한국은 2025년 현재, 친환경 에너지 전환과 차세대 교통 패러다임을 동시에 선도하기 위한 전략으로 수소 연료전지와 도심 항공 모빌리티(UAM, Urban Air Mobility)를 결합한 기술 개발에 박차를 가하고 있습니다. 수소 에너지는 고밀도·무탄소 연료로 각광받으며, 기존의 전기 배터리 대비 장거리 운항에 적합한 대체제로 떠오르고 있고, UAM은 도심 내 교통혼잡 해소 및 탄소 저감 목표를 동시에 달성할 수 있는 미래형 교통수단으로 부상하고 있습니다. 이 글에서는 K-경제 관점에서 수소전지 기술의 진화, UAM 산업의 국내외 추진 현황, 그리고 이를 뒷받침하는 정책 및 규제 정비 현황을 종합적으로 살펴봅니다.
수소 연료전지 기술의 진화와 항공 모빌리티 응용
2025년 현재, 수소 연료전지 기술은 모빌리티 분야 전반에서 새로운 국면을 맞이하고 있습니다. 전통적으로 자동차와 대형 상용차 중심으로 활용되던 수소 연료전지는 이제 고출력, 고밀도 에너지 시스템으로 발전하여 항공 모빌리티 분야까지 적용 범위를 넓히고 있습니다. 특히 도심 항공 모빌리티(UAM)의 등장과 더불어, 기존 리튬이온 배터리 방식이 가진 한계를 극복하기 위한 대안으로 수소 기반 동력 시스템에 대한 관심이 급속도로 증가하고 있습니다.
수소 연료전지는 화학 반응을 통해 전기를 생성하는 방식으로, 연소 과정이 없기 때문에 소음이 적고, 이산화탄소 등의 유해 배출물이 전혀 발생하지 않는 것이 가장 큰 장점입니다. 이러한 특성은 기체 공간이 좁고 비행 시 에너지 효율이 중요한 UAM에 특히 적합합니다. 전기 배터리의 경우 무게에 따른 제약과 충전 시간의 한계가 존재하지만, 수소 연료전지는 무게 대비 출력 비율이 높고, 빠른 재충전이 가능해 연속 운항과 상업적 운용에 유리한 구조를 갖습니다.
대표적으로 현대자동차의 항공 모빌리티 자회사인 Supernal은 2025년 초 미국에서 열린 세계 항공 전시회에서 수소 기반 하이브리드 항공기 콘셉트를 공개했습니다. 해당 기체는 수소 연료전지를 주 에너지원으로 삼고, 전기 모터와 결합하여 최대 비행 거리와 체공 시간을 동시에 확보할 수 있도록 설계되었습니다. Supernal은 오는 2027년부터 미국 및 한국에서 실증 노선을 개통하고, 2028년부터는 상업 운항을 본격화하겠다는 계획을 밝힌 바 있습니다.
기술 개발 분야에서는 두산모빌리티이노베이션이 수소 기반 파워팩의 소형화 및 고출력화를 이루며 주목받고 있습니다. 기존 2kW급 드론용 연료전지 모듈에 이어, 현재는 10kW 이상을 출력할 수 있는 항공 전용 유닛을 실증하고 있으며, 비행시간 2시간 이상, 고도 3,000m 비행도 가능한 수준까지 기술이 상용화 단계에 도달하고 있습니다. 이러한 모듈은 UAM뿐 아니라 장시간 비행이 필요한 무인기, 화물 드론 등에도 적용 가능해 다양한 산업군과의 융합을 예고하고 있습니다.
한국항공우주연구원(KARI)도 수소 항공 시스템 개발에 속도를 내고 있습니다. KARI는 수소를 동력원으로 활용하는 수직이착륙기(eVTOL) 설계를 완료했으며, 이 기체는 전기 배터리 기반 대비 2배 이상의 운항 거리를 확보할 수 있는 것으로 평가되고 있습니다. 2025년 하반기에는 시험 비행을 통해 기체 안정성, 연료 효율, 복합 소재 구조 안전성 등의 실증이 이뤄질 예정이며, 상업용 라이선스를 위한 국제 인증 절차도 병행 추진되고 있습니다.
