드론은 작은 동체가 벌처럼 ‘윙윙’소리 의미

실질적활용은 항공 촬영을 위해 2000년이후

다양한 크기·속도 기체개발기술 제공권누벼

국토교통부 토끼처럼 뛰어오른 2023K-UAM

운항 서비스위해 2024년 용의 비상해로지목

국토부장관 ‘도심항공교통법’ 과감한규제특례

2025년 K-UAM상용화달성 초석다진 2023년

서울상공 ‘드론택시’운항위한 4월 한달 회랑

5월 3단계 탄천 노선(잠실헬기장∼수서역)은

사실상 도심 운항 본격 진출의 마지막 실증

‘자율주행’ 성공 못했는 데 1년 상용화 착수

UAM 운항무리는 기우였으면하는 바람이다

항공촬영에 활용된 ‘드론’이 도심 지역에서 제공권을 누비는 교통수단 UAM 원조 되다

드론이라는 명칭은 작은 동체가 빨리 움직이려다 보니, 벌처럼 ‘윙윙’대는 소리를 내는 것으로 부터 유래됐다고 한다. 드론은 1935년 해군 함포사격 훈련에 투입되면서 군사용으로도 투입됐지만 실질적 활용은 항공 촬영을 위해 사용된 2000년 이후다.

4차산업 혁명의 일환으로 급부상한 ‘드론’은 고공 촬영 차원을 넘어, 사람이 갈 수 없는 곳에서의 수색과 감시 활동 등에 투입됐다.

이렇게 활동 영역을 넓힌 드론은 현재 아주 많고 다양한 역할에 투입되는 신 문명의 이기물로 승화됐다.

크기와 속도까지 다양해진 기체 개발 기술은 몇 년 전부터 제공권을 누비는 교통수단 인 UAM 원조가 되면서 국토교통부는 토끼처럼 뛰어오른 2023 K-UAM 운항 서비스를 위해 2024년을 용이 비상하는 한 해로 지목했다.

다만, 기체 생산기술이나 대량 생산 라인과 운항시스템 구축보다 한참을 앞서간 ‘도심 항공교통법’ 제정과 과감한 규제 특례에 기반한 K-UAM 상용화 카운트다운은 계속 주지하고 짚었듯 언 바란스적 성향이 짙다.

지난해 12월 26일에는 국토교통부 박상우 장관도 초읽기에 들어선 2024년 한 해 계획을 전제로 이를 거들었고, 2023년은 국정과제인 ‘도심 항공교통(UAM) 2025년 상용화’ 달성을 위해 초석을 다진 한 해였다고 밝혔다.

이는 K-UAM 그랜드 챌린지 실증(K-GC) 착수와 제도적 기반 마련, 산학연관 협의체 내실화를 비롯한 예타급 연구개발(R&D) 확정 등의 다양한 성과를 일궈낸 한 해로 평가한 데 있다.

2023년 8월 K-GC 착수에서 기체·운항·버티포트·교통관리 등 분야별 국내외 유수 기업 46개 사가 참여한 1단계 협약 기준과 이에 따른 개활지(전남 고흥 실증단지) 실증 결과를 토대로 2024년 수도권 하늘을 이동하는 교통수단으로서의 실증을 약속했다.

이전인 10월에는 전례 없는 ‘선(先) 실증 후(後) 제도화’ 전환을 강조했다. 복잡하게 얽매어있는 기존 항공법에 구애받지 않는 것이 바로 ‘규제 특례’의 핵심이고, 과감한 지원을 통해 세계에서 가장 자유로운 실증 기반을 마련할 계획이다.

초기 상용화 생태계 조성에서 ‘도심 항공 교통법’ 제정은 가장 중요한 역할을 하는 셈이다.

전반기인 5월 100여 개 산·학·연·관이 참여한 상용화를 분야별로 논의하는 5개 분과 및 14개 워킹 그룹 체계로 신설된 협의체가 바로 ‘UAM 팀코리아’의 상용화다. 꼼꼼하게 되짚어가며 속도를 높이고 2024년~2026년 사이 최초의 상용화 이후는 본격 성장기에 활용될 기술 개발을 위해 1,007억 원의 예타급 R&D 기반 구축을 통해 세계 무대를 견인할 수 있는 기술 경쟁력을 갖출 방침이다.

2020년 6월 K-UAM 로드맵 출발, 2040년 글로벌시장 규모 1조 4,739억 달러 전망 산업

정책 동향에 대해 다시 한번 짚어가면 2020년 6월 K-UAM 로드맵으로 출발한 도심 상공을 비행하면서 개인 교통수단 역할은 물론 사람과 화물을 운송하는 교통체계 UAM 산업이 2040년을 전망한 글로벌시장 규모는 1조 4,739억 달러에 달할 것으로 예측된다.

