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과제기본정보

무인비행장치의 안전 운항을 위한 저고도 교통관리체계 개발 및 실증시험6년차

사업개요
사업개요에 대한 사업명, 분류코드(기술분류), 과제명, 주관연구기관, 총괄연구 책임자(성명, 소속, 전화번호), 총 연구기간, 당해연도 연구기간 정보제공
사업명 무인비행체 안전지원 기술개발사업 과제번호 22USTR-B127901-06
국가과학표준분류 1순위 기계 | 항공시스템 | 달리 분류되지 않는 항공시스템 적용분야 교통/정보통신/기타 기반시설
2순위 정보 통신 | 달리 분류되지 않는 정보 통신 | 달리 분류되지 않는 정보 통신 실용화대상여부 실용화
3순위 None | None | None 과제유형 개발
과제명 무인비행장치의 안전 운항을 위한 저고도 교통관리체계 개발 및 실증시험
주관연구기관 항공안전기술원
총괄연구 책임자 성명 강창봉
소속 항공안전기술원 직위 본부장
전화번호 032-727-5500 FAX 032-743-5526
총 연구기간 2017-04-03 ~ 2022-12-31
당해연도 연구기간 2022-01-01 ~ 2022-12-31

(단위:원)

년도별 정부출연금, 기업부담금, 계 정보제공
년도 정부출연금 기업부담금
현금 현물 소계
6차년도 1,783,000,000 50,234,000 329,606,000 379,840,000 2,162,840,000
과제기본정보의 연구개발개요, 최종목표, 연구내용 및 범위 정보제공
연구개발개요 가. 과업명
○ 무인비행장치의 안전 운항을 위한 저고도 교통관리체계 개발 및 실증시험

나. 과업의 배경
○ 차세대 산업혁명 기술로 급속하게 발전하고 있는 무인비행장치를 활용한 신산업 창출 및 관련 기술생태계 조성을 위한 저고도 공역관리 기준 마련이 시급함
○ 고밀도 및 다중 운용을 전제로 하는 저고도 공역에서의 무인비행장치의 효율적이고 안전한 활용을 위한 교통관리체계 구축 및 무인화/자동화 플랫폼 구축이 필요함
○ 미국, 중국 및 유럽 연합 등은 국가 주도의 공역관리 및 저고도 무인비행장치 운용에 관한 활발한 연구개발을 진행 중이며, 이를 통해 국가의 안전하고 효율적인
공역관리와 신산업 창출 및 육성에 많은 투자를 하고 있음
○ 국내의 경우 재난, 안전, 물류 택배 등 다양한 수요가 대두되고 있으나, 공역의 안전하고 효율적인 관리를 위한 기반이 부족함
○ 무인비행장치 개발, 관리체계 개발 등 다양한 산업 창출과 이로 인한 경제적, 기술적 성장을 유도하기 위해서는 무인비행장치용 국가공역관리체계 개발 및 구축이
시급함
최종목표 □ 저고도 교통관리체계 개발 및 실증시험을 통한 무인비행장치 운영기반 구축
ㅇ UTM 시스템 개발 및 20대 이상 기체의 2~3개 권역 실증
ㅇ 2단계 UTM시스템(USS) 및 FIMS 개발 및 실증
ㅇ UTM 운용개념, 운용조건, 운영절차, 안전기준 등 제도적 기반 마련
ㅇ 드론전용비행시험장 활용, 외부사업자 참여한 실증 추진
ㅇ 연차별 실증 목표
- 1,2차년도(~2018): 1단계(5대), 1개 지역 실증 완료
- 3차년도(~2019): 재기획
- 4차년도(~2020): 1개 지역, 5~10대
- 5차년도(~2021): 1개 지역, 10대 이상, GCS용 UTM API 적용
- 6차년도(~2022): 2~3개 지역, 20대 이상, GCS용 UTM API 검증
연구내용 및 범위 ○ 본 과제는 150m 이하의 G 공역을 운항하는 자체무게 150kg 이하의 민수용 무인비행장치가 안전하고 효율적으로 운용될 수 있도록 지원하고 관리하는
저고도 무인항공기 교통관리(UTM : UAS Traffic Management)시스템의 설계 및 구축을 목표로 다음을 연구개발 내용으로 함

