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과제기본정보

PAV 등 미래항공서비스의 운항 안전을 위한 기상정보 서비스 모델 연구2년차

사업개요
사업개요에 대한 사업명, 분류코드(기술분류), 과제명, 주관연구기관, 총괄연구 책임자(성명, 소속, 전화번호), 총 연구기간, 당해연도 연구기간 정보제공
사업명 국토교통기술촉진연구사업 과제번호 18CTAP-C129733-02
국가과학표준분류 1순위 건설 교통 | 항공교통기술 | 항공안전기술 적용분야 교통/정보통신/기타 기반시설
2순위 건설 교통 | 항공교통기술 | 항공기 운영기술 실용화대상여부 비실용화
3순위 None | None | None 과제유형 기초
과제명 PAV 등 미래항공서비스의 운항 안전을 위한 기상정보 서비스 모델 연구
주관연구기관 한서대학교 산학협력단
총괄연구 책임자 성명 구성관
소속 한서대학교 산학협력단 직위 교수
전화번호 041-688-0184 FAX 041-660-1402
총 연구기간 2017-04-01 ~ 2018-12-31
당해연도 연구기간 2018-01-01 ~ 2018-12-31

(단위:원)

년도별 정부출연금, 기업부담금, 계 정보제공
년도 정부출연금 기업부담금
현금 현물 소계
2차년도 178,000,000 6,000,000 54,000,000 60,000,000 238,000,000
과제기본정보의 연구개발개요, 최종목표, 연구내용 및 범위 정보제공
연구개발개요 ○ 본 연구에서 수행하고자 하는 연구 범위는 PAV, 비가시권 무인비행체, 저고도 자율비행체 등 미래형 항공서비스의 안전한 운항을 위하여 기본적으로 필요한 기상정보 서비스를 효과적으로 제시하기 위한 방안을 개발하는데 있음
○ 미래형 항공서비스는 단거리 소형운송수단으로 개인용 소형항공기, 소형항공운송시스템 등을 의미하는 것으로, 차세대 산업혁명 기술로 급속히 발전하고 있는 무인운송 기술이 항공서비스에 도입이 시도되고 있는 추세임
○ PAV의 개념은 자동차처럼 자신의 집에서 출발하여 원하는 목적지는 어디든 갈 수 있는 개인 소유의 비행체를 의미하는 것으로, 무인운송과 같이 쉽고 편리한 방법으로 항공기처럼 짧은 시간에 목적지 까지 도착할 수 있는 장점이 있음
○ PAV로 대표될 수 있는 미래형 항공운송서비스는 기본적으로 공역을 비행하는 비행체로서 안전한 비행을 위해서는 목적지 또는 이동 경로의 날씨, 기상 상태 등의 확인이 반드시 필요함
○ 현재 항공기상정보는 국제민간항공기구(ICAO)의 기준에 의하여 정부에서 주도적으로 제공하고 있으나, 빠른 정보의 제공으로 인한 일정한 양식이 적용되어 있어 항공적인 전문지식이 없는 일반인이 직관적으로 이해하기에 한계가 있음
○ 본 연구에서 개발될 시스템은 일반인에게도 항공적 지식이 없이도 직관적이고 쉽게 항공기상의 중요 정보를 제공하는 것으로 목표로 하는 것으로서, 무인항공기, 드론, 비가시권 무인비행체, 저고도 자율비행체, PAV 등 미래형 항공서비스를 이용하는데 직접적인 도움이 될 것임
최종목표 ○ 최종목표 : PAV 등 미래형 항공서비스의 운항 안전을 위한 기상정보 서비스 모델 개발
○ 세부목표 : 수치예보 모델, 항공기상정보, 영상정보 등을 활용하여 기존 항공기상서비스와 차별되는 새로운 형태의 기상서비스 플랫폼을 정의하고, 서비스를 위한 시제품 개발 및 개발 시험을 수행하여 TRL4 수준의 기술을 확보