K-UAM 로드맵은 출범 채 1년이 안 된 2021년 3월 기술로드맵과 운영 개념서를 준비하고, 이런 속도전 2022년 2월 GC(Grand Challenge)-1은 참여요청서 공개에 따른 ‘민관합동 실증사업 추진에 이어 2개월 후는 국토교통부에 UAM 정규 조직이 신설되면서 8월 GC 실증사업의 본격화 수순을 밟았고 이때부터 신설된 국토부 UAM 전담부서의 10월 ’UAM 특별법‘ 공포와 2025년부터 본격적인 ’UAM’ 시범사업 시대를 개막을 명분화 했다.

       【한국형 도심항공교통(K-UAM) 실현위한 항공기상지원 이행계획】

국토교통부 전형필 모빌리티자동차국장은 300m~600m 상공을 300km/h로 날아가는 무탄소 동력 기체 소음은 일상 대화가 가능한 60dBA를 좀 넘는 수준급으로 개발하는 참여 기업 또한 K-UAM 상용화 기틀을 마련한 2023년의 초석을 딛고 2025년 UAM 상용화를 향해 토끼처럼 뛰어오른 도약의 한 해라“고 평론했다.

상용화 기틀에 GC실증 결과와 제도 완비 등의 내실을 채워가는 2024년을 용이 비상하는 한 해로 만들겠다”는 의지라고 생각된다.

먼저, K-UAM그랜드챌린지(K-GC) 개요 및 계획에 따르면 2021~2022년 계획됐던 개활지 실증 이착륙장·격납고 건축과 시험 장비 설계·구축 및 인프라 운용시험 등의 인프라 구축이 우선이다.

지난해 8월부터 올 12월 말까지 특정 UAM 항공기(또는 UAS 기체)를 이용한, 다시말해 헬리콥터 등의 UAM 모사 항공기(Surrogated Aircraft)를 이용한 인프라 운용을 확인하는 1단계 실증시험 진행은 이미 계획된 일정이다.

실증 프로그램 운용을 사전에 확인하는 비행 시험장(개활지, 고흥)에서의 사전시험은 UAM 기체 및 통신체계 안전성 확인 등으로, 통합 운용 수행에서 가장 중요한 실증이다.

아래 그림에서 설명하는 주요 실증범위는 ① 버티포트 운영 및 UAM 교통관리 서비스의 H/W, S/W 안전성 통합점검 ② 통신, 항법, 감시, 정보 공유·교환을 통한 이해 관계자 간 역할 ③ 악천후, 기기고장 등 상황별 비정상 상황에 대비한 대응계획이다.

        【단계적 실증계획】

2022년~2025년 R&D 연계 실증시험, 항공기 위치 확인 등 안전성 검토와 초기 상용화 인프라 지원

지난 2022년부터 초기 UAM 교통관리 서비스 및 항로이탈 모니터링을 위한 ‘정보획득’과 ‘활용체계’ 구축을 위해 진행 중인 UAM 개체별 운용 능력 및 절차 확보, 가상 통합 운용 등의 2개 신규과제가 이에 포함된다.

올 8월부터 2025년 6월로 계획된 준 도심·도심 연결 실증 회랑을 수행하는 2단계 실증은 운영을 원칙으로 삼고 있다.

2025년 상용화 착수 일환으로 추진되는 K-UAM 그랜드챌린지 실증 데이터 분석 기반과 민간에게 기술·인프라를 제공하고 위임하는 절차를 통해 상용화 착수에 필요한 요건들을 지원하기 때문이다.

        【한국형 도심항공교통(K-UAM) 실현위한 항공기상지원 이행계획】

한마디로 2025년부터 서울 상공에 ‘드론 택시’ 띄우기 위해 2025년 4월부터 한 달간 공항 지역과 한강 회랑에서 실증이 이뤄질 예정이다.

2025년 5월부터 한 달간 진행될 3단계 탄천 노선(잠실헬기장∼수서역) 실증은 사실상 도심 하늘 운항 본격 진출을 의미하는 만큼, 사실상 이 단계가 마지막 검증인 셈이다.

아직도 완벽한 자동차 ‘자율주행’을 성공하지 못했는데 1년이라는 짧은 기간에 상용화 착수로 볼 수 있는 UAM 운항은 무리가 아닌가 싶다. 만약 보여주기 위해 저고도로 운항한다고 해도 미심적 기우는 여전히 떨치기가 쉽지 않다.

그렇지만 국토교통부 ‘도심 항공법’ 1조에는 이미 도심 항공교통의 도입·확산과 안전·효율적인 항행기반 조성을 통한 국민 이동권 증진 및 국가 경제 발전 이바지로 정의했다.

일종의 네트워크 구축 개념이라 할 수 있는 도심 항공교통과 도심형 항공기, 버티포트를 비롯한 회랑구역과 실증·시범사업구역 등의 구성요소에 대한 개념 정립과 정의한 제2조에 도심 항공 교통사업에서는 보다 깊숙한 곳을 세분화했다.

