• Journal of Information Technology Applications and Management
• /
• 제30권6호
• /
• pp.81-90
• /
• 2023

In aviation, with the rapid transformation of the mobility industry, UAMs are emerging to operate green low-altitude airspace in urban environments. In order for UAM aircraft to fly safely transporting passengers and cargo in low-altitude urban airspace, a traffic control system that supports the safe operation of the aircraft is essential. In particular, traffic control systems that reflect the characteristics of the flight environment, such as operating at low altitude in urban environments for a short period of time, are required. In this study, we define the definition of UATM and its main services that perform traffic control for the safe operation of UAMs. In addition, we analyzed the development trends of UATM systems based on domestic and overseas cases. Based on these analyses, we present the results of the concept design of the UATM system. After analyzing UATM development cases, we found that there is no commercialized UATM system, but overseas development is focused on systems that can integrate ATM and UTM. And we identified key stakeholders and interface data, and performed UATM system architecture and functional design based on the identified data. Finally, as a necessary element for the future development of UATM systems, we propose the establishment and advancement of UAM traffic flow management systems, the establishment of integrated control systems, and the development of interface with aircraft operation systems in preparation for the unmanned UAM aircraft.

• 한국항행학회논문지
• /
• 제26권6호
• /
• pp.380-392
• /
• 2022

본 논문에서는 도심항공교통(UAM)을 위한 FAA와 EASA의 새 vertiport 규정을 분석하고 vertiport의 이착륙 패드(vertipad)의 주요 구성과 각 구성요소의 새로운 규격을 분석하였으며, 여러 환경에서의 UAM 운용을 위한 vertiport 추가 구성요소 및 주변 공역에 대한 규정도 함께 검토하였다. 이후, 현대자동차에서 개발 중인 S-A1 항공기의 크기를 기준으로 UAM 운용을 위한 국내 vertiport 규격 및 배치 방안에 대한 연구를 수행하고, 이를 인천광역시에 적용하였다. 또한, UAM 이용 시 효율을 평가를 위해, 인천과 서울 지역의 주요 거점에 대해 택시나 승용차 이용 시 소요되는 시간과 UAM 이용 시 소요시간을 비교하였다.

• Journal of Platform Technology
• /
• 제11권3호
• /
• pp.24-31
• /
• 2023

최근, 도시 교통체계 운항으로 수직이착륙이 가능한 UAM(Urban Air Mobility, UAM)의 관심이 고조되고 있다. 따라서 첨단 기술이 적용된 친환경 미래형 교통수단으로 다양한 스타트업 기업에서 관련 기술들을 개발하고 있다. 하지만, UAM의 운항에서 안전성을 높일 수 있는 방안들에 관한 연구들은 아직 미미한 편이다. 특히, 자율주행이 탑재된 UAM이 도심에서의 착륙을 시도하는 과정에서 발생되는 위험에 대한 안전성을 향상시킬 수 있는 노력이 더욱 절실하다. 이에, 본 연구에서는, 도심에서 자율주행 UAM이 착륙을 시도 할 때, 방해가 되는 위험영역을 회피하여 안전하게 착륙할 수 있도록 하는 방안을 제안한다. 이를 위하여, 먼저, UAM의 센서에 의해 관측되는 위험물들의 위도 및 경도 좌표값을 산출하고, 이를 바탕으로, 3차원 영상에서 왜곡이 고려된 평면 영상의 좌표를 위도와 경도로 변환한 후 산출된 위도와 경도를 이용하여 미리 학습된 특징 서술자와HOG(Histogram of Oriented Gradients, HOG) 특징 서술자와의 비교하여 위험영역을 추출하는 방안을 제안한다. 위험영역을 완벽히 추출할 수는 없었지만 대체적으로 만족할 만한 결과를 얻을 수 있었다. 이에, 제안된 연구 방법이 자율주행 기술이 탑재된 UAM의 이착륙장 선정에 따른 막대한 비용을 줄이고, 도심과 같은 복잡한 환경에서 착륙을 시도할 때 위험성을 감소시키고 안전성을 높이기 위한 기초적인 방안에 기여할 것으로 사료된다.

