도심항공교통(UAM) 기술·안전성 드높일 청사진 나온다-K-UAM 정책공동체 ‘UAM Team Korea’ 본 협의체 개최

도심항공교통(UAM) 기술·안전성 드높일 청사진 나온다-K-UAM 정책공동체 ‘UAM Team Korea’ 본 협의체 개최

UAM 기술로드맵 수립현황 및 K-UAM그랜드챌린지 추진계획 논의

담당부서미래드론교통담당관 등록일2020-12-29 11:00

 

 

도심항공교통(UAM) 기술·안전성 드높일 청사진 나온다
- K-UAM 정책공동체 ‘UAM Team Korea’ 본 협의체 개최 -
- UAM 기술로드맵 수립현황 및 K-UAM그랜드챌린지 추진계획 논의 -

□ 새로운 교통혁신이자 미래먹거리로 떠오른 도심항공교통(UAM, Urban Air Mobility)의 기술개발 청사진이 마련될 예정이다.

ㅇ 국토교통부는 12월 29일, 도심항공교통 분야 40여 개 기관이 참여하는 ‘UAM Team Korea* 제1회 본 협의체’를 개최하고, ①UAM 기술로드맵 수립현황 및 ②K-UAM 그랜드챌린지 추진계획 등을 논의**했다고 밝혔다.

* 산업계, 학계, 연구계･공공기관, 지방정부 및 중앙정부의 37개 유관 기관이 참여해 로드맵을 공동 이행하고, 주요정책을 공유･논의･보완/수정하는 정책공동체
** (그 외) ③UAM 주요업계･기술 동향, ④UAM팀코리아 그간 경위 및 향후 운영계획, ⑤UAM팀코리아 운영세칙(안) 등 총 5건 논의

< UAM Team Korea 제1회 본 협의체 개요 >

ㅇ(시간/장소) ‘20.12.29(화) 10:00~11:30 / 온라인

ㅇ(참석) 국토부(2차관 주재, UAM Team Korea위원장), 국방부, 과기부, 중기부, 산업부, 기상청 등 중앙부처 / 현대차, 한화시스템, SKT, 대한항공, DMI 등 업계 / 항공대, 서울대, KAIST, 인하대, 건국대, 한서대 등 학계 / 항우연, 항공안전기술원, 교통연, 전자통신연, 건기연, 인천공항공사, 한국공항공사, 교통안전공단, LH, LX 등 연구계･공공기관 / 서울･인천･부산･대구･광주･제주 등 지방정부 / 임원･간부 참석
□ 이는 지난 6월 관계부처 합동으로 발표한 ‘한국형 도심항공교통(K-UAM) 로드맵’에 따른 후속조치로 UAM Team Korea(이하 “팀코리아”)를 통해 향후 중점 추진해야할 중장기적 발전방향에 대해 심도 깊게 논의했다.

□ 이 날 논의된 주요내용은 다음과 같다.

【① 관계부처* 합동 K-UAM 기술로드맵 수립현황】
* 국토부, 산업부, 과기부, 중기부 등

ㅇ UAM 기술개발 과제에 집중해 국가R&D 개발대상 과제 및 투자전략을 마련하는 기술로드맵을 관계부처 합동으로 마련 중이다.

- UAM은 혁신적인 항공교통 서비스로 제작, 인프라, 정보통신기술(ICT) 등 다양한 분야의 첨단기술이 집약된 시장이다.

- 항공분야 전반에 걸쳐 비교적 기술경쟁력이 미흡했던 현실을 직시하고 UAM을 자동차분야 경쟁력 등과 결합해 전폭적인 투자로 새로운 기회이자 미래먹거리로 육성시켜야 한다는 판단이다.

ㅇ 이번 기술로드맵에서는 UAM 시장의 단계적 변화상과 이를 반영한 ‘UAM 운영시나리오’를 수립하고, 중점적인 투자가 필요한 투자 대상･전략을 마련하고 있다.

