• 문화기술의 융합
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• 제9권3호
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• pp.701-706
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• 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.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제21권5호
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• pp.1-14
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• 2022

본 연구에서는 도심항공교통(UAM) 도입에 따른 대중교통 이용자들의 도심항공교통(UAM) 선호도를 분석하기 위하여 도심항공교통(UAM) 실증노선 구간인 인천국제공항-인천 길병원 노선을 대상구간으로 하여 인천광역시 대중교통 이용자 807명을 대상으로 선호의식(SP)조사를 실시하였다. 또한, 도심항공교통(UAM) 도입 초기, 성장기, 성숙기로 구분하여 시기별 통행시간, 통행비용을 달리하여 선호의식(SP)조사를 실시한 결과를 토대로 수단선택모형을 추정하였다. 구축된 수단선택모형을 활용하여 통행에 대한 시간가치를 분석한 결과 56,428원/시로 나타났고, 모형에서 통행비용(원), 차내시간(분), 차외시간(분)에 대한 탄력성 검증 결과 본 모형에서 도심항공교통(UAM) 분담율에 미치는 영향은 통행비용(원), 차내시간(분), 차외시간(분) 순서로 나타났고, 통행비용(원)이 증가할 때보다 감소할 때 미치는 영향이 크게 나타났다.

• Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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• 제11권2호
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• pp.99-107
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• 2022

Urban Air Mobility (UAM) such as a drone taxi is one of the future transportations that have recently been attracting attention. Along with the construction of an urban terminal, an accurate landing system for UAM is also essential. However, in urban environments, reliable Global Navigation Satellite Systems (GNSS) signals cannot be received due to obstacles such as high-rise buildings which causes multipath and non-line of sight signal. Thus, the positioning result in urban environments from the GNSS signal is unreliable. Consequently, we propose the Ultra-Wideband (UWB) network to assist the soft landing of UAM on a vertiport. Since the positioning performance of UWB network depends on the layout of UWB anchors, it is necessary to optimize the layout of UWB anchors. In this paper, we propose a two-steps genetic algorithm that consists of binary genetic algorithm involved multi objectives fitness function and integer genetic algorithm involved robust solution searching fitness function in order to optimize taking into account Fresnel hole effects.

• 한국항공운항학회지
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• 제29권1호
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• pp.74-81
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• 2021

UAM(Urban Air Mobility) systems have evolved in the form of helicopters in the 1960~1970s, tiltrotors in the 1980s, small aircraft transportation systems in the 2000s, and electric-powered Vertical Take-Off and Landing (eVTOL) in the 2010s; accordingly, the early heliport has evolved to its current form of a Vertiport. Vertical Takeoff and Landing Sites, Vertiports, are important factors for the successful introduction of UAM, along with the resolution of air traffic control (ATC), air security, and noise problems. However, there are no domestic or international installation standards and guidelines yet. Therefore, in this study, installation standards were prepared by referring to domestic and international case studies, ICAO standards, and MIT research papers. The study proposes to establish standards for Final Approach and Takeoff Area (FATO) as 1.5D, 1D for Touchdown and Lift-Off Area (TLOF), and 1.5D for Safety Area (SA). It also proposes to add "UAM Vertiport Installation Standards" to the 「Act on the Promotion and Foundation of Drone Utilization, Drone Act」.

• 한국항행학회논문지
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• 제27권6호
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• pp.804-814
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• 2023

인구밀도가 높은 도심지 내에서 비행하게 되는 UAM의 비행경로 하부 및 주변으로는 각종 건축물이 산재하게 된다. 그리고 UAM이 이착륙하는데 사용하는 버티포트는 도심 내의 평지 또는 건축물 상부 등에 위치하게 된다. 이처럼 UAM은 인구밀도가 높은 도심에서 운항하고, 이착륙을 위한 버티포트는 인구밀집지역에 설치됨에 따라 매우 높은 수준의 안전도가 요구된다. 특히 UAM의 안전한 착륙을 위해 최종접근진로에서 버티포트로 접근하는 UAM의 접근상태를 감시하고 접근정보를 제공할 필요가 있다. 이에 UAM 버티포트 최종접근진로 감시를 위해 좁은 부지에 설치가 가능하면서 전자파의 부담이 적다는 장점이 있는 광학장비를 활용하는 기술에 대한 연구를 진행하였다.

• 한국산업융합학회 논문집
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• 제26권4_2호
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• pp.639-648
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• 2023

In modern society, UAM (Urban Air Mobility) transportation system is being developed as an alternative to urban traffic congestion and environmental problems, and electric vertical take-off and landing (eVTOL) is a combination of vertical take-off and landing function and electric power. It is attracting attention as an innovative next-generation transportation method as an eco-friendly alternative that reduces noise and air pollution by providing efficient mobility within the city. Since eVTOL development requires designing and implementing airframes suitable for various mission purposes, the power system needs to be developed as a platform concept before airframe development. In this study, we empirically proposed a test bench concept equipped with a stable power supply and an efficient control system, essential in developing a power platform with a combined function in the form of a fuselage and module type specialized for various mission purposes. The proposed drivetrain platform test bench consists of a system verifying the stable take-off and landing software and a power platform adjusting the motor's thrust. It will serve as a verification system that can be developed.

