| 연구개발개요 |
○ UAM은 도심지 내 수직이착륙이 가능한 전기동력 비행체(eVTOL, Electric vertical takeoff and landing)를 활용, 도시권역(30~50km) 내의 PORT와 PORT를 잇는 교통수요를, 정체 없이 수용 가능하도록 하는 차세대 3차원 교통서비스임○ 최근 가시적 형태의 서비스 유형 및 기체 형상을 구체적으로 제시한 항공·지상 혼용 운송수단(UAM 등)은 공간적 제약으로 인한 운용 편리성이 높은 ‘수직 이착륙’, 소음 환경적 요소를 반영한 ‘전동화’, 운영비용의 절감을 위한 ‘자율화’를 키워드로 하여 개발되고 있으며, 지금까지는 공항 및 비행장과 같이 한정된 공간에서 이용하던 항공교통수단과 다르게 수요자의 이용 편리성을 보장하기 위한 PORT 위치 고려가 필요함○ UAM은 대도시권 지상교통혼잡 문제를 해결할 수 있는 대안으로 하늘길 출퇴근을 가능케 할 차세대 스마트 모빌리티로 주목받고 있으며, 이러한 수요를 제공하는 형태로 제시된 Door to Door 서비스를 위해 수요지 근거리 이착륙/운영을 위한 위치 선정이 중요한 요인으로 작용함○ 반면에, UAM PORT 입지선정에서 고려해야 할 장기간의 저고도 기후적 요소의 활용에 대한 중요성은 간과되고 있으며, 환승센터 및 터미널의 역할만 강조하여 지리적 접근성 및 스마트 대중교통의 수요 등 편의성만을 PORT 위치선정 조건으로 고려하는 실정임○ UAM의 운항 형태에서도 일반 항공기와 동일한 안전 요건의 고려가 필요하며, 운영되는 환경기반이 항공적 요소를 포함하고 있으므로 항공기의 공역, 항로, 교통규칙 등이 동일하게 적용될 것으로 예측됨○ 저고도 영역에서 UAM 이착륙 시에는 기상상황에 따라 제약 조건이 발생함. 즉, 날씨는 UAM의 많은 구성 요소에 영향을 주어 다양한 잠재적 요인으로 작용함○ 따라서, 잠재적인 위험의 범위를 고려하기 위해 장기간의 기상자료 분석을 바탕으로 악기상과 관련된 기후적 요소를 평가하는 것이 중요함○ 같은 이유로, PORT의 위치선정의 핵심은 장기간의 기상자료 분석을 통해 산출한 기후적 요소의 적용이며, 추후 기후적 요소로 인한 운용 제한 요건이 형성될 잠재적 위험요소를 최소화하여, PORT가 안정적인 UAM 이착륙을 확보하도록 함○ 도심항공교통(UAM)용 PORT(eVTOL 이착륙장)의 기준이 기존 항공기와 유사한 형태로 제시되고 주요 검토 항목이 또한 요구될 것이 예상되므로, 실제 서비스 이용을 위한 위치선정 기준에는 기후환경 정보가 반드시 필요함○ 기상 측정이 이루지지 않는 기존 기상관측 데이터를 상세화 및 고도화하고, 현재와 달라질 수 있는 미래의 PORT 주변 기상환경 변화를 고려하도록 미래의 기후적 요소를 반영함○ 본 과제는 UAM PORT 위치선정에서 기후적 요소의 중요성을 인지하고, 이를 반영한 위치선정의 가시화 해결책으로 GIS 플랫폼을 활용한 프로토타입을 제시함
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| 연구내용 및 범위 |
○ 장기간의 지상관측자료와 재분석자료, 그리고 미래기후자료를 수집하여 UAM PORT 위치선정에 필요한 저고도 내 3차원 기후적 요소를 산출○ 비행체 운영 안정성 확보를 위한 PORT 위치선정 시 필요한 환경 요건을 분석○ PORT 위치에 맞는 정확한 기후적 요소를 반영하기 위해 기상자료를 고도화(격자화 및 고해상도화) 수행○ 생산된 기후정보는 GIS 플랫폼 기반의 가시화 프로그램을 활용하여 공간정보와 결합하여 제공되며, UAM PORT 위치선정에 최종 의사결정을 가능하도록 함○ 개발된 연구 결과물의 서비스 제공 형태를 제안하기 위해 테스트베드를 선정하고 프로토타입을 제시하여 검증함○ 기상자료 및 미래기후자료 수집확보 * 관측자료, 재분석자료 및 미래 기후 예측 자료를 활용한 운영 지원 데이터 수집 - 지상관측자료 및 재분석자료 수집 - 확보된 장기간의 기상자료(데이터베이스)로부터 기후정보의 생산 * 미래기후 정보의 분석을 통한 UAM 운영 기반 마련을 위한 데이터 분석 및 구현 - 미래기후 시나리오자료 수집○ UAM PORT 선정에 필요한 기후적 요소 산출 * 이착륙 위치의 적절성 활용을 위한 지면 및 공간의 데이터 검토 및 산출 - PORT 주변의 3차원 평균 기후정보 산출 * UAM PORT 운영 위치의 기후적 최대 한계치 검토 정보의 생성 - 기후적 최대한계치 정보 생산 - 항공기 운영 규정 기반의 UAM PORT 위치선정 요소 검토 및 분석○ PORT 위치 고려 요소의 기준 및 형태 확인 - 항공기 운영 지원 시 필요한 기상 정보의 식별 및 사례 분석 - UAM PORT 위치 결정 시 필요한 기상/기후 데이터 식별을 위한 기존 항공 규정의 검토 - 고정밀, 고해상도, 3차원 기상 데이터 및 기후 데이터 생성을 위한 정보 항목의 식별○ 기후적 요소의 고도화 * 기존 기상·기후 데이터의 고도화를 통한 고해상도 데이터 생성 - 지상관측자료의 격자화 및 재분석자료의 다운스케일링을 통한 고정밀화 * 운영 결정 필요 위치에 대한 기상/기후적 요소의 고해상도 정밀 데이터 생성 - 상세지형을 고려한 고정밀/고해상도 기후정보 생산○ UAM PORT 위치선정 정보 활용의 적정성 확인 - 고도화된 3차원 데이터의 활용 가능 여부 사전 검토 - 연구 결과 데이터 활용성 증대를 위한 데이터 적정성 검토 및 분석 - GIS 가시화 시스템의 적정성 분석 및 개발 결과 활용성 확보 지원○ GIS 플랫폼을 이용한 가시화 및 프로토타입 구축 * GIS 가시화 방법에 대한 검토 방법 개발 및 시스템 프로토타입 구축 - GIS 가시화 플랫폼을 활용 - 공간정보와 기후적 요소를 결합한 UAM PORT 위치선정 프로토타입 구축 - 테스트베드 선정 및 프로토타입 적용을 통한 K-UAM 로드맵 계획의 참여
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