• 문화기술의 융합
• /
• 제9권3호
• /
• pp.701-706
• /
• 2023

우리나라 정부와 산업계는 도심항공교통(UAM) 서비스 상용화를 위한 로드맵을 제시하고 본격적으로 추진하고 있다. 본격적인 UAM 서비스의 도입을 위해서는 우수한 성능의 기체개발, 네트워크 거점과 회랑(corridor) 설계, 운영관리 최적화, 관련 법과 제도의 정비 등 해결해야 할 다양한 이슈를 가지고 있다. 본 연구에서는 운영관리 최적화 측면에서 우리나라를 중심으로 분야별 연구 동향을 살펴보고 추후 해결해야 할 연구 주제를 정리하여 제시하고자 한다. 국내 연구자는 UAM 서비스 이용요금, 이용 의도와 수용 모델, 버티포트 위치선정을 중심으로 연구가 진행되고 있으나 향후에는 서비스 주문 수락(order acceptance), 항공기 재배치(repositioning), 배터리 충전과 유지보수(charging and maintenance) 스케쥴링 등의 운영 최적화 연구가 필요함을 제시하였다.

• 한국항행학회논문지
• /
• 제27권4호
• /
• pp.330-336
• /
• 2023

급격한 도시화는 전 세계적으로 도시화가 빠르게 진행되면서 교통 혼잡 및 환경오염, 소음 공해 등의 도시문제가 대두하고 있으며, 이러한 도시 집중화 현상으로 시간 낭비와 이로 인한 경제적 손실이 발생하고 있다. 이를 해결하기 위한 도심 항공 모빌리티(UAM; Urban Air Mobility)는 3차원 미래형 도시 교통수단으로, 도로·철도·개인교통수단과 연계한(Seamless) 교통서비스(MaaS; Mobility as a Service)로 스마트시티의 중요한 교통축으로 자리 잡을 전망이다. 그러나 2023년 7월 현재, UAM 운용을 위한 공역체계, 버티포트 설계, 항법, 통신 등과 관련된 연구는 활발히 이루어지고 있으나, 조종사 교육·훈련에 대한 개념 정립, 교육·훈련 프로그램에 대한 연구는 거의 이루어지고 있지 않은 것이 현실이다. 이에 본 논문에서는 미국과 유럽의 수직이·착륙(VTOL) 조종사 교육·훈련 프로그램을 SWOT 분석 방법을 통해, 국내 조종사 양성체계에 적합한 방안을 제시하고자 한다.

• 대기
• /
• 제33권4호
• /
• pp.413-422
• /
• 2023

Urban Air Mobility (UAM) is promising, sustainable and efficient air transportation in a metropolitan area. Korean government has recently announced operation demonstration plans as a step toward commercialization of UAM. However, there is lack of understanding on the potential impact of weather on UAM operation. We collected weather observations from Gimpo International Airport and 5 automatic weather stations (AWS) along UAM corridor of the Han-River to assess weather barriers such as low visibility, wind gust and wind shear. The results show the frequency of low visibility near the corridor fluctuated significantly from year to year depending on the concentration of fine particulate matter (PM_2.5) in Seoul. The frequency of high wind speed-shift calculated using 1-minute wind observations was increased not only during the spring season (March, April, and May) but also the beginning of rainy season (Jun). In addition, a chance of high wind shear from 1-minute wind observations varied by the stations, suggesting that the condition is largely affected by topography including a river and high-rise buildings. These basic weather properties suggest that there are substantial weather barriers to UAM operations along the Han-River Corridor, while they cannot properly surveil micro-scale weather conditions in detail such as wind gust and wind shear over the corridor. Thus, this study suggests that potential barriers related to adverse weather need to be evaluated, building high-density weather observations infrastructure prior to UAM demonstration and commercialization.