• 한국항행학회논문지
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• 제27권3호
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• pp.269-273
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• 2023

본 연구는 K-UAM 로드맵[1]을 바탕으로, 초기 UAM 조종사 교육훈련 커리큘럼 구성에 필요한 주요 교육훈련 과목을 선정하기 위해 수행하였다. 현재 UAM 기체는 VTOL 기능을 중심으로 수직 이착륙이 가능한 회전익 항공기와 유사한 특성을 갖는다. 따라서 본 연구에서는 회전익 비행교육을 대표하는 육군항공학교의 회전익 조종사 양성 교육 커리큘럼을 비교군으로 선정하여 초기 UAM 조종사 양성을 위한 교육훈련 과목을 선정하였다. 먼저 육군의 회전익 조종사 교육훈련 과목을 바탕으로 AHP 설문을 위한 계층구조를 설계하였으며 각 계층의 전문가들을 선별하여 AHP 설문을 수행하였다. AHP 분석을 통해 우선순위로 부여한 교육훈련 과목을 초기 UAM 조종사 훈련에 적용한다면 교육훈련 효과와 궁극적으로 UAM의 안전운항에 기여할 것으로 본다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제18권1호
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• pp.29-36
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• 2024

최근 도심항공모빌리티(Urban Air Moility, UAM)의 개념이 미래항공모빌리티(Advanced Air Mobility, AAM)으로 확장되면서 틸트로터형 수직 이착륙기에 관한 연구개발이 활발하다. 틸트로터의 경우 수직비행과 수평비행 사이에 천이비행을 하게 되는데 천이비행 구간의 비행 안정성을 확보하기 위해 블레이드 피치각 제어시스템을 활용할 수 있다. 또한 개별 블레이드 제어(Individual Blade Control, IBC)를 통하여 천이비행 구간 동안 발생하는 소음 및 진동을 감소시킬 수 있다. 본 논문에서는 전기-기계식 구동기 기반 블레이드 피치각 제어시스템의 개별 블레이드 제어를 위한 외란 관측기와 시간 지연제어기를 설계하고 수치 시뮬레이션을 통해 설계한 제어기들의 성능을 비교분석한다.

• 한국항공우주학회지
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• 제50권8호
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• pp.583-590
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• 2022

본 논문에서는 UAM의 다학제 설계 프레임워크 MADAM (Multidisciplinary Analysis Design for Advanced Mobility)을 소개한다. UAM의 실제 운영에서는 항공기 성능뿐 아니라 서비스의 수요와 비용 그리고 운항 시나리오까지 서로 상관관계가 있다. 따라서 다학제를 종합적으로 고려하는 프레임워크는 필수적이다. 본 연구에서는 다학제 설계 프레임워크 MADAM을 개발하였고 이를 소개한다. 프레임워크를 이용한 서울 지역에서 김포-삼성 UAM 노선의 수요 및 비용분석을 예시 결과로 제시하였다. 높은 비용을 요구하는 주요 요소들의 연도별 양상 변화를 적용하여 35년에는 7만 6천원 가장 높은 총이익을 도출하는 티켓 가격으로 계산이 되었다.

• 한국항행학회논문지
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• 제28권1호
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• pp.102-108
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• 2024

초기 도심항공 모빌리티 (UAM ; urban air mobility) 운용 과정에서는 기존 유인항공기를 위한 시계 및 계기 비행 규정을 필수적으로 준수해야하고, 기체에 탑승한 조종자와 버티포트 등 UAM 이해당사자 간 통신에서도 음성 통신이 활용되어야 하므로, UAM 운항 전 구간에서 필수적으로 VHF (very high frequency) 항공이동통신이 안정적으로 제공되어야 한다. 본 논문에서는 초기 UAM 실증 구간으로 고려 중인 한강과 인천 아라뱃길 회랑 영역과 주요 버티포트 후보지에 대한 VHF 통신 커버리지 분석 결과를 모의실험을 통해 도출하였다. 해당 영역에 대한 정밀 수치표면모델 (digital surface model) 기반의 지형 및 건물 데이터를 구축하였고, 이의 영향을 고려한 통신 품질 예측 모의실험을 실시하였다. 분석 영역에 대한 3차원 커버리지 분석 결과 300 m ~ 600 m 구간의 회랑 구간의 경우 안정적인 커버리지 확보가 가능하지만, 버티포트 주변 영역의 경우 건물 등의 영향으로 저고도 영역에서 음영지역이 일부 있어 버티포트 주변의 안정적 커버리지 확보 대책이 필요함을 확인하였다.