ㅇ ‘초기(’25~‘30)-성장기(’30~‘35)-성숙기(’35~)’ 등 5개년 단위로 단계적인 시장을 구분해 운영시나리오를 분석한 결과 기술혁신을 통해 공급가격이 대폭 저감될 수 있어 대중화가 가능할 것으로 보인다.

- 초기는 2개 노선의 상용화로 일부 사용자 위주로 상용화(헬기 서비스와 유사)되나, 일단 시장이 열리면 자율비행(수동→원격→자율), 배터리(고용량･고효율), 조밀하고 효율적인 교통관리(운용대수↑) 등을 활용해 운임이 대폭 낮아질 수 있다.


ㅇ UAM 구성기술은 ①기체 개발･생산(제작자), ②운송･운용(운송사업자), ③공역설계･통제(국가), ④운항관리･지원(교통관리사업자), ⑤사회적 기반(지역사회) 등 5개 분야로 구분*하고,

* 美 NASA 분류체계(①항공체 개발･생산, ②기체 관리･운용, ③공역 설계 및 할당, ④항로설계 및 교통관리, ⑤지역사회 통합)와 유사

- ‘안전성, 수용성, 경제성, 지속가능성’을 핵심가치로 토대로 추후 중점 투자해야할 세부기술을 구체화해나갈 예정이다.

ㅇ 향후 자동차, ICT, 에너지 및 미래교통 등 전문가 의견을 광범위하게 수렴해 우리 기술의 현 주소를 정확히 판단하고 R&D 투자규모･주체를 결정한 후 최종 로드맵을 ’21.3월 중 확정할 예정이다.

【② K-UAM그랜드챌린지 추진】

ㅇ ’25년 도심항공교통 상용화를 위한 민관합동 실증사업인 K-UAM그랜드챌린지의 1단계 테스트베드를 선정했다.

* (목적) 상용화 전 안전성 검증, 운항･안전기준 마련을 위한 실증데이터 확보, 신산업에 진출한 업계에 대한 시험･실증 지원 등

- 해외에서도 미국(NASA 주도)을 필두로 영국, 프랑스, 독일, 스페인, 캐나다 및 중국 등이 앞다퉈 실증사업을 계획･추진 중이다.

* AAM(Advanced Air Mobility) National Campaign: 도심항공교통, 드론택배, 화물용 무인기, 전기동력 여객기 등 다양한 이슈를 묶어 실증하는 중장기 프로젝트

ㅇ K-UAM그랜드챌린지는 ‘25년 상용화를 위한 일정에 맞추어 단계적으로 추진 중*이다.

* 0단계(시나리오 준비 및 테스트베드 구축, ∼’21) → 1단계(개활지 실증, ‘22∼’23) → 2단계(도심지 살중, ‘24)

- 테스트베드를 구축하기 위한 ’21년 예산으로 78.5억*이 편성되었고, 테스트 항목･방식을 구체화하는 실증시나리오**도 마련 중이다.

* (토목･건축) 격납고, 유도로, 이착륙장 등 / (설비･장비) 기상･소음 측정, 모니터링센터, 충전 설비, 통신 설비, 감시 장비 등 ** 항공우주연구원 연구 수행 중(‘20.9∼’21.9)
ㅇ 1단계 테스트베드(1단계, ’22~‘23) 선정을 위해 다양한 검토와 외부위원회 평가, 팀코리아의 의결을 거친 결과 국가종합비행성능시험장(전남 고흥군 소재)이 최종 선정되었다.

* (선정기준) 공역, 부지 소유여부, 기상환경, 시험설비 기 구축 여부, 접근성 등

- 국가종합비행성능시험장 지역의 환경여건을 고려해 테스트베드의 개념, 구체적인 구매장비의 성능 등을 설계하고 내년 중 착공할 계획이다.

ㅇ 현재 마련 중인 K-UAM그랜드챌린지 실증시나리오가 확정되는 내년 하반기에는 “K-UAM그랜드챌린지 마스터플랜”도 발표한다.