○ (1세부과제) 저고도 무인비행장치 교통관리체계 운용기준 및 실증
- 연구단 체계 종합: 과제 요구도 설정 및 UTM 2단계 시스템 개발 요구도 협의
- UTM용 무인비행장치 등록시스템 개발: UTM 드론식별용 운영관리시스템 구축, 드론정보관리 시스템 정보연계
- 운용개념 수립: 대표 Use Case 도출, 이해당사자 및 상호작용 분석
- 운용요건 및 운용절차 개발: UTM 내 기체 운용기준 설정, UTM 내 조종자·사업자·관리자 비행운영 절차서 개발
- 단계별 실증 시나리오 설정 및 실증시험: 실증시험 계획 및 수립, 실증시험, 실증총괄
- 다부처 연계 및 국제협력
- 공역구조 설정 및 관리기술 개발: 지오펜스 설정 및 운영기법 연구, 공역구조 설정기법 연구
- 비행계획 리스크 평가: 바람 및 기후에 의한 위험도 평가 해석 절차 구축

○ (2세부과제) 저고도 무인비행장치 교통관리(UTM) 시스템 설계 및 구축
- 시스템 통합설계 및 구축: UTM 시스템 체계 개발관리/기술관리, UTM 시스템 체계 기본 설계
- UTM 안전기준 개발: 위치인식 요건 및 분리 요건 도출, UTM 공역 내 무인기 고도 기준 연구
- FIMS 설계 및 구축: FIMS 요구사항 도출 및 기본설계
- USS 시스템 설계 및 구축: USS 요구사항 도출 및 기본설계
- USS 시스템 공역설정 및 3D 가시화 모듈 개발: UTM 통합 관제 시스템 가시화 모듈 설계 및 프로토타입 개발
- UTM 가상시뮬레이션 시스템 구축 및 검증: 요구사항 도출 및 기능 분석, 기본 설계 및 연동 인터페이스 설계
- UTM 교통감시장치 개발: 탑재모듈(ADS-B/LTE) 시작품 개발, 감시정보서버(SIS) 2단계 운영소프트웨어 개발

○ (3세부과제) 저고도 무인비행장치 교통관리(UTM) 인프라 설계 및 구축
- UTM 통신망 구축 및 운영요건: UTM 운용을 위한 통신링크 요구사항 분석
- 상시운영 실험사이트 설정 및 인프라 구축: 상시운영 실험사이트 유지보수 및 시험 지원
- 실증사이트 설정 및 인프라 구축
- 실증사이트 통신망 지도 제작: 실증 사이트 상공 전파 모델링
- 실증용 시제 제작: 실증용 무인비행장치 시제 제작 및 시험 지원
건설기술연구개발사업 주요내용
건설기술연구개발사업 주요내용의 구분, 연구개발목표, 연구개발 내용 및 방법 정보제공
구분 연구개발목표 연구개발 내용 및 방법
6차년도 (1세부) 저고도 무인비행장치 교통관리체계 운용기준 및 실증 (기초연구)
(2세부)저고도 무인비행장치 교통관리체계시스템 설계 및 구축 (사전연구단계)
(3세부)저고도 무인비행장치 교통관리 인프라 설계 및 구축(UTM 통신망 분석 및 전파환경 모델링)
(1세부) 저고도 무인비행장치 교통관리체계 운용기준 및 실증 (기초연구)
○ 체계 종합
○ UTM용 등록시스템과 UTM 시스템 연계
○ UTM 2단계 연구 운용 개념 수정
- 대표 Use Case 도출
- 이해당사자 및 상호작용 분석
- UTM 적용 대상 식별 및 체계화
ㅇ UTM 내 기체 운용기준 설정
ㅇ UTM 내 조종자·사업자·관리자 비행운영 절차서 개발(초안)
ㅇ 2단계 실증목표 설정, 검증항목 도출, 지역/외부연계 시나리오 구성
ㅇ 5차년도 실증시험계획 수립, 실증시험, 실증 총괄
- 자발적 참여, 다부처 실증 연계
ㅇ 다부처 통합 추진계획 수립, 연구자협의회 개최, 법·제도 개선 제안 등
ㅇ 장애물 및 비행계획 주변 지오펜스 구현
ㅇ 저고도 공역구조 설정기법 분류 및 분석
ㅇ 무인 비행체 바람 및 돌풍에 의한 영향 해석 및 바람 및 기후에 의한 위험도 평가 해석 절차 구축

