초록 ▼

□ 연구개발 목표 및 내용
◼ 최종 목표
미래형 전기동력 수직이착륙 자율비행 개인항공기(OPPAV*)의 인증 기술개발 및 시험운용 인프라 구축
* 미래형 자율비행 개인항공기(OPPAV, Optionally Piloted Personal Air Vehicle) 는 산업부 협업과제(산업통상자원부 공고 제2019-78호)에서 분산전기추진 수직 이착륙 기반 비행시제기(eVTOL, Electric Vertical TakeOff and Landing)로 개발

◼ 전체 내용
○ 연구단 과제 총괄 및 산업부 협업

□ 연구개발 목표 및 내용
◼ 최종 목표
미래형 전기동력 수직이착륙 자율비행 개인항공기(OPPAV*)의 인증 기술개발 및 시험운용 인프라 구축
* 미래형 자율비행 개인항공기(OPPAV, Optionally Piloted Personal Air Vehicle) 는 산업부 협업과제(산업통상자원부 공고 제2019-78호)에서 분산전기추진 수직 이착륙 기반 비행시제기(eVTOL, Electric Vertical TakeOff and Landing)로 개발

◼ 전체 내용
○ 연구단 과제 총괄 및 산업부 협업과제 통합조정연계
○ OPPAV 비행체 및 핵심 신기술에 대한 인증기술기준(안) 개발
- 현행 동급 항공기 기술기준 분석 및 ICAO, FAA, EASA, ASTM 등의 관련 연구동향을 검토하여, 비행체 및 신기술(수직이착륙 시스템, 분산전기추진시스템, 자동비행제어시스템, FBW 시스템)의 안전성 확보를 위한 인증기술기준(안) 개발
- 시범인증 활용을 통한 인증기술기준(안)의 적절성 연구
○ OPPAV 시범인증을 통한 인증체계개발
- 개발 인증기술기준(안)에 대한 적합성입증방법(MOC: Means of Compliance)을 연구하고, 산업부 협업과제로 개발하는 OPPAV 비행시제기 개발에 적용
- 적합성 입증방법 (MOC)에 따른 해석, 주요 지상시험 및 비행시험에 적용하여, 비행 시제기에 대한 안전성 확보 및 적합성 자체 평가
- 시험평가 및 적합성 검증결과의 문서화와 산업부 협업과제 품질체 계 적용을 통한 시범인증
- 산업부 협업과제로 개발하는 OPPAV 비행시제기의 특별감항증명 획득
○ 시험운용 필수 인프라 구축
- OPPAV 운용 소요인프라 조사연구
- 전용 시험운용 필수 인프라 구축(시험용 이착륙장 1개소, 충전 시스템 2기) 및 산업부 협업과제 비행시험에 연계 활용

◼ 1단계(1차 년도)
❏ 목표
○ 총괄사업관리 및 산업부 협업과제 통합조정연계
○ OPPAV 인증기준 초안 개발
○ OPPAV 비행체 및 핵심 신기술 분야 적합성체크목록(CCL) 및 입증방안(MOC) 초안 작성
○ OPPAV 시험운용 필수 인프라 조사연구
❏ 내용
○ 총괄사업관리 및 산업부 협업과제 통합조정연계
* 연구자협의회 구성 및 분기별 정기회의(필요시 수시회의) 운영
* 각 과제별 주간 연구개발 실적/계획/이슈 관리 및 연계조정
○ OPPAV 인증기준 초안 개발
* 현행 동급 항공기의 기술기준(CS-VLA, CS-VLR, CS-VTOL, FAR 23/27) 분석
* OPPAV에 필요한 신기술(수직이착륙 시스템, 분산전기추진시스템, 자동비행제어시스템, FBW 시스템) 관련 기준 조사 및 분석
* 분석결과를 반영한 비행체 및 신기술에 대한 인증기술기준 초안 개발
○ OPPAV 비행체 및 핵심 신기술 분야 적합성체크목록(CCL) 및 입증방안(MOC) 초안 작성
* 인증기술기준 초안을 반영한 적합성체크목록(CCL: Compliance Check List) 및 각 항목별 적합성입증방안(MOC: Means of compliance) 초안 수립
* 인증기술기준 초안 및 적합성 입증방안의 협업과제(산업부)에 제시 및 설계에 반영
○ 유인기 비행요구도 및 비행시험 요구도 개발
* 인증기준에 제시되지 않은 유인비행체에 필수적인 기능 및 시제기의 비행안전에 필요한 특수요구조건을 개발
○ OPPAV 시험운용 필수 인프라 조사연구
* 분산 추진용 배터리 충전시스템 운용환경 검토
* 전용 이착륙장 국내 및 국제 표준(안) 검토

