[논문]도심항공 모빌리티(UAM)의 국내 적용을 위한 수직이착륙장 설계 요구조건 분석 및 형상 제안

안병선; 황호연

doi:10.12673/jant.2021.25.1.40

도심항공 모빌리티(UAM)의 국내 적용을 위한 수직이착륙장 설계 요구조건 분석 및 형상 제안
Design Requirement Analysis and Configuration Proposal of a Vertiport for Domestic Applications of the Urban Air Mobility 원문보기

한국항행학회논문지 = Journal of advanced navigation technology, v.25 no.1, 2021년, pp.40 - 51

안병선 (세종대학교 항공우주공학과) , 황호연 (세종대학교 항공우주공학과, 지능형드론 융합전공학과)

초록
AI-Helper

본 논문에서는 도심항공 모빌리티(UAM) 시스템을 국내에서 운용하기 위해 필요한 국내외 규정을 분석하여 수직이착륙장의 설계 요구 조건을 도출하고 이착륙 패드의 크기를 규정하였으며, 이를 바탕으로 수직이착륙장 형상을 제안하였다. 먼저, 인구 밀집도가 높은 수도권에 대해 국토교통부에서 제시한 실증노선을 기준으로 수직이착륙장의 시범 위치를 선정하고 각 위치의 특징을 분석하였으며 크기를 측정하여 수직이착륙장의 설치 가능 수를 파악하였다. 이후 수직이착륙장 운영에 필요한 변수들을 설정하여 동시운용과 주기장 수에 따른 시간당, 하루, 한 달 동안의 항공기 운용 가능 대수, 수용 가능 인원, 효율성 등을 계산하였다. 마지막으로, CATIA를 사용하여 가상의 수직이착륙장 형상을 설계요구조건을 적용하여 구현하였다.

Abstract ▼ AI-Helper

In this paper, the design requirements was produced by analyzing domestic and foreign regulations of the vertical takeoff and landing site required to operate the urban air mobility (UAM) system in Korea and the size of the take-off and landing pads were defined, and the configuration of vertiport was proposed. First, for the metropolitan area with high population density, pilot locations of the vertical take-off and landing site were selected based on the demonstration routes suggested by the Ministry of Land, Infrastructure and Transport and analyzed the characteristics of each location and determined the number of possible installations of vertiport by measuring each site. After that, variables necessary for the operation of the vertical takeoff and landing area were set, and the hourly, daily, monthly aircraft operating cycle, the number of acceptable people, and efficiency were calculated according to the number of simultaneous operation and the number of stand. Finally, using CATIA, the configurations of the virtual vertiport was created by applying the design requirements.

주제어

표/그림 (36)

