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FAA와 EASA의 새 규정에 따른 UAM Vertiport 설계 기준 및 국내 적용 연구
A Study on the Design Criteria of UAM Vertiport Complying New FAA and EASA Regulations and Its Domestic Applications 원문보기

한국항행학회논문지 = Journal of advanced navigation technology, v.26 no.6, 2022년, pp.380 - 392  

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

초록
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본 논문에서는 도심항공교통(UAM)을 위한 FAA와 EASA의 새 vertiport 규정을 분석하고 vertiport의 이착륙 패드(vertipad)의 주요 구성과 각 구성요소의 새로운 규격을 분석하였으며, 여러 환경에서의 UAM 운용을 위한 vertiport 추가 구성요소 및 주변 공역에 대한 규정도 함께 검토하였다. 이후, 현대자동차에서 개발 중인 S-A1 항공기의 크기를 기준으로 UAM 운용을 위한 국내 vertiport 규격 및 배치 방안에 대한 연구를 수행하고, 이를 인천광역시에 적용하였다. 또한, UAM 이용 시 효율을 평가를 위해, 인천과 서울 지역의 주요 거점에 대해 택시나 승용차 이용 시 소요되는 시간과 UAM 이용 시 소요시간을 비교하였다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this paper, the new vertiport regulations of the FAA and EASA are analyzed for urban air mobility(UAM), and the major components of the vertipad and the new specifications of each component are analyzed, and UAM operation in various environments is analyzed. Additional components for vertiport an...

주제어

표/그림 (41)

AI 본문요약
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문제 정의

  • 2025년 초기 인천형 UAM 실증노선의 주요 거점으로 영종과 청라, 계양테크노밸리가 지목되고 있다[17]. 따라서 본 논문에서는 앞에서 검토한 FAA와 EASA의 vertiport 설치 규정과 vertiport 표준화 방안을 바탕으로 인천공항 제1여객터미널 장기주차장과 청라 로봇랜드 부지의 크기를 검토하여 적합한 형태의 vertiport 설치 예를 제시하였다.
  • 본 논문에서는 FAA와 EASA에서 발표한 새 규정을 기반으로 UAM 운용을 위해 필수적인 vertiport의 설치기준과 국내적용에 관한 연구를 수행하였다. 또한, 검토한 규정과 현대자동차 S-A1 모델의 크기를 사용하여 vertiport 표준화 방안을 제시하였으며, 초기 UAM의 최대 시장인 공항 셔틀 vertiport로 사용할 인천공항 제1여객터미널 장기주차장과 청라 로봇랜드의 토지 개발 계획을 고려하여 vertiport 설치(안)을 제시하였다.

가설 설정

  • FAA 문헌에는 vertiport 내 계류장에 대한 규정이 명시되어 있지 않으므로, 명시되지 않은 세부 규정은 FAA의 헬기 규정인 참고문헌 [6]의 수송 헬기 규정을 참고하였다. 계류장의 크기는 수송 헬기 로터깃 반경으로부터 10 ft (3 m)의 여유 공간을 확보해야 한다는 규정을 반경하여 기준 크기 D에 10 ft를 추가한 크기를 Gate 크기로 가정하였다.
  • 현재 개발 중인 주요 VTOL 항공기의 종류는 표 6과 같으며, 항공기의 전장과 wingspan으로 만들어지는 직사각형의 투영 면적에서의 대각 길이가 FAA의 ‘Controlling Dimension,’ EASA의 ‘D-value’와 같다고 가정하였다
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참고문헌 (23)

  1. Ministry of Land, Infrastructure and Transport, Korean Urban?Air Mobility (K-UAM) Roadmap that opens the sky of the city,?June, 2020 

  2. K-UAM Concept of Operations 1.0, Korea Research Association for Unmanned Vehicle, Seoul, KRAUV REPORT 2021-39, Sept, 2021 

  3. Ministry of Land, Infrastructure and Transport, Mobility Innovative Roadmap, [Internet]. Available: http://www.molit.go.kr/USR/NEWS/m_71/dtl.jsp?id95087208 

  4. Michael, A.P.; Meyers, P.E. Engineering Brief No. 105, Vertiport Design. Memorandum, Airport Engineering Division, AAS-100, Federal Aviation Administration. 2022. 

  5. European Union Safety Agency, Prototype Technical Specifications for theDesign of VFR Vertiports for Operation with Manned VTOL-Capable Aircraft Certified in the Enhanced Category.?Vertiports, PTS-VPT-DSN, Cologne Germany, March 2022. 

  6. Federal Aviation Administration, AC 150/5390-2C: Heliport Design, 2012. 

  7. European Union Safety Agency, Sepcial Condition for VTOL,?[Internet]. Available: https://www.easa.europa.eu/en/document-library/product-certification-consultations/special-condition-vtol 

  8. Austrailan Government, Federal Register of Legislation, [Internet]. Available: https://www.legislation.gov.au/ 

  9. Hyundai S-A1, [Internet]. Available: https://tech.hyundaimotorgroup.com/kr/mobility-device/uam/ 

  10. Korea Aerospace Research Institute, [Internet]. Available: https://www.kari.re.kr/eng/sub03_01_01.do 

  11. Joby S4, [Internet]. Available: https://www.jobyaviation.com 

  12. Bell Nexus 4EX, [Internet]. Availiable: https://www.bellflight.com/products/bell-nexus 

  13. Lilium Jet, [Internet]. Available: https://lilium.com/jet 

  14. Airbus Vahana, [Internet]. Available: https://www.airbus.com/en/urbanairmobility/cityairbus-nextgen/vahana 

  15. Parker, D. Vascik, Systems Analysis of Urban Air Mobility Operational Scaling. Ph.D. Thesis, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, MA, USA, 2020. 

  16. Incheon, Incheon plan for UAM, [Internet]. Available: https://www.incheon.go.kr/IC010205/view?repSeqDOM_0000000005394562 

  17. Incheonilbo, The first vertiport in Incheon, [Internet]. Available: http://www.incheonilbo.com/news/articleView.html?idxno1117997 

  18. Incheon Airport, Incheon Airport Landmark Complex [Internet]. Available: ]https://www.airport.kr/co/ko/cmm/cmmBbsView.do?FNCT_CODE121&NTT_ID25420 

  19. Incheon Free Economic Zone, Cheongna Robot Land, [Internet]. Available: http://www.ifez.go.kr/ivt051 

  20. Kim, D., Lee, J., and Hwang, H., "Aerodynamic analysis, required power and weight estimation of a compound (Tilt rotor + Lift + Cruise) type eVTOL for urban air mobility using reverse engineering techniques," in Journal of Advanced Navigation Technology, Vol. 25, No. 1, pp. 17-28, Feb. 2021. 

  21. Kakao Map, [Internet]. Available: https://play.google.com/store/apps/details?idnet.daum.android.map&hlko&glUS&pli1 

  22. Rothfeld, R.; Fu, M.; Balac, M.; Antoniou, C. Potential Urban Air Mobility Travel Time Savings: An Exploratory Analysis of Munich, Paris, and San Francisco. Sustainability, Vol.?No. 13, 2217, Feb. 2021. 

  23. Naver Map, [Internet]. Available: https://map.naver.com/ 

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