[NOTICE]논문-공간정보와 AHP 분석을 통한 UAM 회랑 선정 고려요소 및 3차원 가시화 방안 연구
서론
2025년 예정된 UAM의 초기 상용화를 위해 기체와 버티포트를 비롯하여 교통관리시스템, 항행시스템 및 관련 인프라 등 다양한 분야에서 활발한 연구 및 개발이 진행되고 있다. 이처럼 미래의 주요 산업분야로 주목받는 UAM은 도심 상공을 낮은 고도로 이동함에 따라 지상의 장애물과 근접한 상태로 비행한다. 이로 인해 기체 통제 불능 상황에서 도심지 내 인명 및 재산피해로 이어질 가능성이 높다는 특징을 지니고 있다. 이에 UAM의 시범운용과 향후 상용화를 위해서는 현용 항공기와 대등하거나 더 높은 수준의 안전 확보가 요구되며, UAM 운용환경을 고려한 위험도 분석 기반의 독자적 회랑 설정이 필요하다. 특히 K-UAM 운용 시나리오 기술된 바와 같이 성장기 이후 단계에서는 UAM 기체 및 회랑 운영이 자동화될 예정임에 따라, 위험도 분석 결과를 기반으로 한 제한지역을 산출하여 회랑 설정을 위한 요소로 표준화할 필요가 있다. 이에 본 연구에서는 공간정보를 활용하여 UAM의 회랑 선정 시 고려해야 할 요소를 AHP 설문조사를 통해 연구하였다. 또한 해당 결과를 바탕으로 K-UAM GC 2단계 실증 노선 중 인천 아라뱃길 구간을 대상으로 UAM 회랑 선정 고려요소를 3차원으로 가시화하여 구현하는 방안을 연구하였다.
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결론
이번 연구를 통해 UAM의 회랑을 선정함에 있어 설계기준 외에 지상의 피해를 최소화하기 위해 고려해야 할 요소를 분석해 보았다. 그 결과 인명피해 부분에서는 유동인구를 고려하여야 하고, 재산피해 부분에서는 유통·공급시설, 교통시설 및 공공·문화체육시설과 같이 다중인원이 밀집되는 시설과 위험물처리·저장시설과 같이 대규모 피해가 예상되는 시설은 회피해야 하는 것으로 분석되었다. 이에 UAM의 회랑 설계는 이러한 고려요소를 반영하여 기체가 추락하는 경우 지상피해를 최소화할 수 있는 경로를 선정하고, 해당 경로에 대한 위험평가를 통해 경로를 확정한 후 설계기준에 따라 회랑을 설계하는 과정으로 진행되어야 할 것이다. 또한 UAM 회랑 선정 시 고려요소에 대한 분석 결과와 이 외에 UAM의 운영에 영향을 주는 다른 요소에 대해 다양한 이해관계자가 원활하게 정보를 공유할 수 있는 웹 기반의 3차원 가시화 방안 제작을 진행하였다. 물론 이번 연구를 통해 모든 요소를 완벽하게 구현하지는 못하였지만, UAM 이해관계자의 요구사항에 대응할 수 있는 맞춤형 정보 제공이 가능함을 확인하였고, 이를 통해 UAM 회랑 선정과 안전관리 및 비행계획 수립 등 다양한 분야에서 이를 활용할 수 있을 것으로 판단된다. 이러한 관점에서 UAM 운영에 영향을 주는 다양한 정보를 종합하여 분석하고 3차원으로 가시화하는 방안의 개발과 구현은 앞으로의 후속 연구를 통해 계속 진행할 예정이다.
서론
2025년 예정된 UAM의 초기 상용화를 위해 기체와 버티포트를 비롯하여 교통관리시스템, 항행시스템 및 관련 인프라 등 다양한 분야에서 활발한 연구 및 개발이 진행되고 있다. 이처럼 미래의 주요 산업분야로 주목받는 UAM은 도심 상공을 낮은 고도로 이동함에 따라 지상의 장애물과 근접한 상태로 비행한다. 이로 인해 기체 통제 불능 상황에서 도심지 내 인명 및 재산피해로 이어질 가능성이 높다는 특징을 지니고 있다. 이에 UAM의 시범운용과 향후 상용화를 위해서는 현용 항공기와 대등하거나 더 높은 수준의 안전 확보가 요구되며, UAM 운용환경을 고려한 위험도 분석 기반의 독자적 회랑 설정이 필요하다. 특히 K-UAM 운용 시나리오 기술된 바와 같이 성장기 이후 단계에서는 UAM 기체 및 회랑 운영이 자동화될 예정임에 따라, 위험도 분석 결과를 기반으로 한 제한지역을 산출하여 회랑 설정을 위한 요소로 표준화할 필요가 있다. 이에 본 연구에서는 공간정보를 활용하여 UAM의 회랑 선정 시 고려해야 할 요소를 AHP 설문조사를 통해 연구하였다. 또한 해당 결과를 바탕으로 K-UAM GC 2단계 실증 노선 중 인천 아라뱃길 구간을 대상으로 UAM 회랑 선정 고려요소를 3차원으로 가시화하여 구현하는 방안을 연구하였다.
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결론
이번 연구를 통해 UAM의 회랑을 선정함에 있어 설계기준 외에 지상의 피해를 최소화하기 위해 고려해야 할 요소를 분석해 보았다. 그 결과 인명피해 부분에서는 유동인구를 고려하여야 하고, 재산피해 부분에서는 유통·공급시설, 교통시설 및 공공·문화체육시설과 같이 다중인원이 밀집되는 시설과 위험물처리·저장시설과 같이 대규모 피해가 예상되는 시설은 회피해야 하는 것으로 분석되었다. 이에 UAM의 회랑 설계는 이러한 고려요소를 반영하여 기체가 추락하는 경우 지상피해를 최소화할 수 있는 경로를 선정하고, 해당 경로에 대한 위험평가를 통해 경로를 확정한 후 설계기준에 따라 회랑을 설계하는 과정으로 진행되어야 할 것이다. 또한 UAM 회랑 선정 시 고려요소에 대한 분석 결과와 이 외에 UAM의 운영에 영향을 주는 다른 요소에 대해 다양한 이해관계자가 원활하게 정보를 공유할 수 있는 웹 기반의 3차원 가시화 방안 제작을 진행하였다. 물론 이번 연구를 통해 모든 요소를 완벽하게 구현하지는 못하였지만, UAM 이해관계자의 요구사항에 대응할 수 있는 맞춤형 정보 제공이 가능함을 확인하였고, 이를 통해 UAM 회랑 선정과 안전관리 및 비행계획 수립 등 다양한 분야에서 이를 활용할 수 있을 것으로 판단된다. 이러한 관점에서 UAM 운영에 영향을 주는 다양한 정보를 종합하여 분석하고 3차원으로 가시화하는 방안의 개발과 구현은 앞으로의 후속 연구를 통해 계속 진행할 예정이다.
출처 : https://www.dbpia.co.kr/journal/articleDetail?nodeId=NODE11813921