• 한국항행학회논문지
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• 제28권4호
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• pp.436-441
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• 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.

• 한국항행학회논문지
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• 제24권5호
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• pp.348-357
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• 2020

eVTOL PAV의 상용화에 있어 해결해야할 중요한 과제들 중 하나는 도심항공 모빌리티 운용에 따른 소음을 감소시키는 것이다. 따라서 본 논문에서는 우리나라 수도권 행정구역별 인구 분포 데이터를 분석하여 소음에 영향을 받는 인구수가 최소화될 수 있도록 AEDT (aviation environmental design tool) 소프트웨어를 사용하여 소음 우선 경로를 생성하고, 운용 시의 소음 분석을 수행하였다. 또한, 최단 거리 경로 운영 시 소음에 영향을 받는 인구수와 비교하여 소음 우선 경로가 소음 노출을 얼마만큼 감소시킬 수 있는지 분석하였다. eVTOL PAV 개발 회사에서 소음 데이터를 제공하지 않는다는 점을 감안하여 헬리콥터 모델을 사용하여 분석을 진행하였다. 결과적으로 소음 노출량을 최소화한 소음 우선 경로가 타 경로들에 비해 더 효율적임을 증명하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제27권5호
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• pp.561-567
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• 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.

• 문화기술의 융합
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• 제10권4호
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• pp.701-710
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• 2024

본 논문은, "항공, 드론 및 도심항공교통(UAM) 분야에 대한 인력 양성을 위한 교육 및 수요 분석을 통해 필요 역량 및 기술 교육에 대한 대구·경북 지역 해당 산업 분야 기업체에 설문조사"에 대한 연구임. 교육 방법에 대해 대학과 산업체 간의 협력할 수 있는 부분에 대해 제언하였다. 본 설문 연구의 주요 결과 및 시사점을 도출하였다. 연구 결과 인력 채용 시 중요하게 고려되는 사항은 해당 분야의 직무 능력이 가장 높게 조사되었다. 인력 양성의 필요한 교육 내용으로는 전공 분야 다양한 장비 및 소프트웨어 활용 능력 강화 교육이 가장 필요한 자질로 조사되었다. 도심항공교통(UAM) 분야 중 기체·부품에 대한 인력 및 교육 수요가 높으며, 해당 분야의 기체 경량화 제작 기술에 대한 수요가 가장 높았다. 연구가 해당 분야의 교육 수요 제시에 기초 자료로 활용될 수 있을 것이다.

• 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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• 제24권2호
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• pp.27-38
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• 2022

Urban air mobility (UAM) has recently attracted lots of attention as a solution to urban centralization and global warming. Electric vertical take-off and landing (eVTOL) is a concept that emerges as one of the promising and clean technologies for UAM. There are two difficult challenges for eVTOL aircraft to solve. One is how to improve the weight efficiency of aircraft, and the other is how to complete long-range missions for UAM's flight scenarios. To approach these challenges, we propose a consolidated concept design of battery-fuel cell hybrid tiltrotor aircraft with a liquid hydrogen (LH₂) fuel tank. The efficiency of a battery-fuel cell hybrid powertrain system on the designed eVTOL aircraft is compared to that of a battery-only powertrain system. This paper shows how much payload can increase and the flight scenario can be improved by hybridizing the battery and fuel cell and presenting a detailed concept of a cryogenic storage tank for LH₂.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제15권4호
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• pp.64-74
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• 2021

Unmanned Aircraft Systems (UAS) are rapidly emerging not only as a key military power, such as surveillance and reconnaissance for military purposes but also as a new air transportation means in the form of Urban Air Mobility (UAM). Currently, airworthiness certification is carried out focused on the verification of technical standards for flight safety suitability of aircraft design in accordance with the Military Aircraft Flight Safety Certification Act and does not employ the model for operational risk assessment for mission areas and airspace. In this study, in order to evaluate the risk of the mission area from the perspective of the UAS operator, a risk assessment simulation has been conducted by applying the Specific Operations Risk Assessment (SORA) model to the operating environment of the Korean military UAS. Also, the validity of the SORA model has been verified through the analysis of simulation results, and a new application plan for airworthiness certification of the military unmanned aerial system has been presented.

• 한국항공운항학회지
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• 제32권1호
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• pp.39-48
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• 2024

Aviation industry is moving towards the third innovative era of AAM with electric power and AI after the JET-powered era following the Wright brothers' first flights. Research on UAM, eVTOL development, certification, and operations is competitively progressing, primarily in aviation-leading countries, aiming to resolve urban traffic saturation and foster the future aviation industries. This study introduces the concept of the pilot's role transition in operational safety as AI autonomous flight advances, comparing K-UAM operational concept with research from FAA, NASA, and EASA. It is to identify and propose solutions for challenges from the pilot's perspective in developing UAM and its safe operation system. To succeed in Advanced Air Mobility National Project, we suggest the collaboration among industry, academia, and institutions, along with the cooperation between civilians, governments, military, and the need for Urban Air Mobility integrated policies.

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

• 한국항공운항학회지
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• 제29권3호
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• pp.52-65
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• 2021

A large amount of time and cost is consumed due to congestions caused by an increasing number of cars which results in a lot of emissions. To overcome these problems, a new electric vertical takeoff and landing (eVTOL) aircraft is being considered. Since vertical take off and landing without a separate runway is realized and electricity is used as a power source, it could solve the saturated ground traffic congestions without emissions. In this paper, the initial sizing was performed based on the Nexus 6HX of Belltextron which is a tilt-ducted fan type. In this study, the electric propulsion system that only uses battery was implemented instead of current Nexus 6HX hybrid electric propulsion. Aerodynamic analyses were performed using OpenVSP and XFLR5. Power-to-weight ratio, wing loading, estimated weight were calculated with these analyses.

• 한국항행학회논문지
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• 제27권3호
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• pp.262-268
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• 2023

2025년을 목표로 UAM을 상용화하겠다는 정부의 의지를 바탕으로 국가기관과 전 세계 기업을 중심으로 UAM 기체 개발을 포함한 여러 분야에서 놀라운 성과를 이뤄내고 있다. 또한 최근에는 도심항공모빌리티(UAM) 개념을 기반으로 도심 항공 운용과 관련이 없는 장거리 또는 근거리 도시 간 상용운용, 화물배달, 공공 서비스, 항공 관광, 개인/레저용 기체와 같은 사용을 포함하는 선진항공모빌리티(AAM; Advanced Air Mobility) 개념으로 진화하고 있다. 이처럼 UAM 산업이 기체 개발, Vertiport 설계 및 구축, 항행시스템 등의 다양한 분야에서 활성화되고 있지만, UAM을 이용한 승객 이동 시 저고도 운항 특성과 3차원 내에서의 속도감, 외부 환경에 의한 기체 흔들림 등으로 인한 승객의 공포심과 어지러움 등 신체적 문제에 관한 연구는 지금까지 거의 찾아볼 수 없는 상태이다. 따라서 본 연구에서는 헬리콥터를 활용하여 UAM의 예상 고도와 속도로 비행하면서 실제 영상을 촬영, VR과 Motion이 장착된 UAM 시뮬레이터를 활용하여 일반인들에게 체험함으로써, 추후 UAM 실제 운항 시 발생할 수 있는 승객들의 공포심과 어지러움 등의 신체적 반응을 확인하고, 문제점을 분석하고자 한다.