중국이 저고도 경제(Low-altitude Economy)를 국가 전략산업으로 육성하는 가운데 드론의 최대 한계로 꼽혀온 짧은 비행시간을 해결하기 위한 새로운 에너지 인프라가 등장하고 있다. 기존 배터리 교체 방식에서 벗어나 비행 중 실시간으로 전력을 공급하는 '동적 레일 슬라이딩 충전(Dynamic Rail Sliding Charging)' 기술이 저고도 경제 시대의 핵심 기반 시설로 부상하고 있다.
중국 정부는 저고도 경제를 반도체, 항공우주, 바이오산업과 함께 국가 차원 핵심 성장산업으로 육성하고 있다. 2026년 정부 업무보고에서는 저고도 경제를 4대 신흥 전략산업 가운데 하나로 지정했으며, 국가발전개혁위원회는 저고도 에너지·통신 인프라를 연간 7조위안 규모 신형 인프라 투자 계획에 포함시켰다. 제15차 5개년 계획 역시 전국 단위 저고도 보급·보급망 구축과 민간 자본의 공공 인프라 참여를 적극 장려하고 있다.
제도 개선도 빠르게 진행되고 있다. 2026년 7월 시행된 개정 민용항공법은 저고도 경제 관련 장을 신설하고 300m 이하 공역 운용 방식을 기존 허가제에서 신고제로 전환했다. 이에 따라 장거리 드론 운항 절차가 대폭 간소화됐다. 공업정보화부와 민항국 등 관계 부처는 오는 2027년까지 저고도 항로 5G 통신망 보급률을 90% 이상으로 확대하고, 가로등과 송전탑 등 기존 도시 인프라를 활용한 집약형 에너지 보급 거점 구축을 추진하고 있다.
시장 성장세도 가파르다. 중국 싱크탱크 사이디컨설팅은 올해 중국 저고도 경제 시장 규모가 1조644억6000만위안을 넘어설 것으로 전망했다. 중국 민항국에 따르면 지난해 말 기준 실명 등록된 드론은 328만7000대를 기록해 전년 대비 51% 증가했으며 연간 비행시간도 4530만 시간을 넘어 69.9% 증가했다. 산업용 드론과 재난 대응 수요가 급증하면서 저고도 산업 전반이 빠르게 확대되고 있다는 평가다.
반면에 산업 성장의 가장 큰 걸림돌은 여전히 비행시간이다. 현재 산업용 드론은 한 번 충전으로 30~60분 정도만 운용할 수 있으며 배터리 교체에도 15~30분이 소요된다. 결과적으로 실제 운용 시간과 대기 시간이 비슷한 수준까지 늘어나고, 배터리 감가상각 비용만 전체 운영비 35% 이상을 차지하는 구조가 형성되고 있다.
이 같은 한계는 공공안전 분야에서 더욱 두드러진다. 중국의 산림 면적은 약 2억2000만ha에 달하지만 일반 드론 순찰 반경은 5㎞에도 미치지 못해 광범위한 산불 감시가 어렵다. 전국 92만㎞에 달하는 초고압 송전망 역시 산악과 해상 구간에서는 장시간 연속 점검이 쉽지 않다. 자연재해 발생 시에도 배터리 부족으로 드론이 현장 영상을 지속적으로 전송하지 못하면서 구조 대응 시간이 길어지는 문제가 반복되고 있다.
이러한 문제를 해결하기 위해 등장한 기술이 동적 레일 슬라이딩 충전 방식이다. 스마트 가로등과 송전탑, 건축물 등에 경량 레일을 설치하고 드론이 비행 중 레일과 접촉하면서 실시간으로 전력을 공급받는 구조다. 에너지 전달 효율은 거의 100%에 가까우며 비나 눈, 전자파 간섭, 비행 위치 오차 영향을 거의 받지 않아 안정성이 높다는 것이 개발 측 설명이다.
