[논문]항공안전 증진을 위한 비행종합시험 인프라 구축 방안 연구

김승한; 김규범; 임재현

doi:10.22156/cs4smb.2020.10.09.147

초록
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드론 산업이 최근 4차 산업 혁명을 주도하는 분야로 발표되면서 드론 시장을 창출하기 위해 많은 투자와 연구가 이루어지고 있다. 그러나 드론 시험비행에 대한 수요가 급격히 증가함에 따라 고흥 항공센터만으로는 시험비행 요구를 충족시키기가 어려우며, 드론과 같이 신규 개발하였거나 기존 형상을 개조한 비행체가 비행시험장이 아닌 곳에서 시험비행을 수행할 시 예측할 수 없는 비행성능이나 조종 미숙으로 인한 잠재적 사고 위험성을 가지고 있다. 따라서 유인 및 무인 항공기의 안전 검증을 위해 충분한 시험비행 공간의 확보가 필수적이다. 따라서 본 연구는 국내 비행시험장의 상태와 ICAO DOC 9184-AN / 902 Part 1을 분석 하여, 종합적인 비행 테스트 인프라를 구축하기 위한 비행 테스트 사이트 예비 평가 방법과 인프라 사이트 평가 방법을 제시하였다.

Abstract ▼ AI-Helper

As demand for drone test flight is rapidly increasing, it is difficult for Goheung Aviation Center alone to meet the test flight demand. Newly developed drones or modified existing aircraft carry potential flight risks due to unpredictable flight performance or poor pilot skill when performing test ...

As demand for drone test flight is rapidly increasing, it is difficult for Goheung Aviation Center alone to meet the test flight demand. Newly developed drones or modified existing aircraft carry potential flight risks due to unpredictable flight performance or poor pilot skill when performing test flights outside the test site. Therefore, it is necessary to ensure sufficient test flight space for the safety verification of manned and unmanned aircraft. Therefore, this study analyzed the status of domestic flight test site and chapter 5 of ICAO DOC 9184-AN / 902 Part 1 (Airport Planning Manual). And to build a comprehensive flight test infrastructure, the methodology for preliminary evaluation of candidate sites for flight test sites and a method for evaluating infrastructure test sites was presented.

주제어

표/그림 (9)

그림 Fig. 1. Cases of test aerodrome and status of main facilities
표 Table 1. Risk class of unmanned aircraft
표 Table 2. Precedent researches about the Comprehensive Flight Test Infrastructure in Korea
표 Table 3. Current Status of Domestic Flight Test Infrastructure
표 Table 4. Current Status of International Flight Test Infrastructure
그림 Fig. 2. Location Evaluation Process
표 Table 5. Considerations by stage for location analysis
표 Table 6. Preliminary evaluation method for secondary candidate sites
표 Table 7. Evaluation method to find out the suitable location for the flight comprehensive test site

AI 본문요약
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문제 정의

본 연구는 ICAO DOC 9184-AN/902 Part1를 근간으로 종합비행시험장 인프라 구축과 함께, 안전성 확보와 효율적 관리를 위한 노력이 필요하다는 관점을 가지고, 비행종합시험 인프라 구축 방안을 제시하였다. 또한 유무인기의 중첩공역에 대한 현실적인 대안과 드론 기술 발달에 따른 탄력적인 공역운영의 필요성을 제시하였다.
본 연구는 ICAO DOC 9184-AN/902 Part1를 근간으로 종합비행시험장 인프라 구축과 함께, 안전성 확보와 효율적 관리를 위한 노력이 필요하다는 관점을 가지고, 비행종합시험 인프라 구축 방안을 제시하였다. 또한 유무인기의 중첩공역에 대한 현실적인 대안과 드론 기술 발달에 따른 탄력적인 공역운영의 필요성을 제시하였다.
비행종합시험 인프라 구축 관련 국내·외 사례 조사를 통한 현황 분석 결과를 토대로 인프라 구축 방안을 제시하고자 한다.
국내의 개발 및 상용화를 앞둔 유무인기와 해외에서도입 예정인 다양한 형태의 무인기의 안전성 검증을 위해서라도 비행 안전보장이 가능한 시험비행 공간에 대한 제고가 필요하다. 이에 본 연구에서는 항공안전 증진을 위한 유/무인 비행종합시험 인프라 구축 방안을 제시하고자 한다.

