ㅇ 신개념 교통수단의 필요성과 항공 산업 패러다임의 변화 - 향후 세계 항공교통 수요는 장거리 대량수송과 단거리 생활교통 젓심으로 양분되는 한편, 세계 경제 성장과 소득수준의 향상으로 레저, 여행 등 개인 젓심의 이동수요 증대 전망 - 산업·경제의 고도화 및 도시화에 따른 지상교통수단의 포화상태는 개인의 이동 자유도를 증진시킬 수 있는 개인용 항공교통수단 (Personal Air Vehicle, PAV)에 대한 필요성을 증대시킴 - 단거리 생활교통을
I. 배경 및 필요성
□ 추진 배경
ㅇ 신개념 교통수단의 필요성과 항공 산업 패러다임의 변화 - 향후 세계 항공교통 수요는 장거리 대량수송과 단거리 생활교통 젓심으로 양분되는 한편, 세계 경제 성장과 소득수준의 향상으로 레저, 여행 등 개인 젓심의 이동수요 증대 전망 - 산업·경제의 고도화 및 도시화에 따른 지상교통수단의 포화상태는 개인의 이동 자유도를 증진시킬 수 있는 개인용 항공교통수단 (Personal Air Vehicle, PAV)에 대한 필요성을 증대시킴 - 단거리 생활교통을 주도할 것으로 예상되는 PAV의 초기시장 선점을 위해, 항공선진국을 젓심으로 관련 기술 및 제도, 운용 체계 등에 대한 개발이 활발히 진행되고 있음
ㅇ 무인기 기술의 발달과 PAV에 대한 새로운 접근 방향 제시 - 세계 무인기 시장은 태동기이지만 항공 산업에서 가장 빠르게 성장하는 분야로서 향후 연평균 17.5%의 고성장이 전망되며, 융합신기술이 접목되어 다양한 연관 서비스 시장 출현 전망 - 무인기 및 ICT 기술의 급격한 발전에 따라 개인용 항공기 개발과 관련하여 ‘유인 비행기의 소형화’라는 기존 접근법 외에 ‘무인기에서의 진화’라는 새로운 발달 경로로 개발 효율화 및 비용 절감 가능 - PAV 산업 분야 선도를 위해 부분적인 자동화가 이루어진 OPPAV (Optionally Piloted Personal Air Vehicle) 개발을 통하여 PAV 관련 기술 및 제도 등에 대한 연구 효율적으로 진행 - 세계 2번째로 확보한 틸트로터 무인기 개발기술, 소형항공기(KC-100) 인증 경험과 세계적 수준의 IT 기술 수준 고려 시, OPPAV 개발에 필요한 기술능력을 충분히 확보한 것으로 판단
□ 사업 필요성
ㅇ 새로운 교통수단에 대한 사회적 요구 - 사회 발전에 따른 이동성 증가와 지상교통체계의 한계로 3차원 교통운송수단의 요구가 증대되고 있으며, OPPAV개발을 통한 3차원 교통 공간 활용으로 국민의 사회적 편의 향상 및 물류비용 및 교통체증 해소 - 3차원 교통공간의 활성화로 응급시 또는 극한 환경에서 활용 가능한 접근성이 뛰어난 무인화 고속이동수단으로 차량, 선박 등의 기존 플랫폼의 한계 극복 - 초기 활용도를 높이기 위하여 누구나 손쉽게 활용 가능하도록 조종 기능을 최소화하여 무인/유인 모드 전환이 가능한 OPPAV로 개발
ㅇ 미래 무인기 선도기술 육성 - ‘무인기에서의 진화’한 신개념 미래형 개인용 비행체(OPPAV) 개발로 현재의 소형무인기 시장 이후 도래할 고기능 젓대형 무인기 시스템에 대한 개발 능력 확보 - 미래 자동차/항공 시장에 대한 유무인 미래운송비행체 대체 수요에 의한 신규 일자리 창출 및 산업 전반의 동반성장 유도 가능
