요 없는 수직비행체다. 터져 나갈듯한 대중교통망과 교통체증은 늘 도시의 골칫거리였기에 이를 해결할 수직비행체를 향한 요구는 늘 있었고, 수직이착륙이 가능한 이동수단으로 이미 헬리콥터가 있었지만 소음과 비용 때문에 적극적으로 쓰이지 못했다. 그럼 헬리콥터와 전기 동력을 이용한 수직비행체는 무엇이 다르길래 도심항공의 가능성을 바짝 앞당긴 걸까?
전기 수직이착륙 이동수단을 eVTOL(electric Vertical Take-Off and Landing)이라 하는데 이것이 헬리콥터와 근본적으로 다른 점은 전기모터를 사용한다는 데 있다. 전기모터는 내연기관에 비해 전기신호에 반응이 빠르고 구조가 단순해 비용이 저렴하다. 아울러 내연기관은 크기가 작아질수록 열 손실이 커져 효율이 줄어드는 반면 전기모터는 작게 만들어도 효율이 줄지 않는다. 그래서 하나의 거대한 엔진을 단 헬리콥터와 달리 eVTOL은 작은 모터를 기체의 여러 군데에 심어서 완전히 새로운 구조로 추진력을 낼 수 있는 것이다. 여기에 헬리콥터가 도심에서 쓰이지 못했던 중요한 이유가 거대한 프로펠러 작동음과 엔진음이 뒤섞인 엄청난 소음이었는데 eVTOL은 모터를 분산하면서 여러 개의 작은 프로펠러가 소음을 흡수하며 날아오를 수 있게 되었다. 이러한 전기모터의 장점 때문에 헬리콥터의 형태가 아닌, 한창 개발 중인 완전히 새로운 형태의 eVTOL이 책에 소개되어 있는데, 이중 어떤 eVTOL이 대중의 선택을 받을지 상상해보는 것도 재미다.
마지막으로 저자는 로켓 기술을 소개한다. 현대 로켓의 선구자 치올콥스키와 고다드, 오베르트의 삶을 조명하면서 로켓 발전의 역사를 자연스레 보여준다. 로켓은 인류사의 방향을 바꾼 핵심적인 기계였는데, 나치의 비밀 무기이자 아폴로 프로그램의 주인공, 재사용 우주로켓으로 패러다임을 바꾼 스페이스X의 팰컨9 그리고 화상을 탐사하는 로버까지, 먼 후손의 삶을 바꿀 모빌리티 기술까지도 살펴본다.

?모빌리티 기술이 우리 일상에 어떤 변화를 가져올까
자율주행기술 개발업체의 한 전문가는 로보택시 형태로 자율주행차가 대규모로 시장에 등장하는 시기를 2030년에서 2040년 사이로 보고 있다. 불과 10년 뒤부터 모빌리티 기술이 우리 일상의 모습을 바꾸기 시작하는 것이다.
우리는 이제 주유소 대신 충전소를 드나들고, 원유 가격이 세계 경제에 지대한 영향을 미치듯 전기요금이나 수소 가격에 세계가 민감해질 것이다. 거리에는 엔진 소음이 줄고 상대적으로 깨끗한 바깥 공기를 맡을 수 있다. 자동차 분야는 전통적인 기계 산업에서 화학과 정보통신 사업을 중심으로 재편될 것이다. 자동차에 들어가는 부품이 30~40%나 감소하기 때문에 가뜩이나 자동차 제조업 종사자가 많은 우리나라의 일자리는 큰 변화를 겪을 것이다. 이는 수리나 정비업 종사자도 마찬가지며 산업 분야 전반에서 큰 변화를 겪어내야 한다.
자율주행은 자동차 소유에 대한 상식을 바꿀 수 있다. 이제 자동차는 필요할 때마다 부르면 집 앞에 와있는 것으로 공유경제가 발달하고 운송업과 주차장이 사라지면서 도시의 모습이 바뀔 것이다. 아울러 도심 공항에서 하늘로 솟는 대중교통이 활성화하면 지역 간 이동이 훨씬 빨라지고 이는 교외에 거주하는 부담을 줄일 수 있다. 주거지 선택의 자유가 커지고 도시 집중 현상 완화되어 그에 따른 사회경제적 변화도 매우 클 것이다.
우주는 무한한 사업 기회가 널려있는 곳이다. 위성 시스템 고도화, 우주 행성 광물 채취, 우주 거점까지 우주 모빌리티가 품은 가능성은 무궁무진하다. 칼 세이건은 말했다. “모든 문명은 우주로 나가거나 멸종한다.” 미래 모빌리티 기술은 머지않아 인간종의 생존 문제를 해결하는 열쇠가 될 것이다.

저자 소개

서성현(저자) : 기계·우주항공 공학자. 과학고등학교를 조기 졸업한 후 한국과학기술원KAIST에서 기계공학을 공부했고, 미국 펜실베이니아 주립대학교(The Pennsylvania State University)에서 기계공학 박사 학위를 받았다. 귀국한 후에는 현대자동차 파워트레인연구소에서 가솔린 엔진을 개발했고, 한국항공우주연구원에서 순수 국내 기술로 완성한 한국형 우주발사체(누리호) 엔진의 전신이자 국내 최초 터보펌프식 30톤급 액체로켓엔진의 개발을 주도했다.
지금은 국립한밭대학교 기계공학과 교수로 신개념 동력원을 연구한다. 초소형 인공위성을 우주로 보내는 로켓 개발 스타트업인 페리지에어로스페이스에 기술 자문을 하는 등 하드웨어 개발에도 진심이다. 대중에게 과학기술이 불러올 미래를 흥미롭게 전달하는 일에도 관심이 많다. 저궤도 로켓을 타고 우주로 나가 지구를 두 눈으로 바라보는 꿈을 품고 있다.

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