무엇보다 기존 도시 인프라를 그대로 활용할 수 있다는 점이 장점으로 꼽힌다. 별도 부지를 확보하거나 대규모 토목공사를 진행하지 않아도 돼 구축 비용을 크게 줄일 수 있으며 정부가 강조하는 기존 공공시설 활용 정책과도 부합한다.
장거리 무선충전 기술은 아직 전력 손실과 야외 환경 적응성 등 한계로 상용화가 쉽지 않은 만큼 현재 단계에서는 레일 접촉 방식이 가장 현실적인 대안으로 평가받고 있다. 여기에 분산형 태양광과 에너지저장장치(ESS)를 결합한 마이크로그리드를 구축해 도심에서는 태양광 발전을 활용하고, 전력망이 없는 산간 지역에서는 독립형 전원으로 운영하는 방식도 함께 제시됐다.
운영 효율을 높이기 위한 AI 기반 통합 관제 플랫폼도 적용된다. AI는 드론 운항 경로를 자동 설계하고 충전 순서를 최적화하며, 국가 저고도 비행관리 플랫폼과 연동해 다수 드론을 동시에 운영할 수 있도록 지원한다.
개발사에 따르면 해당 기술은 하얼빈공업대와 난징이공대 연구진이 공동 개발했으며 레일 구조, 비행 정렬, 전력 제어, 군집 운용 등과 관련한 17건 핵심 특허를 확보했다. 또 20년 이상 신재생에너지 설비를 구축해 온 엔지니어링 전문 인력이 도시와 산림, 산악 지역 등 다양한 환경에서 시스템 검증을 마쳤다고 설명했다.
경제성도 강조된다. 개발사 분석에 따르면 1㎢당 드론 50대를 운영할 경우 기존 배터리 교체 방식의 연간 운영비는 194만~251만위안에 달하지만 레일 기반 보급 시스템은 59만~82만위안 수준으로 운영이 가능해 최대 70% 비용 절감 효과를 기대할 수 있다. 태양광 활용으로 전력 구매 비용을 줄이고 자동 충전으로 인건비를 절감하는 한편 배터리 수명을 연장해 감가상각 비용도 크게 낮출 수 있다고 분석한다.
운영 효율도 크게 향상될 것으로 전망된다. 산불 감시 반경은 최대 6배, 송전선 점검 범위는 최대 5.8배, 재난 대응 반경은 최대 9배 확대되며 도시 물류 드론의 하루 운용 시간도 기존 6시간에서 최대 24시간 수준까지 늘어날 수 있다는 것이 개발사의 설명이다.
사업 모델은 정부가 공역과 제도 지원을 담당하고 민간이 인프라를 구축·운영하는 PPP(민관협력) 방식으로 설계됐다. 전력회사와 산림, 재난안전, 물류기관 등이 서비스 이용료를 지불하는 구조며, 충전 서비스뿐만 아니라 드론이 수집한 지형·시설·재난 데이터를 활용한 분석 서비스까지 수익원으로 확보한다는 계획이다.
개발사는 올해부터 2027년까지 성(省) 단위 시범사업을 추진해 기술과 사업성을 검증한 뒤 2028년 이후 전국 주요 지역으로 확대하고, 장기적으로는 무선충전 기술을 접목한 전국 단위 저고도 에너지 공급 플랫폼을 구축한다는 로드맵을 제시했다.
중국이 저고도 경제를 미래 성장동력으로 육성하는 가운데 드론 충전 인프라는 단순한 편의 기술을 넘어 산업 생태계를 좌우하는 핵심 기반 시설로 부상하고 있다. 특히 기존 도시 인프라를 활용한 동적 충전 방식이 실제 상용화에 성공할 경우 드론 운용의 가장 큰 제약이었던 비행시간 문제를 해결하면서 물류, 전력, 산림, 재난안전 등 다양한 산업 분야의 활용 범위를 크게 확대할 것으로 전망된다.
※전자신문과 36케이알이 공동 기획한 기사입니다.
김현민 기자 minkim@etnews.com