그것은 바로 ①운송사업 ②교통관리사업 ③버티포트운영·관리사업 ④수색·구조·의료·비행훈련 등과 관련된 사용 관련 사업 분야로, 사업자는 반드시 ‘손해배상 보험’에 의무적으로 가입해야 한다.

K-UAM로드맵의 공동 이행과 신규과제 발굴 및 주요 시장·기술 동향 등을 논의하는 산학연관 정책공동체 출범과 상용화 준비를 담당할 UAM팀코리아 체계 개편도 이뤄진다.

위원장인 국토부 2차관이 주요 사항을 함께 논의하고 의결하는 47개 참여기관과, 기술·정책 동향만 공유받는 60여 곳의 초청기관 등으로 분류하는 현 정부의 10대 국가전략 기술프로젝트 사업 기간은 2024년~2026년으로 총 3개년 계획에 국고 803억 원, 민간 204억 원을 포함 총 1,007억 원의 사업비를 투입한다.

부족하고 열악한 기상관측망 보완, 기상 실황 분석기술로 충분한 관측자료부터 마련해야

한국형 도심 항공교통(K-UAM) 안전 운용 체계 마련 핵심기술 개발(R&D)에 착수에서 기상청의 부족한 부분을 빨리 개선해야 한다.

그리고 예타급 핵심기술 R&D 확정과 UAM 활성화 기반조성 사업 목적 및 개요에 따르면 신뢰성이 검증된 핵심기술 개발이 본격 성장기 목표 달성까지 안전 운용 체계를 확보하는 데 있다.

국토교통부 주관 842억 원과 필수 참여기관인 기상청이 165억 원이 투입되는 계획에는 ‘항행·교통관리시스템‘+’버티포트 운용·지원시스템‘→’한국형 인증체계(형식증명 등) 개발을 통한 신뢰성 확보와 기술 개발의 촉진에 있다.

사업 구조는 도심 항공교통 운용에 필요한 공역‧교통관리와 인프라 운용‧지원 시스템의 실시간 운항 정보 기반 인증체계와 총 3개 전략 분야, 7개 연구과제로 구성된 핵심기술 분야와 상세설계 기술 전략 확보에 있다.

국토교통부는 UAM용 교통관리·인프라 및 인증체계 등을 담당하고, 기상청은 저고도 도심 기상 관측·예측 분석을 통해 안전한 항행을 지원할 방침이다.

사람이나 화물 운송을 위해 개별적 또는 서로 유기적으로 연계된 도심 항공교통(UAM, Urban Air Mobility)은 도심형 항공기와 이착륙 등 제한된 운행공간을 의미하는 ‘수직(vertical)’과 ‘공항(airport)’ 합성어 버티포트 구축을 비롯한 도심 항공교통 회랑 등의 이용·관리와 안전 제일의 운영체계는 필수다.

특히 운항고도인 300~600m 상공의 대기 흐름은 고층 건물과 같은 지형물은 물론 산과 강 등의 지형 영향을 많이 받는 공간이라 ‘대기 난류’가 자주 발생하기 때문에 고성능 자이로의 탁월한 수평 유지 기술은 매우 중요하다.

그런데 현재의 기상관측망으로는 부족하고 열악한 기상 실황 분석기술로 인해 충분한 관측자료를 얻기가 어렵다. 아울러 도심 항공교통(UAM)의 운항 계획 수립 등에 필요한 도심 항공기상 예측 정보를 생산하는 기술 또한 개발이 시급한 실정이다.

기상청은 도심 항공교통(UAM) 운항 지원에 필요한 기술 개발을 촉진하는 차원에서 2024년 국토교통부와 한국형 도심 항공교통(K-UAM) 안전 운용 체계 핵심기술 개발(R&D) 사업에 착수한다.

도심 항공교통(UAM) 특징을 고려한 맞춤형 기상정보 제공을 통해 도심 항공교통(UAM) 상용화와 조기 정착에서 버티포트는 물론 항로를 중심으로 한 실시간 최적의 기상 관측 분석은 정말 중요하다. 때문에 이를 토대로 기상 실황 정보를 ‘3차원’ 고해상도로 구현하는 예측 정보 생산기술 개발 등을 주요 내용으로 삼고 있다.

기후 위기가 바람과 온도를 급변시키는 상황인 만큼 헬리콥터보다 빌딩 숲에서의 역풍과 기류 변화 등에 더 민감할 수밖에 없는 UAM의 안전 운항을 위해서는 기상청의 역할은 아주 중요하다. 끝으로 아주 민감한 기후와 날씨 등의 대응에 부족함이 없어야 할 것이다.

교통뉴스 김경배 교통전문위원 다른기사 보기