(2세부)저고도 무인비행장치 교통관리체계시스템 설계 및 구축 (사전연구단계)
ㅇ FIMS 요구도 도출 및 기본설계
ㅇ USS 요구도 도출 및 기본설계
ㅇ UTM 시스템(1단계) 실용화 검증용 시작품 제작
ㅇ 공역 설정 및 3D 가시화 모듈 기본설계
ㅇ 가상항적 시뮬레이터 기본설계
ㅇ ADS-B/LTE 탑재모듈 시작품 개발/실증적용 및 감시정보서버(SIS) 2단계 개발
ㅇ 위치인식 요건 및 성능기반항법 연구

(3세부)저고도 무인비행장치 교통관리 인프라 설계 및 구축
ㅇ UTM 운용을 위한 통신 요구사항 분석
ㅇ 드론 탑재 통신모듈 요구사항 도출
ㅇ 실증 사이트 선정기준 도출
ㅇ 실증 사이트 인프라 설계 및 구축
ㅇ 이동형 쉘터 제작
ㅇ 통신품질 특성 시뮬레이션을 위한 전파 모델링
ㅇ 실증용 시제 추가제작 및 비행시험
ㅇ 실증시나리오별 무인비행장치 운영 및 시제추가제작
연구성과 기술적 기대성과 무인비행장치 교통관리 핵심기술 및 탑재핵심모듈 기술확보
교통관리 서버기술 및 교통관리체계 운용기술 확보
교통관리체계관련 인터페이스 국내외 표준화 선도
교통관리지원탑재 및 지상 ClientSW 제품군 확보
사회 경제적 파급효과 정부가 추진 중인 드론 이용 활성화 및 산업화를 위한 필수 기반 마련
무인비행장치의 안전비행 지원, 운영 및 기준 법제화
활용방안 무인비행장치 교통관리체계 관련 SW 및 모듈 등의 산업화
무인비행장치 및 탑재장치 인증을 위한 상설 시험 단지 구축
국내기업 기술 지원 및 창업 지원
저고도 공역 내 무인비행장치 운항 지원을 통해 공공 및 상용 응용 분야 다양화 및 활성화
무인비행장치 교통관리 핵심기술 (위치추적, 탐지?회피, 경로 설정, 비상상황 관리, 지형적 경계 설정 등) 개발을 통한 기술 역량 증대 및 경쟁력 확보
무인비행장치 운용에 필수적인 관련 산업(무인비행장치, 탑재장비 및 지상통제장치 개발 및 이를 활용하는 기업?산업)의 기술적 지원과 활성화를 통한 미래성장 동력화 및 일자리 창출
핵심어
핵심어의 구분, 핵심어, 핵심어1~핵심어5 정보제공
핵심어 핵심어1 핵심어2 핵심어3 핵심어4 핵심어5
국문 저고도 교통관리체계 교통관리체계 무인비행장치 저고도 실증시험
영문 UTM Traffic Management System UAV Low-altitude Test-bed
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