- 특히, 다른 주요국가들과 다양한 정보를 교류하고 저변을 확대해나가기 위해 국제협력(美 NASA 등)을 적극 추진 중에 있다.

□ 손명수 국토교통부 제2차관은 “지난 6월 발족한 UAM 팀코리아 참여기관의 노력으로 K-UAM로드맵이 순조롭게 이행되고 있다”면서,

ㅇ “내년에는 관계부처 합동 UAM기술로드맵과 K-UAM그랜드챌린지 종합계획을 최종적으로 발표하고, 이를 통해 조속히 UAM을 현실화하고 우리 기업이 세계시장에서 경쟁력을 갖춰나갈 수 있도록 정부도 힘을 아끼지 않겠다”라고 강조했다.

참고 1 UAM Team Korea 개요

□ (목적) K-UAM로드맵의 공동 이행, 신규과제의 발굴 및 주요시장·기술 동향 등을 논의하는 산학연관 정책공동체로 출범

□ (구성･개최) 국토부 2차관을 위원장으로 하고, 참여업체･기관의 임원･간부급이 참석하는 본위원회는 의사결정 기능 위주 개최(연 1~2회)

ㅇ 실무논의는 과장급 주재로 실무위원회 상시 개최(최소 분기별 1회)하되, 개최시기･주제별로 참여기관･업체 다각화

* (예시) 전체분과를 공동개최･공동참여 / 분과별 각자 개최 및 분과원 개별 참석 등

ㅇ K-UAM 로드맵에서 의결된 기관･업체로 우선 발족하고,
향후 총괄·간사기관 제안에 따라 협의체에서 의결하면 추가·제외

총괄부처
국토부
간사
항공우주연구원
항공안전기술원


업계 학계 중앙부처 지자체 공공기관
현대자동차 서울대 국방부 서울 광주 한국공항공사 교통연
한화시스템 KAIST 기재부 인천 대전 인천공항공사 전파통신연
대한항공 건국대 과기부 경기 대구 교통안전공단 건기연
SKT 인하대 산업부 부산 제주 토지주택공사 한전
DMI(두산) 한국항공대 중기부 국토정보공사
한서대 기상청

□ (역할) 주체별 역할을 구분하되 추진과정에서 상호역할 조정 가능

ㅇ (총괄) 국토부는 UAM 추진현황을 총괄 관리하고, 주요이슈별 참여기관･업체 이해관계 총괄 조정 및 법령 제･개정과 예산사업 추진

ㅇ (간사) 협의체 소집, 참여기관･업체의 건의사항 상시 접수, 회의별 상정안건 마련 및 협의체 운영현황 관리 등

ㅇ (참여기관) UAM 관련 추진상황 및 토의사항 공유, 기관･업체별 역할에 따라 소관과제 이행 등
참고 2 UAM 기술로드맵 수립현황

□ 기술로드맵 수립절차

【기본전제 및 구분방식】

ㅇ (기본 전제) 수용성 있는 안전도를 달성하고 인프라 투자 확대 및 이해 관계자의 지속 노력으로 시장이 지속적‧안정적으로 성장

ㅇ (기술‧시장 구분) 시간 상 K-UAM로드맵(’20.6)에서 설정한 단계인 초기(‘25~’29), 성장기(‘30~’34), 성숙기(‘35~) 등 3단계로 구분

- 참여‧개발주체와 기술적 연관성을 토대로 ①기체 개발･생산(제작자), ②운송･운용(운송사업자), ③공역설계･통제(국가), ④운항관리･지원(교통관리사업자), ⑤사회적 기반(지역사회) 등 5개 분야로 나누고 기술트리* 마련

* 1차(5개 분야구분)∼4차(분야별 세부기술) 등으로 총 65개 기술 구분

【방법론】 : (1단계) 운용시나리오 분석(~’20.12)→(2단계) 투자방향 설정(~’21.3)

