• 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.

• 한국항행학회논문지
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• 제25권1호
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• pp.29-39
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• 2021

대도시 도심의 교통 정체를 해결하기 위한 방법의 하나로 전기수직이착륙 개인항공기(eVTOL PAV)를 활용한 도심항공 모빌리티(UAM)의 관심이 증가하고 있다. 도심항공 모빌리티에 사용할 비행체인 eVTOL은 추진방식에 따라 복합형, 틸트 로터형, 틸트 날개형, 틸트 덕티드 팬형, 멀티콥터형으로 분류된다. 본 연구에서는 멀티콥터형인 에어버스사의 시티에어버스를 기본 모델로 주어진 임무 형상에 맞게 역설계 기법을 사용하여 기본 개념설계를 수행하였다. 공력해석 프로그램인 OpenVSP를 사용하여 표면적과 양항비, 항력계수를 계산하였다. 각 임무 구간별 소요되는 동력을 계산하였고, 그에 맞는 배터리와 모터를 비교하여 선정하였다. 또한 eVTOL 구성품별 중량을 추정하여 전체 총 중량을 예측하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제25권1호
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• pp.8-16
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• 2021

본 논문에서는 도심항공 모빌리티(UAM)를 우리나라 수도권에서 운용하기 위해 필요한 수직이착륙장의 위치를 선정하고 평가하였다. 통근통학 인구수 조사 데이터를 이용해 수요 데이터를 분석하였으며, MATLAB을 이용해 지도상에 표현하였다. 또한 데이터들을 군집화하기 위해 MATLAB에 내장되어있는 K 평균 알고리즘 함수를 이용해 수직이착륙장의 위치로 선정할 군집의 중심을 파악하였으며, 실루엣 기법을 이용해 군집화의 정확도와 신뢰도를 평가하였다. 또한 선정된 수직이착륙장의 위치가 실제 수직이착륙장 설치에 적합한지 위성 지도를 이용해 확인하였으며, 그 위치가 설치 불가능한 위치에 있는 경우 위치 조정 과정을 통해 최종 수직이착륙장의 위치를 선정하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제26권3호
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• pp.144-160
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• 2022

차세대 이동 수단의 방법으로 도심항공 모빌리티(UAM)에 관한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 도심항공 모빌리티에 사용할 비행체인 eVTOL(Electric Vertcial Take-Off and Landing)은 추진방식에 따라 복합형, 틸트 로터형, 틸트 날개형, 틸트 덕티드 팬형, 멀티콥터형으로분류된다. 본 연구에서는 새로운 틸트 로터형의 차세대 eVTOL을 기존의 설계 요구 조건에 맞게 개념설계를 수행하였다. 공력해석 프로그램인 Open VSP와 XFLR5를 사용하여 공력해석을 진행하였다. 각 임무 구간별 소요되는 동력을 계산하였고, 그에 맞는 배터리와 모터를 선정하였으며, 구성품별 중량을 추정하여 최대이륙중량을 예측하였다.

• 한국항공운항학회지
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• 제31권2호
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• pp.55-65
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• 2023

Due to extreme urbanization, ground transportation in the city center is saturated, and problems such as the lack of expansion infrastructure and traffic congestion increase social costs. To solve this problem, a 3D mobility platform, Urban Air Mobility (UAM), has emerged as a new alternative. A vertiport is a physical space that conducts a similar role to an airport terminal. Vertiport consists of take-off and landing facilities (TLOF, Touchdown and Lift-Off area), space for boarding and disembarking from UAM aircraft (gates), taxiways, and passenger terminals. The type of vertiport (structure, number of facilities) and concept of operations are key variables that determine the number of UAM aircraft that can be accommodated per hour. In this study, a capacity calculation method was presented using an optimization technique (Deterministic Integer Linear Programming). The absolute capacity of the vertiport was calculated using an optimization technique, and a sensitivity analysis was also performed.

• 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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• 제31권1호
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• pp.18-25
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• 2023

In recent years, UAM (Urban Air Mobility) has emerged as a solution to these urbanization problems, and many related reports and diverse prospects have been reported. UAM flights are planned to take off and land at a Vertiport located in the city center and fly along a pre-established corridor. In order for UAM to operate safely in the city center, it must ensure a safe flight path that avoids the buildings in the city center and many surrounding obstacles. Therefore, in this study, we compared and examined the installation standards of the obstacle limitation surface necessary for UAM to take off and land safely at the Vertiport. First, we analyzed the helicopter obstacle limitation surfaces in Japan and overseas, and the UAM Vertiport installation standards and obstacle limitation surface application standards recently announced at the FAA and EASA. It identified differences and similarities between heliport and Vertiport, and considered improvements to domestic helicopter obstacle limitation surfaces and criteria that could meet FAA and EASA standards.

• 한국항행학회논문지
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• 제25권1호
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• pp.40-51
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• 2021

본 논문에서는 도심항공 모빌리티(UAM) 시스템을 국내에서 운용하기 위해 필요한 국내외 규정을 분석하여 수직이착륙장의 설계 요구 조건을 도출하고 이착륙 패드의 크기를 규정하였으며, 이를 바탕으로 수직이착륙장 형상을 제안하였다. 먼저, 인구 밀집도가 높은 수도권에 대해 국토교통부에서 제시한 실증노선을 기준으로 수직이착륙장의 시범 위치를 선정하고 각 위치의 특징을 분석하였으며 크기를 측정하여 수직이착륙장의 설치 가능 수를 파악하였다. 이후 수직이착륙장 운영에 필요한 변수들을 설정하여 동시운용과 주기장 수에 따른 시간당, 하루, 한 달 동안의 항공기 운용 가능 대수, 수용 가능 인원, 효율성 등을 계산하였다. 마지막으로, CATIA를 사용하여 가상의 수직이착륙장 형상을 설계요구조건을 적용하여 구현하였다.

• 토지주택연구
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• 제15권1호
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• pp.135-146
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• 2024

본 연구는 대한민국 서남권의 도심항공교통(UAM) 거점환승센터를 광주송정역에 건립하였을 경우 도심항공교통(UAM)의 수단분담률을 예측하는 것이다. 효용함수와 수단선택 로짓모형을 이용한 점 추정방식의 확정적 교통수요 예측모형은 미래의 변동성을 반영하는 못하는 한계점을 지니며 이를 보완하고자 본 연구에서는 효용함수와 몬테카를로 시뮬레이션 분석을 결합하여 확률론적 도심항공교통의 수단분담률을 추정하였다. 도심항공교통의 수단분담률을 결정하는 변수의 확률분포를 가정하여 시뮬레이션 결과 최소 0.07%, 최대 4.7%, 평균 0.95%의 수단분담률로 산출되었다. 수단분담률에 영향을 미치는 주요 영향 요인의 민감도 분석 결과 단위요금, 비용파라미터, 기본요금, 이착륙 시간이 중요 요인으로 나타났으며, 단위요금, 기본요금, 이착륙 시간은 음(-)의 상관관계를 보이는 것으로 나타나 도심항공교통의 이용 활성화를 위해서는 적정 수준의 요금 설정이 중요할 것으로 판단된다.