제안 방법

2차 후보군 도출후 Table 7 국가 비행종합시험장인프라 적임 부지 평가 방법을 참고하여 인프라 적임 부지를 평가하도록 하였다.
2는 입지분석 절차의 진행 과정을 보여준다. 6단계까지는 운영적・사회적 요소를 활용한 분석이 수행되며, ICAO DOC 9184-AN/902 Part1의 Chapter 5, 9의 운영적・사회적 요소를 활용하여 2차 후보군 중 국가 비행종합시험에 적합한 부지를 도출하도록 하였다.
비행종합시험 인프라 구축 관련 국내·외 사례 조사를 통한 현황 분석 결과를 토대로 인프라 구축 방안을 제시하고자 한다. 연구의 원활한 진행을 위해 미국, 영국, 일본으로 조사 범위를 한정하여 비행종합시험 인프라 관련 활동과 동향을 조사하였다. 이를 위해 각국에서 출판된 도서 및 학술 저널, 정보지, 행사자료집, 뉴스레터와 유인물 등 비행시험 관련 인프라 내부 조직의 소개글과 공개 회의록 등 다수의 자료를 온라인과 오프라인에서 살펴보았다.
연구의 원활한 진행을 위해 미국, 영국, 일본으로 조사 범위를 한정하여 비행종합시험 인프라 관련 활동과 동향을 조사하였다. 이를 위해 각국에서 출판된 도서 및 학술 저널, 정보지, 행사자료집, 뉴스레터와 유인물 등 비행시험 관련 인프라 내부 조직의 소개글과 공개 회의록 등 다수의 자료를 온라인과 오프라인에서 살펴보았다.
이후 절차는 현장답사, 환경연구, 적임 부지 검토, 계략계획서 준비 및 비용 대 수입 예측, 최종안 도출, 보고서 및 권고이며, 본 연구에서는 비행종합시험장 인프라 적임 부지평가 방법까지 진행하였다.

대상 데이터

Table 4는 국외 비행시험 인프라는 미국 William J. Hughes Technical Center, 영국 Marshall Aerospace and Defence Group, 일본 JAXA 비행기술 연구센터를 중심으로 살펴보았다. 각국은 안전한 시험비행 환경 조성을 위해 필요한 조직, 장비 및 시설 등에 대한 시사점을 제시하고 있다[8,10-12].
개발은 되었지만, 아직 실용화되지 않은 항공기 또는 성능개량을 위한 개조 항공기 등을 대상으로 한다. 따라서 비행 안전과 비상상황에 대한 대민 피해를 최소화하고 긴급 상황에 대응을 할 수 있는 주변 여건, 미완성된 항공기의 특수 비행시험에 필요한 공역 확보 등이 필요하기에 일반 여객 및 화물을 운송하는 일반 공항과는 차별화된다.

성능/효과

적절한 비행시험 절차 마련 및 항공기 인증수행 조직, 2. 기체의 안전성과 성능을 평가하는 비행시험 조직, 3. 비행시험장 내 구축된 시설 및 출입 절차 등과 관련된 전반적인 관리를 수행하는 조직으로 나누어 관리하고 있었으며, 일부 국가에서는 비행시험 센터에서 비행시험 조종사 및 엔지니어를 동시에 양성하고 있음을 확인하였다. 또한, 일본의 JAXA Flight Research Center는 여러 분야에 관한 기초 기술 연구 및 개발 등을 통해 관련 산업체를 대상으로 관련 서비스를 제공하고 있는데, 국내 또한 국내 항공 우주 산업체 및 유관연구기관과 협력을 통해 각종 시험을 시행할 수 있는 융통성 있는 조직을 구축하여 운영하도록 하고, 국가는 이에 대한 예산지원과 함께 전문적 인력의 공급을 충분히 할 수 있는 노력을 기울일 필요가 있다.