- PAV 등 미래형 항공서비스의 안전한 운항을 위하여 기본적으로 필요한 기상정보 서비스 방안 제시
- 수치 예보 모델, 항공기상정보, 영상정보 등을 활용하여 기존 항공기상서비스와 차별되는 새로운 형태의 기상서비스 플랫폼의 시제품 개발 및 개발 시험
연구내용 및 범위 ○ 기상 분석 기술 및 PAV 등 운영 개념 분석 및 미션 설계
- 현재의 항공기상정보 서비스 분석
- PAV 등 미래형 항공서비스의 운영 개념 분석
- 서비스 모델 미션 설계
○ 기상정보 서비스 모델 설계 및 시제품 개발
- 기상정보 서비스 모델 설계
- 기상청 수치예보 모델 자료 / 시각 정보를 활용한 플랫폼 개발
- 시제품 개발 시험(사용자 능동적 실시간 기상정보 처리 및 비행운용 적합성 확인)
○ PAV 등 미래항공서비스의 안전 운항과 연관된 기상서비스 개발 연구
― PAV로 대표되는 미래형 항공운송서비스는 기본적으로 공역을 비행하는 비행체로서 안전한 비행을 위해서는 목적지 또는 이동경로의 기상정보 확인이 반드시 필요하므로 향후 일반인도 쉽게 활용할 수 있는 쉬운 데이터 제공과 영상정보 등 기존에 없는 콘텐츠 활용을 위한 최초의 개발 연구임
― 기존의 항공전문인력을 위주로 생산, 제공되던 항공기상 서비스를 일반인을 대상으로 보다 직관적인 정보를 제공하기 위한 기술 개발임
○ PAV 등 미래항공서비스의 기상정보제공 핵심 기술 개발
― PAV 등 미래항공서비스의 운항 안전을 위하여 고해상도 수치예보모델자료, AWS/AMOS 관측자료, CCTV 영상 등 시각자료를 종합적으로 활용한 융복합적 서비스 방안을 제시함
― 항공기상서비스 분야만 아니라 해상, 지상 등의 타 교통 분야 및 생활기상 전반에 기상정보 제공 및 위험 관리 기술로 확대할 수 있는 사용자 능동적 실시간 기상정보제공 시스템의 원천기술 개발함
○ 실시간 정보 제공 및 분석 이외의 특화된 예보 기능 개발
― 국내의 기상 현상은 편서풍의 영향 등으로 인하여 서해안 등에서 동쪽으로 이동함
― 인천국제공항 등이 위치한 서해안 지역은 연중 바람이 세고 봄부터 여름철 해무로 인한 시정장애가 빈번히 발생하는 지역으로, PAV 등이 운항되는 저고도 비행안전을 위한 기상 예측이 필수적으로 요구됨
― 본 연구에서는 관측, 예측 정보를 바탕으로 위험 알람 기술을 개발함과 동시에 윈드시어 진단지수, 난류 진단지수, 해무 진단지수 등을 추가로 개발하는 등 예측력을 개선할 수 있는 연구를 수행할 예정임
○ 최종 성과물
- 기상정보 서비스 모델 설계 및 기상정보 서비스 플랫폼 시제품
-­ 시제품 검증의 개발시험 단계에서 사용자 능동적 실시간 처리의 비행운용 적합성 확인
건설기술연구개발사업 주요내용
건설기술연구개발사업 주요내용의 구분, 연구개발목표, 연구개발 내용 및 방법 정보제공
구분 연구개발목표 연구개발 내용 및 방법
2차년도 PAV 등 미래항공서비스 운영 개념 분석 및 미션 설계 및 항공기상정보 서비스 분석 - 시스템 통합 관리
- PAV 운영 개념 분석, 저고도 항공기 운영 개념 분석
- 미래형 항공서비스의 운영 개념 분석
- 기상서비스 모델의 주요 목표 설계
- 연구 결과의 실수요처 서비스 요구사항 반영을 위한 의견수렴 및 전문가 검토 수행