이외에도 KAIST, 서울대, 한국기계연구원 등은 연료전지 효율 향상 및 내구성 개선을 위한 고체고분자 전해질(PEMFC)과 고온형 연료전지(SOFC) 개발에 주력하고 있으며, 2030년 이후 시장 선점을 위한 중장기 로드맵도 수립되어 있습니다. 기술뿐 아니라 소재 국산화율 제고, 공급망 안정성 확보 역시 정부의 정책적 우선순위에 포함되어 있으며, 관련 핵심 부품에 대한 기술 독립 또한 빠르게 진행되고 있습니다.
결론적으로, 수소 연료전지 기술은 기존 전기 기반 항공 시스템이 가진 지속 가능성과 범용성의 한계를 보완하며, 고성능 친환경 항공 기술로 부상하고 있습니다. 한국은 이러한 기술 진화를 바탕으로 도심 항공 모빌리티와의 융합을 통해 에너지 전환과 교통 혁신이라는 두 축을 동시에 실현할 기반을 갖춰가고 있으며, UAM 상용화를 위한 수소 에너지 기술 중심 생태계 구축에 세계적으로도 선도적 위치를 점하고 있습니다.
UAM 산업의 국내 추진 현황과 수소 기반 전환
2025년 현재, 대한민국은 도심 항공 모빌리티(UAM) 산업의 상용화를 위한 기반 조성에 속도를 높이고 있으며, 기존의 전기 기반 항공기 중심 접근에서 한 발 더 나아가 수소 연료 기반의 친환경 시스템으로의 전환을 적극적으로 추진 중입니다. UAM은 교통 혼잡 완화, 이동 시간 절감, 탄소 배출 감축 등 다양한 사회·환경적 이점을 제공하는 차세대 운송 수단으로, 한국 정부는 이를 국가 신성장동력 중 하나로 지정하고 전략적으로 육성하고 있습니다.
국토교통부는 2024년 말 ‘K-UAM 로드맵 2.0’을 발표하며, UAM 산업의 민간 참여 확대와 지역별 실증 사업 확대를 골자로 하는 정책을 제시했습니다. 이 로드맵에는 2030년 상용화 목표를 앞당기기 위한 단계별 계획이 담겨 있으며, 서울과 수도권을 중심으로 한 시범 노선 운영, 광역도시 간 연결성 확보, 운항 안전 기준 정립, 정류장(버티포트) 설계 기준 마련 등이 포함되어 있습니다.
기체 개발 측면에서는 현대차그룹의 Supernal이 전기 및 수소 하이브리드 추진체계를 결합한 eVTOL 항공기를 개발 중입니다. 이 기체는 최대 4인승 규모로, 도심 내 50~100km 거리의 상업 노선에 적합하게 설계되었습니다. 전기 배터리만으로는 한계가 있는 비행 거리와 체공 시간을 수소 연료전지를 통해 보완하고 있으며, 2025년 하반기부터 국내 실증 비행이 예정되어 있습니다.
뿐만 아니라 한화시스템, LIG넥스원, 한국항공우주산업(KAI) 등도 각각 독자적인 기술 개발을 진행하고 있으며, 항공기 자체는 물론 관제 시스템, 통신 인프라, 충전소 등 복합 기술 기반의 통합 생태계 구축에 나서고 있습니다. 특히 수소 기반의 모빌리티 플랫폼을 중심으로 한 새로운 비즈니스 모델이 부상하고 있으며, 이를 통해 단순 교통수단이 아닌 스마트시티 인프라의 핵심 요소로 자리잡으려는 움직임도 감지됩니다.
한국형 UAM 시스템은 정부와 지자체, 민간 기업 간 협업 구조를 기반으로 실증이 이루어지고 있습니다. 현재 인천, 울산, 대구 등 지역 거점 도시에서는 각기 다른 기체와 연료 방식, 운영 모델을 시험하는 ‘복수 실증 허브 모델’이 운영되고 있으며, 2026년까지 총 9개 도시에 실증 클러스터가 구축될 예정입니다. 이러한 모델은 향후 전국 단위로 확산 가능한 모빌리티 표준을 정립하는 데 목적이 있습니다.