• 한국항행학회논문지
• /
• 제28권4호
• /
• pp.420-427
• /
• 2024

본 연구는 도심항공모빌리티(UAM; urban air mobility)의 안전하고 효율적인 운항을 위해 SWIM (system wide information management) 기술 기반의 전략적 비행계획 관리를 위한 FF-ICE (flight and flow - information for a collaborative environment)의 활용 및 구현 방안을 제안한다. SWIM은 항공 교통 데이터의 표준화된 인프라로, 다양한 이해관계자 간의 원활한 정보 교환을 가능하게 한다. FF-ICE는 SWIM 내에서의 비행 계획 관련 정보를 공유하기 위해 ICAO (International Civil Aviation Organization)에서 제시한 개념으로, 본 논문에서는 이를 활용한 UAM의 비행계획 관리방안, 비행계획서의 제출 절차, 유효성 검증, 운용성 검증, 상태정보 관리 방법 등을 제시하고 구현하였으며, SWIM 인프라를 통해 기능을 확인하였다. FF-ICE를 이용한 UAM의 비행계획 관리는 전략적인 단계에서의 비행계획 검증을 통한 UAM 운항의 안전성과 효율성을 향상할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국항행학회논문지
• /
• 제27권5호
• /
• pp.561-567
• /
• 2023

본 연구에서는 유인기 회랑에 적용되는 충돌 위험 모델을 활용하여 UAM (Urban Air Mobility) 회랑의 충돌 위험을 분석하였다. K-UAM 로드맵과 운용개념서에 따르면 UAM은 기존 유인기 운항과 유사하게 지정된 항로를 비행하는 형태를 가지며 출발지와 도착지를 왕복하는 두 가지의 노선으로 운행될 것으로 예상된다. 국내 유인기 노선 중 김포공항-제주공항 간 유인기 운행이 이와 유사하며 두 개의 노선 간 횡 방향 분리간격을 가진 평행항로 형태를 띤다. 본 연구에서는 이와 유사한 형태의 UAM 회랑에 대해 유인기 평행 항로 충돌 위험 분석에 활용되는 충돌 위험 모델을 활용하여 횡 방향 분리간격에 따른 UAM 회랑의 충돌 위험을 분석하였다. 이를 바탕으로 최종적으로 K-UAM 실증 노선을 고려하여 한강 폭 내에 몇 개의 평행 항로가 설치될 수 있는지 분석하였다.

• 한국항행학회논문지
• /
• 제28권4호
• /
• pp.436-441
• /
• 2024

도심항공교통(UAM)은 전기동력 수직이착륙기(eVTOL)를 활용하여 도심 지역에서 승객 및 화물을 운송하는 혁신적인 항공교통관리 시스템으로, 회랑은 비행체가 운항하는 네트워크이자 협력적으로 관리해야 하는 공역으로 정의할 수 있다. UAM의 안정적 운용을 위해서는 전략적 분리 기법과 함께 협력적 의사결정체계(CDM)를 통한 이해관계자 간의 협력과 조정이 필수적이다. 본 연구는 전통적인 항공교통흐름관리에서 적용하는 CDM의 시간 기반 마일스톤을 UAM 체계에 적용하여 안전한 교통량 보장과 최적의 항공교통흐름을 확보하는 방안을 검토하였다. 교통흐름관리를 위해 마일스톤 시간정보는 UAM 이동 상태에 따라 총 13개 주요 마일스톤 시간정보로 구분하였고, 각 시간정보를 제공하는 공유 주체와 마일스톤 흐름을 정의하였다. UAM의 교통량과 수용량 균형을 위해 협력적 의사결정체계(CDM)의 필요성을 강조하며, 이를 통해 이해관계자 간의 마일스톤 정보 공유와 관리는 UAM 기체의 출발 흐름 개선과 운영 효율성 향상에 기여할 것으로 기대한다.

• Journal of Information Technology Applications and Management
• /
• 제30권6호
• /
• pp.17-29
• /
• 2023

In this paper, we aim to propose cyber security considerations and countermeasures for infrastructure and services in the UAM(Urban Air Mobility) Air Traffic Management field, which is one of the key elements of the UAM market that has not yet bloomed. Air traffic management is an important factor for safe navigation and social acceptance of UAM. In order to realize air traffic management, infrastructure and services based on solid network connectivity must be established. And for industries where connectivity is the core component, it can become an infiltration route for cyber threats. Therefore, cyber security is essential for the infrastructure and services. In detail, we will look into the definition of the existing air traffic management field and the cyber threats. In addition, we intend to identify cyber security threat scenarios that may occur in the newly designed UAM air traffic management infrastructure. Moreover, in order to study the cyber security countermeasures of the UAM air traffic management infrastructure, there will be analysis of the UAM operation concept. As a result, countermeasures applicable to the infrastructure and service fields will be suggested by referring to the cyber security frameworks.