후속연구

또한, 국내 비행종합시험 인프라 현황을 분석한 결과 항공안전 증진을 위해 다음과 같은 부분을 고려할 필요가 있다. 1) 국내의 경우, 고흥 항공센터가 사용하는 비행 공역과 무인비행장치 시범사업 공역 중 고흥 공역의 일부분이 중첩되어, 비행경로 중첩으로 인해 항공사고가 발생할 우려가 있으므로, 관리 주체 및 사용 절차를 명확히 할 필요가 있으며, 2) 드론 전용 비행시험장은 현재 영월, 보은, 고성에 구축되어 있는데, 이 또한 무인비행장치 안전성 검증 시범사업 공역 중 영월, 보은, 고성 공역과 동일한 지역으로, 실제 사용자들의 경우 어떠한 절차에 의해 공역사용이 가능한지 명확한 파악이 어렵다는 점 등을 고려하여 공역 명칭 및 절차 등을 명확히 확립할 필요가 있다.3) 마지막으로, 국외의 경우 비행시험을 위한 조직을 크게 1.
더욱이 드론 산업 활성화 정책에 따르는 드론 활용의 증가는 점점 더 다양한 크기ㆍ형태ㆍ운용 특성의 드론을 시장에 내놓게 될 것이며, 이에 따라 드론 운용의 안전성 확보를 함께 고러한 비행종합시험장의 안정성 확보와 효율적 관리를 위한 노력이 요구된다.
비행종합시험 인프라는 항공 산업의 균형적인 성장및 발전을 위해 항공기 및 항행 안전시설의 제작․인증․ 기술개발 및 신기술 적용 등을 위한 기반을 구축하고자 하는 것이다. 이를 통해 정부의 항공 분야 인증업무는 물론, 국가 차원의 인증 역량 제고로 정부 위상 제고 및 항공제품 수출 촉진에 이바지할 수 있을 것이다. 이러한 비행종합시험 인프라는 최근 급속도로 성장하고 있는 무인항공 산업의 발전을 가속화 할 것으로 전망하고 있다.
향후 종합 비행시험장 인프라 구축 및 인증능력 구비를 통해 국가 항공 산업의 발전을 앞당기고, 고용 창출을 주도 하는 4차 산업혁명의 블루오션으로 거듭나길 기대한다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	항공 산업은 어떤 특징을 갖고 있는가?	항공 산업은 설계·제작, 운항 등에 있어 4차 산업혁명에서 부각되는 빅데이터, 사물인터넷, 로봇공학 등이 실용적으로 접목될 수 있는 분야이다.
	비행시험장이 아닌 곳에서 시험비행을 수행할 때, 잠재적 사고의 위험성을 갖고 있기 때문에 어떤 확보가 필수적인가?	그러나 드론 시험비행에 대한 수요가 급격히 증가함에 따라 고흥 항공센터만으로는 시험비행 요구를 충족시키기가 어려우며, 드론과 같이 신규 개발하였거나 기존 형상을 개조한 비행체가 비행시험장이 아닌 곳에서 시험비행을 수행할 시 예측할 수 없는 비행성능이나 조종 미숙으로 인한 잠재적 사고 위험성을 가지고 있다. 따라서 유인 및 무인 항공기의 안전 검증을 위해 충분한 시험비행 공간의 확보가 필수적이다. 따라서 본 연구는 국내 비행시험장의 상태와 ICAO DOC 9184-AN / 902 Part 1을 분석 하여, 종합적인 비행 테스트 인프라를 구축하기 위한 비행 테스트 사이트 예비 평가 방법과 인프라 사이트 평가 방법을 제시하였다.
	드론 시험비행에 대한 수요가 급격하게 증가함에 따라 어떤 일이 발생되었는가?	드론 산업이 최근 4차 산업 혁명을 주도하는 분야로 발표되면서 드론 시장을 창출하기 위해 많은 투자와 연구가 이루어지고 있다. 그러나 드론 시험비행에 대한 수요가 급격히 증가함에 따라 고흥 항공센터만으로는 시험비행 요구를 충족시키기가 어려우며, 드론과 같이 신규 개발하였거나 기존 형상을 개조한 비행체가 비행시험장이 아닌 곳에서 시험비행을 수행할 시 예측할 수 없는 비행성능이나 조종 미숙으로 인한 잠재적 사고 위험성을 가지고 있다. 따라서 유인 및 무인 항공기의 안전 검증을 위해 충분한 시험비행 공간의 확보가 필수적이다.

참고문헌 (14)

Korea Institute of S&T Evaluation and Planning.. (2013). 2012 Technology Level Assessment, Seoul
Korea Agency for Infrastructure Technology Advancement. (2013). 2013 Land Transport Technology Level Assessment, Anyang
International Civil Aviation Organization. (2013). Annual Report of the Council 2010, Quebec
Ministry of Knowledge Economy, (2010). Aviation Industry Development Basic Plan(2010-2019), Gwacheon
Korea Agency for Infrastructure Technology Advancement. (2013). 2013 Land transportation R&D trend survey, Anyang
S. O. Koo. et al.' (2015). Aeronautical Flight Test Evaluation Infrastructure Expansion, Daejeon: Korea Aerospace Research Institute
S. N. Ha, E. H. Lee, S. M. Jeon. (2019). An Analysis of Airworthiness Requirements for the Certification of Unmanned Aircraft, 2019 Korea Aerospace Research Institute spring conference Proceedings, 402-403
J. Y. Kang. et al.' (2012). Civil Aviation Safety Technology Infrastructure Construction Planning, Seoul.: Korea Aerospace University
Ministry of Land, Infrastructure and Transport. (2018.5.14). Established Korea's first'drone dedicated flight test site', Press release
JAXA. (n.d.) Flight test facilities (Online). http://www.aero.jaxa.jp/eng/facilities/flight
FAA. (n.d.). Airport Facilities Terminal Integration Laboratory(Online). https://www.faa.gov/about/office_org/headquarters_offices/ang/offices/tc/about/campus/faa_host/labs/ttms_team/aftil
https://marshalladg.com/capabilities/technologies/advanced-composites
International Civil Aviation Organization. (1987). Airport Planning Manual, Doc 9184-An/902, Quebec
K. S. Kim. et al.' (2014). A Study on Standard Guidelines for Preliminary Feasibility Study of Airport Sector Business, Sejong: Korea Development Institute

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