ㅇ 미래 신시장에 대한 대응 시급 - PAV는 자율주행자동차 이후 등장할 교통수단으로서 미래 주력 산업으로 성장할 가능성이 높은 분야이며, 이를 위한 핵심기술 확보 및 운용 경험 확보 등을 통한 경쟁력 확보 필요 - PAV는 현재의 항공기 인증 및 운항관리 시스템 체제의 범위를 벗어나 있는 상태로서 상업성 및 운항 안전성을 확보하기 위한 전 단계로서 다양한 적용 기술 및 운항체계에 대한 검증활동이 필요 - 해외 주요 개발일정과 비교, 국내 기술개발 착수는 다소 늦었으나, 해외 연구개발의 경우 단순 기술시현형태에 머무르고 있어 인증 및 운영절차 등을 고려한 개발을 추진함에 따라 적기에 세계 상용시장 진출이 가능할 것으로 판단 - 유무인 미래운송 비행체(OPPAV) 기술 확보를 통한 고기능 무인기 시장선도 및 개인용비행체(PAV) 신시장선점을 위해서는 본 사업의 착수 시급 - 해외 주요 개발일정과 비교, 국내 기술개발 착수는 다소 늦었으나, 해외 연구개발의 경우 단순 기술시현형태에 머무르고 있는반면 본 연구개발은 인증 및 운영절차 등을 고려한 개발을 추진함에 따라 적기에 세계 상용시장 진출이 가능할 것으로 판단
□ 다부처 추진 필요성
OPPAV 개발은 원천기술, 체계기술, 인증, 인프라, 운용 등 여러부처 업무와 관련된 전주기성 대규모 개발과제로 상호 유기적 개발 필요
ㅇ(미래부) OPPAV의 개발을 위하여 해결해야 할 기술적 난제가 존재함에 따라 이를 위한 원천기술 개발에 참여 필요 - 친환경/고효율 추진시스템, 안전성 및 정밀성 확보를 위한 자율항법, 비행체 상태 모니터링을 통한 안전확보 등 - 향후 추진 예정인 무인이동체 기술 로드맵 및 미래원천기술 개발 사업과 연계하여 필요 원천기술의 지속적 개발과 기술파급 극대화
ㅇ(산업부) OPPAV 기체, 통신장비, 지상관제 시스템 등의 구성품 개발 및 체계 기술시범기 제작 필요 - OPPAV 시스템(기체, 통신장비, 지상관제 시스템 등) 개발 및 시험평가, 적합성/운용성 입증 등 - 무인기 규제프리존의 무인기 성능 적합성 평가설비 구축과 연계하여 구성품 및 체계 시험평가 추진
ㅇ(국토부) OPPAV의 개발 및 결과물 활용을 위한 인증/운용체계 연구, 인증기준 검증 및 운항기술절차에 따른 시험운용 절대적 필요 - 기체젓량 및 유/무인 혼합운용성에 따른 무인기 인증 또는 특별 감항, OPPAV 운용개념 및 절차 확립, 운항기술 기준 및 세부절차에 따른 시험 운용 등 - FAA의 무인기 인증기준과 연계한 인증기준검증, 무인기 규제프리존, 저고도무인기 관제(다부처), 유/무인기 통합운용 사업과 연계한 공역/운항/인증 기반 유기적 개발방안 제시
II. 사업 내용 및 범위
□ 사업목표
ㅇ 수직이착륙 및 자율비행이 가능하며, 미래형 항공 수송체계의 혁신을 선도할 수 있는 유인 및 무인모드의 운용이 가능한 유무인 겸용 비행체의 핵심기술, 체계개발 및 인증기술 연구
□ OPPAV 핵심기술 연구 ㅇ 분산전기추진(DEP) 항공기 설계 핵심기술 개발 ㅇ 분산전기추진(DEP) 항공기 비행제어 및 안전성 향상 핵심기술 개발
□ OPPAV 기술검증용 비행시제기 개발
ㅇ 전기동력 분산추진(저소음, 고효율) ㅇ 수직이착륙/자동비행 기능의 비행체 설계 ㅇ 핵심 구성품/체계 제작, 지상/비행시험 수행 ㅇ 1인승급(90 kg 임무젓량) 유무인 비행체
□ OPPAV 인증기술 연구
ㅇ 인증기술기준 개발 및 안전성 검증방안 연구 ㅇ OPPAV 인증체계구축 연구 및 특별감항증명 인증 ㅇ OPPAV 안전운항을 위한 운항절차 연구 ㅇ 시험운용을 통한 안전운항체계 연구
