Urban air mobility (UAM) is emerging as a revolutionary transportation solution to urban congestion and environmental issues. Especially, electric vertical take-off and landing (eVTOL) aircraft are expected to enhance urban mobility, reduce traffic congestion, and decrease environmental pollution. However, the successful implementation and operation of UAM systems heavily rely on advanced technological infrastructure, particularly in sensor technology. Among these, 3D light detection and ranging (LiDAR) systems are essential for detecting obstacles and generating pathways in complex urban environments. This paper focuses on the challenges of developing LiDAR-based perception solutions, emphasizing the importance and performance of object detection capabilities using 3D LiDAR. It integrates LiDAR data processing algorithms and object detection methodologies to experimentally validate the effectiveness of perception solutions that contribute to the safe navigation of aircraft. This research significantly enhances the ability of aircraft to recognize and avoid obstacles effectively within urban settings.
Journal of the Korean Society of Industry Convergence
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v.27
no.1
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pp.77-86
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2024
Urban Air Mobility (UAM) is considered the future of transportation, offering solutions to urban challenges and reducing environmental issues through the use of electric power and leveraging the sky as a new transportation corridor. UAM has diverse applications, including passenger and goods transportation, emergency rescue operations, patient transfers, and urban tourism. Furthermore, it is poised to revolutionize the transportation landscape, impacting existing infrastructures such as roads and parking lots, along with autonomous vehicles. The UAM industry is anticipated to exert a significant impact on various sectors, including airframe manufacturing, the development of new materials (e.g., fuel cells and batteries), and even the defense industry, resulting in substantial economic benefits. Consequently, conducting proactive research and setting industry standards for UAM takeoff and landing infrastructure is crucial for securing market leadership. In this regard, the case of Pontoise-Cormeiles, France, stands out as it achieved the world's inaugural successful demonstration of a vertiport before the 2024 Olympics. This achievement has significant implications for our preparations for the commercialization of UAMs. Thus, a detailed review of the French vertiport construction case in this study will serve as a foundation for guiding the planning and operation of UAMs in South Korea, particularly in anticipation of upcoming demonstration tests.
Journal of the Korean Society for Aviation and Aeronautics
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v.30
no.3
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pp.132-139
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2022
UAM(Urban Air Mobility)은 가까운 미래에 현실이 되는 항공교통 체계로 미래 첨단 기술의 결정체이다. 비행은 인간의 생명을 절대 보장하는 숭고한 철학에 기반한다. 성공적인 UAM 개발을 위해서는 비행안전에 기초한 개발철학이 필요하며 올바른 방향을 제시해야 한다. UAM 체계와 유사한 항공교통체계는 민간항공 운항체계이며 UAM 체계의 개발을 도모하는 효과적 비교 연구대상이다. 본 연구는 민간항공 운항체계와 민간항공 조종사의 경험을 토대로 안전한 UAM 체계 개발의 방향을 제시하는 데 있다. 그중에서도 UAM 조종사 양성과 교육훈련체계 수립을 위한 방안을 제언하였다. 현존 관련법규를 검토하여 UAM 조종사 양성기준을 제시하였으며 초기 혼란을 방지하기 위한 대안을 포함하였다. 또한 민간항공기의 접근구간 항법성능을 측정하여 UAM 운항환경을 비교 예측하였다. 이를 통해 SMS 기법에 기반하여 UAM 체계의 위해요인(hazard)을 식별하여 미연에 사고를 예방할 수 있는 안전 방법론을 제시하였으며 UAM 로드맵의 올바른 정책 수립을 돕고자 한다.
Jae-Hyeon Kim;Dong-Min Lee;Myeong-Jin Lee;Yeong-Hoon Choi;Ji-Hun Kwon;Jong-Whoa Na
Journal of Advanced Navigation Technology
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v.28
no.1
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pp.68-76
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2024
With the recent rapid growth of the domestic and international unmanned aerial vehicle (UAV) market and the increasing importance of UAV operations in urban centers, such as UAMs, the safety management and regulatory framework for human life and property damage caused by UAV failures has been emphasized. In this study, we conducted a comparative analysis of risk-cost models that evaluate the risk of an operating area for safe UAM flight path planning, and identified the main limitations of each model to derive considerations for future model development. By providing a basic model for improving the safety of UAM operations, this study is expected to make an important contribution to technical improvements and policy decisions in the field of UAM flight path planning.
This study is aimed at a basic infrastructure for realizing urban air mobility (UAM) and personal air vehicle (PAV), which have recently been high interest as new means of transportation. The development of UAM and PAV technologies is a field of a high added value that the world is competitively pushing for the world. However, the three most fundamental aspects are the establishing an aviation certification system, finding reliable manufacturers having advanced technical abilities, and the training/securing of professional manpower. Above all, the aviation certification system will be established for the first time. Based on the certification system, it will be possible to realize the government's policy goal of introducing new means of transportation, including the production of aircraft and to realize commercialization that meets international standards that satisfy conformity and compliance. In addition, finding reliable manufacturers, fostering professionals, and establishing an educating system for stable supplying of the professionals are main projects to become a leading country in the field.
An important challenge in commercialization of eVTOL PAV is to reduce noise for urban air mobility (UAM) operation. Therefore, in this paper, noise priority routes were created to minimize the number of people affected by noise using aviation environmental design tool (AEDT) software and population distribution data for administrative districts, and noise analyses during operation were performed. Also, it was analyzed how much noise exposure could be reduced compared to the number of people affected by noise in the shortest route. Considering that the eVTOL PAV developers do not provide data, the analysis was conducted using a helicopter model. As a result, it was shown that the noise priority route that minimized the amount of noise exposure was more efficient than other routes.
In this study, the collision risk of the UAM (Urban Air Mobility) corridor was analyzed using a collision risk model applied to the manned aircraft corridor. According to the K-UAM roadmap and operating concept, UAM is expected to fly on a designated route similar to existing manned aircraft operations and operate on two routes, traveling back and forth between the departure point and the destination point. Among domestic manned aircraft routes, the manned aircraft operation between Gimpo Airport and Jeju Airport is similar to this and takes the form of a parallel route with a lateral separation distance between the two routes. In this study, we analyzed the collision risk of the UAM corridor according to the lateral separation distance using a collision risk model used to analyze the collision risk of manned aircraft parallel routes for a similar type of UAM corridor. Based on this, we finally analyzed how many parallel routes could be installed within the width of the Han River, considering the K-UAM demonstration route.
The Journal of the Convergence on Culture Technology
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v.10
no.4
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pp.701-710
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2024
This study conducted a survey of companies in the aviation, drone, and Urban Air Mobility (UAM) sectors to analyze the educational and workforce needs, identifying essential competencies and technical training required. The study also proposed potential areas for collaboration between universities and industry regarding educational methods. Key findings and implications of the survey were derived. The results indicated that the most critical consideration for hiring was job-specific skills in the respective field. The most essential quality for workforce training was identified as enhancing the ability to use various equipment and software related to the major field. In the UAM sector, there was a high demand for personnel and education related to aircraft and components, with the highest demand being for lightweight manufacturing technology for aircraft. This study can serve as foundational data for addressing the educational needs in this field.
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.
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.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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