- 기상정보 수치예보 모델 분석
- 현재의 항공기상 서비스 형태 분석 / 국외 항공기상사업자 서비스 모델 분석
- METAR / TAF 등 항공기상 정보 운영 및 활용 특성 분석
연구성과 기술적 기대성과 ○ 기술적 측면
― PAV 등 미래항공서비스의 운항 안전을 위한 기상정보제공 핵심 기술 확보
― 수치예보모델 자료와 현실적 시각정보를 활용한 융복합적 서비스 방안 제시
― 사용자 능동적 실시간 기상정보제공 시스템의 원천기술 확보
사회 경제적 파급효과 ○ 사회적 측면
― PAV가 기상정보를 효율적으로 사용하여 운항 안전이 확보되어 상용화되면 항공, 해상, 지상 등 여러 교통 분야로 서비스 확대가 가능할 것임
― 능동적 실시간 항공기상정보제공 원천기술을 생활기상, 도로기상, 해운기상 등 타 산업 분야의 기상정보 제공 및 위험 관리 기술로 확대 가능
― 정확하고 항공기상정보를 대국민에게 쉽게 제공할 수 있는 기반을 마련하여, 항공 안전의 증진하고 추후 미래형 항공운송이 대중화 시점에 필요한 대국민 복지 서비스의 기틀을 마련
○ 경제적 측면
― 외국 업체가 독점하고 있는 항공기상서비스의 수입 대체 효과
― 국내 7개 항공사가 미국 T社, 일본 W社에 지출하는 비용이 매년 총 5억 여 원에 이르고 있으나, 이들 서비스를 대체할 국산화 기술을 통하여 외화 절감 및 소요 인력 감축으로 항공사의 기상 업무의 효율성 증대 기대됨
활용방안 ○ 본 연구결과를 통하여 미래형 항공서비스 운항을 위한 기반 기술 중 하나인 기상정보 제공 서비스의 미래 원천기술을 확보할 수 있으며,
○ 안전 운항을 위한 통합 지원을 위한 새로운 서비스 분야의 창출이 가능할 것임
○ 본 연구의 예상되는 기술수요처는 PAV 등의 미래형 항공기를 운영하는 주체로 예상되지만, 현재 운영되고 있는 항공 분야에도 적용하는 것이 가능할 것으로 판단되며,
○ 개발 결과를 활용하기 위한 적용을 위해서는 현재 항공기상정보의 주요 운용 주체인 정부, 항공사, 관제 기관 등 항공기 운항 통제를 위한 기상 감시 시스템 개발의 원천 기술로 활용이 가능할 것임
○ 즉, 개발된 기술은 PAV 상용화 이전에 현재의 저고도 운항 항공기의 안전 운항 증진을 위한 기술로 활용될 수 있으며, 기술 사업화를 통하여 구체적인 사업 모델의 제시가 가능할 것임
○ 이때 예상되는 확장된 기술 수요처는 현재 저고도 항공기를 운영하고 있는 일부 대형항공사(FSC), 저비용항공사(LCC), 소형항공운송사업자 및 항공레저사업자 등으로,
○ 이들에게 현재 제공되고 있는 항공기상청의 저고도항공기상정보에서 제공되지 못하는 실시간 상세 현황 정보와 해석 분야의 교육이 필요하며, 항공기상정보를 일반인들에게 직관적으로 제공하는 것이 가능함
핵심어
핵심어의 구분, 핵심어, 핵심어1~핵심어5 정보제공
핵심어 핵심어1 핵심어2 핵심어3 핵심어4 핵심어5
국문 항공기상 기상정보 PAV 민간기상서비스 항공예보
영문 Aviation weather Weather Information Personal air vehicle Commercial weather service Aviation weather forecast
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