수소 기반 전환은 이 같은 UAM 시스템의 지속가능성과 상용화 가능성을 한층 높이고 있습니다. 수소는 에너지 밀도가 높고 재충전 속도가 빠르며, 장거리 비행에도 유리하다는 장점을 지니고 있어, 도시 간 광역 교통망에 특히 효과적인 연료로 평가받고 있습니다. 이에 따라 국토부와 산업부는 공동으로 ‘수소 기반 UAM 상용화 촉진 계획’을 수립하고, 항공용 수소 연료공급 규격, 충전 인프라 기술 기준, 안전 규제 정비 등을 포함한 세부 시행안을 단계적으로 마련하고 있습니다.
이와 함께 인프라 구축도 활발히 진행 중입니다. 수소 기반 eVTOL 운항을 위한 공중 충전 스테이션, 고압 수소 저장소, 긴급 대응 시스템 등이 포함된 통합형 버티포트 설계가 완료되어, 서울 및 부산 일부 지역에 시범 설치가 추진되고 있습니다. 해당 설비는 수소 연료 공급 외에도 전기 병행 충전, 정비, 비상 탈출 등 복합 기능을 수행할 수 있도록 설계되어, 항공기 운용의 효율성과 안전성을 동시에 확보하고 있습니다.
2025년 현재 UAM 산업은 단순한 기술 실증을 넘어 상용화 전 단계로 접어들고 있으며, 수소 기반 전환은 이 흐름을 가속화하는 핵심 변수로 작용하고 있습니다. 다양한 산업군과의 융합, 지역 맞춤형 운항 모델, 제도 정비가 함께 이뤄지고 있는 지금, 대한민국은 세계적인 친환경 항공 모빌리티 선도국으로 자리매김할 준비를 본격화하고 있습니다.
정책·규제 정비 및 글로벌 경쟁 전략
2025년 대한민국은 도심 항공 모빌리티(UAM)의 상용화를 현실화하기 위해 기술 개발 못지않게 정책 및 제도 기반 정비에 집중하고 있습니다. 빠르게 진화하는 항공 모빌리티 산업은 기존 교통수단과는 완전히 다른 운영 구조와 인프라를 요구하며, 이에 따라 법적·행정적 체계를 새롭게 구축하는 작업이 필수적입니다. 특히 수소 기반 UAM이 전기 기반 항공 시스템과는 다른 연료 운용 방식과 안전 기준을 필요로 하기에, 그에 특화된 규제 체계 마련이 선결 과제로 부상하고 있습니다.
정부는 이러한 상황을 반영해 2024년 말 ‘UAM 특별법(가칭)’ 제정안을 입법 예고하고, 2025년 초부터 시범적용에 돌입했습니다. 해당 법안은 저고도 항공 운항에 대한 권역 설정, 수직이착륙 항공기용 공중 통로 정의, 민간 사업자의 사업 인가 절차 간소화, 수소 연료 운용기준, 긴급 상황 대응 프로토콜 등을 포함한 종합적 규제 프레임워크를 담고 있습니다. 이는 UAM 상용화 준비가 단순한 기술 실증을 넘어, 제도적 안정성 확보 단계로 진입했음을 보여줍니다.
특히 수소 연료 기반 항공기에 특화된 안전 기준 정립은 핵심 과제 중 하나로, 산업통상자원부는 국토교통부, 소방청, 환경부 등 관계부처와 공동으로 ‘항공용 수소 시스템 안전 가이드라인’을 수립하여 단계별 테스트를 거친 후 상용기 적용을 준비 중입니다. 이 가이드라인은 고압 수소 저장, 기내 연료 공급관 내 폭발 방지 기술, 온도 제어 시스템, 연료 전지 작동 중 이상 감지 알고리즘 등의 항목을 포함하고 있으며, 국제 기준과의 정합성도 고려하여 개발되고 있습니다.
또한 UAM이 상업적으로 안정적인 운영이 가능하려면, 공역관리 체계 개편이 필수적입니다. 국토부는 기존 공역 구조를 재편성해 고도 300~600미터 사이를 ‘UAM 전용 저고도 공역’으로 설정하고, 이 공간 내에서 운항하는 모든 기체를 디지털 관제 시스템으로 통합 관리하는 ‘UATM(Urban Air Traffic Management)’ 플랫폼 개발에 착수했습니다. 이 플랫폼은 AI 기반 경로 자동계획, 실시간 기상 예측 연동, 충돌 방지 제어 기능 등을 갖추며, 2026년부터 시범 운용이 계획되어 있습니다.
