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

• 한국항행학회논문지
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• 제28권1호
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• pp.21-26
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• 2024

도심항공교통(UAM; urban air mobility)은 교통 혼잡이 증가하는 도시 지역에서 교통수단의 대안으로 주목받고 있다. 사람 중심의 서비스인 기존 항공교통업무 방법으로는 복잡한 UAM 운용환경을 관리하기는 어려울 것으로 판단된다. 따라서 UAM 항공교통관리 (UATM; UAM traffic management)를 위한 첨단 정보처리 기반 교통관리시스템이 필요하다. 체계적인 UATM 환경 구축을 위해서는 공역관리가 필수적이다. 특히 UAM 항공기가 안전하게 운항할 수 있는 배타적 회랑을 구축하면 최저비행고도 규정을 위반하지 않고도 UAM 항공기를 운항할 수 있는 기회를 제공할 수 있다. 본 연구에서는 UAM 운용을 위한 회랑의 횡단규격을 설정하기 위해 UAM과 유사한 규모의 헬리콥터를 이용하여 실증분석을 수행하였다. 연구 결과는 UAM 회랑 설계 시 지침으로 활용되기를 기대한다.

• 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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• 제28권4호
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• pp.450-458
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• 2024

도심항공교통 (UAM; urban air mobility)의 상용화 가능성이 증가하고 있지만, 대규모 UAM 운항의 안전성을 확보하기 위한 기술적 기반은 아직 부족하다. 본 논문은 UAM 교통관리체계 내 전략적 충돌 관리 적용 방안을 도출하기 위해, 기존 항공 교통에서 활용되는 전략적 충돌 관리 기법과 UAM 관련 연구 및 기술 동향을 분석하였다. 이를 통해, 수요 및 수용량 관리 기법이 UAM 충돌 관리에 적용될 가능성이 크며, 시스템 전체론적인 접근의 필요함을 확인하였다. 특히, 비행시간의 불확실성과 대규모 운영 상황에서의 효과적인 구현을 위해 필요한 사항으로 데이터 공유, 확률론적 접근 방법 등이 식별되었다.

• 한국항행학회논문지
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• 제28권2호
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• pp.163-171
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• 2024

기존 항공교통관리 (ATM; air traffic management) 체계에서는 항공기 위치 및 세부 운항 정보와 함께 항공기 운항의 안전성을 보장하기 위하여 다양한 형태의 안전 경고 기능을 항적 정보를 기반으로 함께 제공한다. 도심항공교통(UAM; urban air mobility)을 대상으로 한 도심항공교통관리(UATM; urban air traffic management) 체계에서도 UAM 운항의 안전성을 보장하기 위한 안전 경고 기능이 제공되어야 한다. UAM의 운항 환경을 고려하였을 때 기존 ATM 체계에서 준용하는 수준과 동등한 또는 더 높은 수준의 안전 경고 기능이 제공되어야 한다. 본 연구는 UAM 도입 및 상용화 단계에 앞서 기존 ATM 체계에서 제공하는 안전 경고 기능과 다른 새로운 UATM 체계의 안전 경고 기능을 제시하고자 한다. UAM의 경로 이탈 발생 시 제공되어야 하는 안전 경고 기능을 중심으로 연구를 진행하였으며 접근 단계에서 적용되는 APM (approach path monitor) 및 순항 단계에서 적용되는 RAM (route adherence monitoring) 두 가지 부분으로 나누어 안전 경고 기능 구축을 진행하였다.

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

• 한국항공운항학회지
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• 제32권3호
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• pp.154-163
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• 2024

Recently, various urban problems are expected to arise due to the concentration of urban population and acceleration of urbanization, and UAM, a new air transportation method, is emerging to solve these problems. Currently, the world is actively conducting research and development on UAM technology, infrastructure, and systems to commercialize UAM. Although UAM is expected to develop in a similar way to the air transportation industry, research on the human factors of UAM for safe UAM operation and accident prevention is insufficient. In this study, to ensure safe operation of UAM, the human factors of UAM-PSU were identified and presented using the AHP technique targeting aviation experts. In addition, a comparative analysis of the human factors of PSU and air traffic controllers was conducted through relative importance analysis, and an efficient management plan for important human factors was presented.

• 한국항행학회논문지
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• 제28권4호
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• pp.420-427
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• 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.

• 한국항공운항학회지
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• 제30권3호
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• pp.19-27
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• 2022

Urban Air Mobility is expected to resolve some problems in urban transportation such as traffic congestion and air pollution. Various studies for a large-scale commercialization of UAM are being actively conducted. To that end, the UAM Traffic Management system aims at securing a safety and an efficiency of UAM operations. In this study, a risk assessment model is proposed to evaluate the risk of collision between a vehicle and surrounding obstacles. The proposed model is conceived from the past studies for determining a proper separation distance between parallel runways for their independent operations. The model calculates the risk that the surveillance system fails to meet a target level of safety for a given buffer zone size between a designed route and surrounding obstacles. The model is applied to one of the routes proposed in K-UAM roadmap to evaluate its performances.

• 한국항행학회논문지
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• 제28권1호
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• pp.109-115
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• 2024

도심항공 모빌리티 (UAM; urban air mobility) 서비스를 위한 한국의 K-UAM 운용개념서에서는 초기 운용 과정에서 항공음성통신 뿐만 아니라 4G 및 5G 이동통신의 활용을 고려하고 있다. 본 논문은 UAM 교통관리를 위한 통신 성능 요구사항을 설정하기 위한 방법론을 연구하였으며, 초기 UAM 운항을 위한 통신 성능 요구 항목과 수준을 제시하였다. 이를 위해 K-UAM 운용개념서와 미국 FAA 운용개념서의 UAM 발전 단계별 운영 시나리오를 분석하고, 다양한 UAM 이해관계자 간에 UAM 운용을 위해 전달해야 할 메시지의 종류를 식별하였다. 또한, 이러한 메시지의 전송을 위해 필요한 통신 링크 종류, 데이터 크기, 전송 주기, 허용 가능 지연, 가용성 등을 고려하여 통신 성능 요구사항 초안을 도출하였다. 본 연구 결과는 UAM 서비스를 위한 통신 요구사항 설정 관련 최초 연구로서 향후 UAM 전용 통신망 설계 및 필요 주파수 소요량 산출과 같은 분야에서 유용하게 활용될 것으로 기대된다.