그림 그림 1. 세계 UAM 시장 규모 전망[2] Fig. 1. Global UAM market forecast [2].
그림 그림 2. 현대자동차 미래 도심항공 모빌리티 구상[3] Fig. 2. Hyundai's future UAM vision [3].
그림 그림 3. 세 가지 형태의 지상 인프라[5] Fig. 3. Three types of ground infrastructure [5].
그림 그림 4. 어반에어포트사 도심 소형 수직이착륙장[7] Fig. 4. Urban-Air Port‘s small urban vertiport [7].
그림 그림 5. 서울의 고층건물 헬기장 위치[14] Fig. 5. Locations of heliport on high-rise buildings in Seoul [14].
그림 그림 6. 유도로의 폭[10] Fig. 6. Width of taxiway [10].
그림 그림 7. 수직이착륙장 동시 운용 시[10] Fig. 7. Simultaneous operation of vertiports [10].
그림 그림 8. 개별 운용 시[10] Fig. 8. Individual operation of vertiports [10].
그림 그림 9. 주기장[10] Fig. 9. Parking ramp [10].
그림 그림 10. TLOF 패드 디자인 요소와 규격[6] Fig. 10. TLOF pad design elements and dimensions [6].
그림 그림 11. eVTOL 항공기를 위한 수직이착륙장 설계 치수[6] Fig. 11. Design dimension for eVTOL aircraft [6].
그림 그림 12. 인프라 변수 간의 상호 작용을 표시하는 포괄적인 수직이착륙장 운영 개념[6] Fig. 12. Comprehensive vertiport operation concept representing interactions between infrastructure variables [6].
그림 그림 13. 현대 S-A1 [15] Fig. 13. Hyundai S-A1 [15].
그림 그림 14. 벨사 넥서스 4EX [16] Fig. 14. Bell Nexus 4EX [16].
그림 그림 15. 에어버스사 시티에어버스[17] Fig. 15. Airbus CityAirbus [17].
그림 그림 16. 이항사 이항184[19] Fig. 16. Ehang Ehang184 [19].
그림 그림 17. 볼로콥터사 볼로콥터2X[18] Fig. 17. Volocopter Volocoter2X [18].
표 표 1. eVTOL 항공기별 차지하는 공간 Table 1. Footprints of each eVTOL aircraft.
표 표 2. 수도권지역의 헬기장 패드[20] Table 2. Helipad in Seoul metro area [20].
표 표 3. 국내 운용 헬기들의 상승속도 검토 Table 3. Review the rise time of domestic helicopters.
표 표 4. eVTOL 항공기 한 대의 운영 주기 Table 4. Operation cycle time for one eVTOL aircraft.
표 표 5. 수직이착륙장의 향상된 성능 비교 Table 5. Comparison of performance improvement of vertiport.
그림 그림 18. 원격 계류장 배치 방식의 상파울루 캄포 데 마르테 헬기 헬기장[25] Fig. 18. Heliponto-Campo de Marte in Sao Paulo with remote apron topology [25].
그림 그림 19. 국토교통부에서 제시한 수도권 지역 실증노선(안)[8] Fig. 19. Demonstration route in the Seoul metropolitan area proposed by the Ministry of Land, Infrastructure and Transport (proposed) [8].
그림 그림 20. 11 개 한강공원의 위치 Fig. 20. Location of 11 Han river parks.
그림 그림 21. 3 개 한강공원에 대한 공간 측정 및 배치 Fig. 21. Measurements and placement for three Han river parks.
그림 그림 22. 한강둔치 수직이착륙장 형상설계 Fig. 22. Shape design of Hyundai Hub.
그림 그림 23. 서초 IC 공간 측정 Fig. 23. Measurement of Seocho interchange space.
그림 그림 24. 나들목 수직이착륙장 규격 Fig. 24. Dimension of interchange vertiport.
그림 그림 25. 1층 형상 설계 Fig. 25. First floor shape design.
그림 그림 26. 나들목 수직이착륙장 형상 설계 Fig. 26. Vertiport shape design at interchange.
표 표 6. 한강둔치 수직이착륙장들의 성능 검토 Table 6. Specification review of riverside vertiports.
그림 그림 27. 우버사와 SHoP사의 가상 수직이착륙장 Fig. 27. Virtual vertiport of Uber and SHoP.
그림 그림 28. 김포공항 수직이착륙장 예상도 Fig. 28. Predicted vertiport design at Gimpo airport.
표 표 7. 서초 IC 수직이착륙장의 성능 검토 Table 7. Specification review of Seocho IC vertiport.
표 표 8. 김포공항 수직이착륙장의 성능 검토 Table 8. Specification review of Gimpo airport vertiport.

참고문헌 (29)