ㅇ (운용시나리오 분석) 초기‧성장기‧성숙기 등 단계별 시장의 ①수요 예측과 이를 달성하기 위한 ②목표성능을 도출한 후,

- 목표성능 달성을 위한 ③기술의 개발 수준과 공급가격 등을 예측‧검토하고 세부기술 단위가 ④타당성에 미치는 영향 검토

ㅇ (투자방향 설정) 운용시나리오 기반으로 구체화된 세부기술에 대해 현재 국내 기술수준 분석 후 획득전략* 수립 및 R&D사업화 추진

* 국내 독자개발 / 해외기관･업체 협력개발 / 해외기술 수입 中 선택

【UAM기술로드맵 수립 방법론 및 과정】
연내(~‘20.12) 향후(‘21.1~’21.3)


①UAM 수요 예측 부족기술 식별

타 타
당 당
성 ↓ 성 ↓

부 ②분과별 목표성능 및 비용 산출 확 획득전략 수립
족 보
↓ ↓

②분과별 개발수준 및 공급가격 예측 기술수요조사 및 R&D 과제 구체화

↓ ↓

④분과간 도출내용 교류 및 수익성 분석 최종 기술로드맵 작성



□ 운영시나리오 분석 및 시사점 도출

ㅇ (분석 결과) 초기 적자는 불가피하나 다양한 기술개발로 공급가격이 저감되고, 운임수준이 낮아져 이용객 증가･흑자전환 예상

* 초기에는 헬기와 유사한 형태로 상용화, 성장기는 고효율배터리 등으로 공급가격이 초기대비 △90%이상 저감, 성숙기에는 자율비행 등으로 추가 △30%이상 저감

ㅇ (시사점) 인증‧교통관리 등으로 충분한 안전성 및 사회적 수용성 확보가 UAM 시장의 기본 전제(시장을 열고 확대하는 핵심)

- 공급가격에 상당부분을 차지하는 인프라, 지상조업 등에 경제성 향상 상용기술들로 운임을 대폭 낮춰 UAM대중화 유도 가능

- 산업이 형성되고 있는 도전적 분야인만큼 지속가능성을 위하여 기초과학 및 인력체계 등도 병행 확보 필요

⇨ 안전성, 수용성, 경제성을 핵심가치로 설정하되, 지속가능성까지 종합적으로 고려하여 개발･투자전략 마련 필요

【시기별 UAM 시장 변화 형태】

참고 3 K-UAM그랜드챌린지 사업 개요

□ (검증분야･방식) 비행체, 통신, 인터넷, 감시, 충전, 교통관리체계 등 유기적 시스템의 ‘정상-비정상-비상상황’별 안전수준 검증

ㅇ 단순비행부터 운항대수, 인프라 결합, 비상상황의 복잡도를
높여가는 단계적 시나리오*를 설계하고 실제환경에서 테스트

* 고도의 기술적 접근이 필요해 미국도 FAA, NASA 및 산업계 등 100여명의 전문가들이 참여하여 수년간 운영개념 및 실증테스트 설계

□ (추진단계) 준비(0단계, ‘20~‘21), 개활지 테스트(1단계, ’22~‘23), 수도권 실증노선 테스트(2단계, ’24) 등 상용화(‘25)를 목표로 우선 준비

* K-UAM그랜드챌린지 설계용역(’20.9∼’21.9, 항우연)을 통해 세부내용 마련 중

ㅇ 이후 테스트 지역･시나리오･참여범위 등은 단계별 진행상황 및 국제동향을 보아가며 추가로 설계 추진

【NASA UAM성숙도(UML, UAM Maturity Leve) 단계】


□ (소요 공간･설비) 사고 시 피해가 없을 넓은 공역･부지와 비행상황을 지속 모니터링할 수 있는 레이더･통신장비 등 필요

ㅇ 아울러, 적정한 풍속･강우 등 자연환경 조건과 지자기장 간섭 및 레이더 주파수 중첩 등 방지를 위한 인위적환경 조건도 중요