규제 정비와 더불어 국제적 기술 인증 확보를 위한 외교적 노력도 활발히 이어지고 있습니다. 한국은 미국 연방항공청(FAA), 유럽항공안전청(EASA)과 협력하여 한국형 eVTOL 및 수소 UAM 기체의 안전 인증 기준을 공동으로 정립하는 데 참여하고 있으며, 상호인정 협약(MRA)을 체결해 해외 진출 시 인증 중복 문제를 최소화하려는 전략을 추진 중입니다. 이는 향후 국내 기술 기반 항공기가 북미와 유럽 시장 진입 시 시간과 비용을 대폭 절감할 수 있는 발판이 됩니다.
한편, 산업 생태계 활성화를 위한 민관 공동 규제 샌드박스 운영도 본격화되고 있습니다. 인천, 대전, 부산 등지에 지정된 UAM 실증특구에서는 시험 비행, 수소 충전 시연, 자동 관제 시스템 테스트 등이 기존 법규의 적용을 유예한 상태에서 진행되고 있으며, 현장 중심의 피드백을 통해 규제를 점진적으로 조정하는 유연한 체계를 운영 중입니다. 이로 인해 기술 개발과 제도 개선이 동시에 추진되는 순환형 혁신 구조가 형성되고 있습니다.
글로벌 경쟁 측면에서도 한국은 선도적 위치를 확립하기 위한 전략을 강화하고 있습니다. UAE, 싱가포르, 독일 등과 기술 협력 및 공동 실증 프로젝트를 추진 중이며, 아시아 국가 중 최초로 국제 수소항공기 포럼을 주관하여 글로벌 기술 흐름을 주도하고 있습니다. 또한 수소 연료 기반 항공기에 특화된 국제 표준 제안서를 ISO 및 ICAO에 제출한 상태로, 관련 기술의 국제 규격화를 선도하려는 움직임도 병행되고 있습니다.
결론적으로, 2025년의 K-UAM 정책과 규제 환경은 단순한 대응 차원을 넘어서 선제적이고 창의적인 구조로 진화하고 있으며, 수소 기반 항공기라는 차세대 기술을 중심으로 한 글로벌 경쟁력 확보에 적극적으로 나서고 있습니다. 이는 향후 한국이 도심 항공 모빌리티 시장의 규범 설정자이자 기술 수출국으로 성장하는 데 있어 결정적인 토대가 될 것입니다.
결론: 수소 + UAM, K-경제의 미래 교통을 이끈다
2025년 현재, 한국은 수소 에너지와 도심 항공 모빌리티(UAM)를 융합한 미래 교통체계를 통해 새로운 경제 패러다임을 설계하고 있습니다. 이 두 기술은 단순한 기술 혁신을 넘어, 탄소중립 목표 달성, 산업 생태계 전환, 글로벌 기술 경쟁력 확보라는 세 가지 축을 동시에 강화하는 전략적 결합으로 작용하고 있습니다. 수소는 에너지 자립성과 친환경성을 모두 갖춘 연료로 자리 잡았고, UAM은 교통 인프라의 혁신과 스마트시티의 핵심 기능으로 진화하고 있습니다.
한국은 이 융합을 국가 차원의 성장동력으로 설정하고, 정책·기술·인프라를 유기적으로 연결해 글로벌 선도국으로 도약하고자 하는 청사진을 실현해 나가고 있습니다. 특히 수소 기반 UAM은 기존 교통수단의 한계를 뛰어넘는 속도, 지속 가능성, 운영 효율성을 제공하며, 한국형 모빌리티 브랜드의 정체성을 상징하는 분야로 주목받고 있습니다. 향후 수출 산업으로의 확대 가능성도 높아지고 있는 가운데, 수소+UAM은 단순한 교통 혁신을 넘어 K-경제의 기술 주도형 미래를 이끄는 핵심 기제로 자리매김할 것입니다.
" that sprit of adventure " - 모험심을 불러 일으켰다. -