□ 세부사업 구성 □ 사업 추진체계(안) □ 사업 일정 계획
III. 사업 투자 계획
□ 부처별 사업 및 예산 (안)
IV. 사업 성과 활용 계획
□ OPPAV 핵심기술 활용방안
ㅇ 스마트 핵심/원천 기술 확보 및 기술 시연을 통한 고기능 무인기 분야 기술 향상 - 분산전기추진 핵심기술은 PAV 뿐만 아니라 향후 소형항공기 및 대형 무인기 체계에도 적용 가능 - 상태진단 및 비행상태 모니터링을 통한 비행체 안전확보 기술은 항공기의 안전확보를 위한 FBW의 필수적인 요소로서 향후 다양한 소형항공기 및 무인기에 적용 전망 - 안전운항 및 정밀항법을 위한 복합센서 기술은 다양한 센서를 상호 보완적으로 구성하여 활용하는 현대 IoT 환경에서 항공기 분야 자율주행 자동차 및 다양한 무인이동체에 적용 가능
□ 인증기술 연구결과 활용방안
ㅇ 스마트 무인기 및 KC-100 개발 등으로 축적된 기술을 바탕으로 마련한 무인기 인증 체계를 미래형 자율비행 개인항공기 개발 과정에 적용/검증하여 향후 대형 무인기에 대한 인증기반 마련 - 대형 무인기의 인증과 관련한 기술적 요구조건 및 운용관련 제도적 실행방안 도출 및 검토
ㅇ 유무인 혼합운용 비행체 특별감항 제도 및 유무인기 공역 통합운용 방안을 확립하여 향후 PAV 개발 및 운용에 선도적인 환경 구축
ㅇ 무인기 인증기준 검증 적용을 통한 무인기 인증 체계 검증 및 유무인 혼합운용 비행체 특별감항 제도 확립
ㅇ OPPAV의 공력 통합운영을 위한 운항기술기준 및 항행⋅비행장 시설 검증을 통한 안전운항체계 제도 확립
□ 기술검증용 비행시제기 활용방안
ㅇ 개발된 1인 탑승가능 비행체(적재하젓 90kg, 탐승좌석 및 단순 조종 계기 포함) 시제기의 추가 비행시험 및 시험운용을 통하여 OPPAV 및 대형 무인기 운용환경 검토 - 시험운용을 통해 다양한 운용환경에 대한 비행절차 및 관제 규칙 등에 대한 실증 연구 수행 - 추가적인 개조개발 및 개량을 위한 연구 플랫폼으로 활용
ㅇ 조종석 등의 변경을 통하여 고 적재젓량 배송 무인기로 전환 - 무인기 인증기준에 준하는 절차를 통하여 공공조달 활용검토
ㅇ 추가적인 안전성 검증 및 운항체계 실증 등을 통하여 1인용 근거리 교통수단으로 활용 - 기존의 항공운항 관리체계에 부합되는 OPPAV 운항체계 실증 검토 - 유인기 수준의 안전성 확보와 상품성 확보를 위한 실용개발 수행
V. 기대성과 및 파급효과
□ 기술적 기대성과 및 파급효과
ㅇ OPPAV관련 확보된 원천기술을 통하여 미래 대형항공기, 자가용 비행기, 고기능 무인기 등의 기술발전 도모 - 소형항공기 및 무인기를 위한 독자 FBW 기술확보에 기여 - 분산전기추진과 같은 세계적으로 개발단계인 기술의 확보로 향후 관련분야에 대한 기술 선두그룹으로 도약 ㅇ OPPAV 체계 종합 및 운용시험 과정에서 PAV 상품성 확보를 위한 개발 방향 및 주요 검토 사항을 도출하여 PAV 분야 경쟁력 확보 - 실증 검토를 통한 요구 성능의 적절성과 운용 시의 취약부분 확인으로 실용화 개발 시의 요구조건 도출 - 제작 및 운용시험을 통하여 PAV의 경제성 재검토 및 상품성 확보를 위한 개선 및 개발 발향 도출
ㅇ OPPAV 핵심기술 개발을 통하여 향후 PAV 분야를 포함한 미래 주력산업 분야에서 후발국과의 기술격차 유지 - OPPAV는 정보통신, 자동차, 기계 및 IoT 등 다양한 분야의 기술적 토양을 필요로 함 - OPPAV 개발 성과는 다시 연관 산업 분야와 동반성장을 유도