KPMG. The Mobility Revolution in the sky, [Internet]. Available: https://home.kpmg/kr/ko/home/newsletter-channel/202001/emerging-trends.html
Korea Economic. 'Flying Cars' will be used by 450 million people in 2050, [Internet]. Available: https://www.hankyung.com/it/article/202004135082Y
Hyndai Motors, Revealing the vision of human-centered future mobility at CES 2020, [Internet]. Available: https://tech.hyundaimotorgroup.com/kr/press-release/hyundai-motor-presents-smart-mobility-solution-uam-pbv-hub-to-vitalize-future-cities/
Airbus, Infrastructure, [Internet]. Available: https://www.airbus.com/innovation/zero-emission/urban-air-mobility/infrastructure.html#missionvision
Deloitte, Infrastucture barriers to elevated future of mobility, [Internet]. Available: https://www2.deloitte.com/us/en/insights/focus/future-of-mobility/infrastructure-barriers-to-urban-air-mobility-with-VTOL.html
Parker D. Vascik and R. John Hansman, "Development of Vertiport Capacity Envelopes and Analysis of Their Sensitivity to Topological and Operational Factors", MIT International Center, AIAA Scitech 2019 Forum, San Diego, California, ICAT-2019-01, pp.1-26, Jan. 2019.
evtol, The Urban-Air Port that caught Hyundai's eye, [Internet]. Available: https://evtol.com/news/urban-air-port-hyundai-partnership/?fbclidIwAR0fPYngHYSzPKyJ6UYiLA1N7U-74_s7pVaLuUjDGIaJ05CPeuFZdcIWU74
Korean government, Korean Urban Air Mobility (K-UAM) Roadmap that opens the sky of the city, June, 2020
Porsche Cunsulting, The Future of Vertical Mobility, [Internet]. Available: https://www.porsche-consulting.com/us-en/press/insights/detail/study-the-future-of-vertical-mobility-1/
Ministry of Land, Infrastructure and Transport, Airfield Install ation Standard, [Internet]. Available: http://www.law.go.kr/%ED%96%89%EC%A0%95%EA%B7%9C%EC%B9%99/%EB%B9%84%ED%96%89%EC%9E%A5%EC%8B%9C%EC%84%A4%EC%84%A4%EC%B9%98%EA%B8%B0%EC%A4%80
Federal Aviation Administration, AC 150/5390-2C: Heliport Design, 2012.
Federal Aviation Administration, AC 150/5390-3: Vertiport Design, 1991.
Syms, R. A., "Vertiport Design AC revision - White Paper Commuter Aircraft Ramp adn Passenger Safety Practices," Heliport/Vertiport Design Deliberations 1997-2000, R.D. Smith, ed., Washington, D.C.: Federal Aviation Administration, 2001.
Somemap, [Internet]. Available: https://somemap.kr/map/909
Hyundai Motors, Hyundai and Uber Announce Aerial Ridesharing Partnership, Release New Full-Scale Air Taxi Model at CES, [Internet]. Available: https://tech.hyundaimotorgroup.com/press-release/hyundai-and-uber-announce-aerial-ridesharing-partnership-release-new-full-scale-air-taxi-model-at-ces/
Bell Flight, Bell Nexus, [Internet]. Available: https://www.bellflight.com/products/bell-nexus
Airbus, Cityairbus, [Internet]. Available: https://www.airbus.com/innovation/zero-emission/urban-air-mobility/cityairbus.html
Volocopter, Volocopter 2X, [Internet]. Available: https://www.volocopter.com/en/product/
Ehang, Ehang 184, [Internet]. Available: https://urban-air-taxi.com/project/ehang-184/
Ministry of Land, Transport and Maritime Affairs, A Study on the Establishment of Heliport Establishment Standards, [Internet]. Available: http://www.prism.go.kr/homepage/origin/retrieveOriginDetail.do?cond_organ_id1613000&research_id1611000-201000119&pageIndex1&leftMenuLevel120
Uber Air Vehicle Requirements and Missions, [Internet]. Available: https://s3.amazonaws.com/uber-static/elevate/Summary+Mission+and+Requirements.pdf
Hyundai, Hyundai and Uber Announce Aerial Ridesharing Partnership, Release New Full-Scale Air Taxi Model at CES, [Internet]. Available: https://www.hyundai.com/worldwide/en/company/newsroom/-0000016369
Uber Elevate, Fast-forwarding to a future of on-demand urban air transportation, October, 2016.
Federal Aviation Administration, JO 7110.65W: Air Traffic Control, 2015.
Goggle map, [Internet]. Available: https://www.google.co.kr/maps/search/Heliponto-Campo+de+Marte+in+Sao+Paulo/@-23.5131612,-46.6408328,513m/data!3m2!1e3!4b1?hlko
Enforcement Regulations of the Parking Lot Act, [Internet]. Available: https://www.law.go.kr/%EB%B2%95%EB%A0%B9/%EC%A3%BC%EC%B0%A8%EC%9E%A5%EB%B2%95%EC%8B%9C%ED%96%89%EA%B7%9C%EC%B9%99
Regulations on the Standards of Structure and Facilities of Roads, [Internet]. Available: http://www.law.go.kr/LSW/lsInfoP.do?lsiSeq138166#J4:0
Transportation statistics by air route in Seoul, [Internet]. Available: https://data.seoul.go.kr/dataList/10690/S/2/datasetView.do;jsessionid926357389EB64470923B6963D1BF4742.new_portal-svr-21]
Statistics on resident registration of the Ministry of Security and Public Administration, [Internet]. Available: https://jumin.mois.go.kr/

저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증