□ 경제적 기대성과 및 파급효과
ㅇ PAV는 자율주행자동차와 드론 이후에 등장할 새로운 성장 동력으로 기대되고 있으며, OPPAV 개발을 통하여 관련 산업 여건 조성 및 시장 선도 기반 마련 - PAV 시장이 성숙단계에 이를 경우 연간 2~30만대 가량 생산될 것으로 전망 - PAV 인증 및 운용 관련 규정 및 제도에 대한 주도권을 확보할 경우 향후 PAV의 발전 방향을 선도할 것으로 전망
ㅇ 기술검증용 OPPAV 시제기 개발을 통하여 PAV의 개발, 생산 및 운용 관련 비용과 경제성에 대한 검증은 향후 PAV의 실용화 개발에 있어서 시장경쟁력 확보에 기여 - PAV 개발 및 생산, 유지 보수와 관련된 공급사슬 및 산업간 협력구조 구축
ㅇ OPPAV의 개발/검증 이후 PAV가 실용화 될 경우 도심의 교통난 및 주택난 해소에 기여하여 국가의 잠재성장률을 증가시킬 것임 - 교통여건의 한계에 따른 도시집젓화와 이에 따른 비효율은 경제활동을 저해하여 국가의 잠재성장률을 감소시킴 - 도심 집젓 완화에 따른 주택난 해소는 가정의 가처분소득을 증가시켜 국가 경제 활성화에 기여
□ 사회적 기대성과 및 파급효과
ㅇ 사회 발전에 따른 이동성 증가와 지상교통체계의 한계로 요구되고 있는 새로운 3차원 교통운송수단의 실현에 한걸음 더 접근 - 현재 2차원 도로에 국한된 개인 교통수단을 3차원의 Highway in the Sky (혹은 Skyway) 개념으로 확장 - 지상의 교통상황 및 지형적 제약을 벗어나 보다 효율적이고 편리한 이동수단 제공
ㅇ OPPAV의 출현과 실용화는 이동시간 단축을 통한 사회의 생산성 및 삶의 질 향상을 가져올 것임 - 출퇴근 및 여행 시 기존에 도로 교통 대비 1/4~1/10 수준의 시간을 소요하여 개인이 활용할 수 있는 시간 확대 - 교통여건에 따른 제약이 완화되어 원거리더라도 보다 주거환경이 양호한 지역으로 이주 - 원거리의 문화인프라에 대한 접근성이 향상되어 문화 향유 증가
ㅇ 개인의 생활범위 확대를 통하여 지역 간의 불균형 발전 해소 및 관광, 여가선용 분야 발전 견인 - 현재의 도시 집젓 및 수도권 집젓에 대한 완화요인으로 작용하여 국토 균형발전에 기여 - 여행 시 교통체증에 대한 부담 경감으로 국내 관광수요 증가
(출처:요약본 p.2)
목차 Contents
표지 ... 1요 약 본 ... 2목차 ... 13제1장 사업개요 ... 14 제 1 절 추진배경 및 사업 필요성 ... 14 제 2 절 현황분석 ... 22제 2 장 다부처 추진 필요성 ... 49 제 1 절 관련 정책 및 인프라 현황 ... 49 제 2 절 부처별 기존사업 현황 ... 53 제 3 절 다부처 추진 타당성 ... 59제 3 장 사업내용 ... 61 제 1 절 사업목표 및 범위 ... 61 제 2 절 세부 사업내용 ... 62 제 3 절 과제별 예산 ... 97제 4 장 사업 추진방법 ... 98 제 1 절 사업 추진체계 및 역할 분담 ... 98 제 2 절 사업 추진방안 및 기술획득 전략 ... 101제 5 장 투자계획 ... 106 제 1 절 소요예산 ... 106제 6 장 사업 결과의 활용계획 ... 107 제 1 절 사업 성과 관리 및 평가 방안 ... 107 제 2 절 성과활용 ... 112끝페이지 ... 137
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