◼ 2단계(2차 년도)
❏ 목표
○ 총괄사업관리 및 산업부 협업과제 통합조정연계
○ OPPAV 인증기술기준 조사분석
○ OPPAV 비행체 및 핵심 신기술 분야 적합성 입증계획 수립
○ 유인기 비행요구도 및 비행시험 요구도 설계반영
○ OPPAV 시험운용 필수 인프라 조사연구 및 필수 인프라 구축설계
❏ 내용
○ 총괄사업관리 및 산업부 협업과제 통합조정연계
* 연구자협의회 분기별 정기회의(필요시 수시회의) 운영 및 연계조정
* 각 과제별 주간 연구개발 실적/계획/이슈 관리 및 연계조정
○ OPPAV 인증기술기준 조사연구
* EASA CS-VTOL 기준 조사 및 심층 분석
* 분석결과 및 설계반영 결과를 고려한 비행체 및 신기술에 대한 인증기술기준 연구
* OPPAV 인증기술기준 연구(구성품 설계/해석/시험평가 결과 반영)
○ OPPAV 비행체 및 핵심 신기술 분야 적합성 입증 계획 수립
* 적합성체크목록(CCL: Compliance Check List) 및 항목별 적합 성입증방안(MOC: Means of compliance)에 기반한 기술분야별 세부 적합성 입증계획 수립
* 협업과제(산업부)와 연계한 설계, 안전성 평가, 해석을 통한 적합성 자체 검증 착수
* OPPAV 비행체 및 핵심 신기술 분야 설계/해석 적합성 보고서 작성
○ 유인기 비행요구도 및 비행시험 요구도 설계반영
* 유인비행체에 필수적인 기능 및 시제기의 비행안전에 필요한 특수 요구조건을 인증기준 또는 개발 규격서 등에 반영하여 각 기술분야별 OPPAV 개발 설계에 반영
○ OPPAV 시험운용 필수 인프라 조사연구 및 필수 인프라 구축설계
* 전용 이착륙장 구축을 위한 실시설계 개요 및 기준(안) 작성
* 배터리 호환성을 고려한 충전시스템 사양서 작성 (전력변환기, 통신, 컨트롤러 등)

◼ 3단계(3차 년도)
❏ 목표
○ 총괄사업관리 및 산업부 협업과제 통합조정연계
○ OPPAV 인증기술기준 연구(구성품 설계/해석/시험평가 결과 반영)
○ OPPAV 비행체 및 핵심 신기술 분야 설계/해석 적합성 보고서 작성
○ OPPAV 시험운용 필수 인프라 조사연구 및 필수 인프라 설계/구축 착수
❏ 내용
○ 총괄사업관리 및 산업부 협업과제 통합조정연계
* 연구자협의회 분기별 정기회의(필요시 수시회의) 운영 및 연계조정
* 각 과제별 주간 연구개발 실적/계획/이슈 관리 및 연계조정
○ OPPAV 인증기술기준 연구(구성품 설계/해석/시험평가 결과 반영)
* 상세설계 반영 결과, 구성품의 설계, 해석, 시험평가 결과를 반영한 인증기술기준 연구
○ OPPAV 비행체 및 핵심 신기술 분야 설계/해석 적합성 보고서 작성
* 협업과제(산업부)와 연계한 주요 구성품 인증시험 수행 및 적합성 자체 검증
* 설계, 안전성평가(FHA 등), 해석을 통한 적합성보고서 작성
* 전기체 통합 지상시험 및 비행시험 계획수립 및 준비
○ 유인비행시험 준비(동급, 축소기, 시뮬레이터 등) 및 비행시험 기본계획 수립
* 신개념 비행체의 안전한 비행시험을 위하여 동급 고정익, 회전익 비행훈련, 시뮬레이터 훈련, 축소기의 지상조종 훈련, HILS 훈련, 실기체의 Cockpit review 등의 단계로 시험준비
* 유인 비행시험을 위해 필요한 요소를 정의하고 각 분야별 인증시험과 비행안전성평가를 위한 비행시험 기본계획 수립 (TEMP Test and evaluation master plan)
* 천이비행 및 수직이착륙 비행체 사고사례 조사
○ OPPAV 시험운용 필수 인프라 조사연구 및 필수 인프라 구축
* OPPAV 시험운용 필수 인프라 조사연구
* OPPAV 시험운용 필수 인프라 전용 이·착륙장 설계구축
○ OPPAV 배터리 성능 및 호환성을 고려한 이·착륙장 주변 100KW급 충전 스테이션 설계구축
* 기체 배터리 BMS와 통신 및 물리적 인터페이스 ICD 설정/개발
* 외부환경에 안정된 기계적, 전기적 특성 확보
* 기체 충전구와 충전기를 연결하여 전력을 공급하며, 급속/완속으로 배터리 충전 기능

◼ 4단계(4차 년도)
❏ 목표
○ 총괄사업관리 및 산업부 협업과제 통합조정연계
○ OPPAV 인증기술기준 연구(지상시험평가 결과 반영)
○ OPPAV 비행체 및 핵심 신기술 분야 지상시험평가 적합성 보고서 작성
○ OPPAV 특별감항증명 준비 및 획득
○ OPPAV 시험운용 필수 인프라 구축 완료
❏ 내용
○ 총괄사업관리 및 산업부 협업과제 통합조정연계
* 연구자협의회 분기별 정기회의(필요시 수시회의) 운영 및 연계조정
* 각 과제별 주간 연구개발 실적/계획/이슈 관리 및 연계조정
○ OPPAV 인증기술기준 연구(지상시험평가 결과 반영)
* 구성품 및 전기체 지상시험 평가결과를 반영한 인증기술기준 연구
○ OPPAV 비행체 및 핵심 신기술 분야 지상시험평가 적합성 보고서 작성
* 구성품 인증시험 적합성 보고서 작성
* 협업과제(산업부)와 연계한 주요 전기체 지상 시험평가 수행을 통한 적합성 자체검증 및 적합성보고서 작성
* 전기체 통합 유무인 지상시험 및 비행시험 세부계획 및 준비
○ 유인비행시험 준비(동급, 축소기, 시뮬레이터 등) 및 세부 비행 시험 계획, 안전검토
* 신개념 비행체의 안전한 비행시험을 위하여 동급 고정익, 회전익 비행훈련, 시뮬레이터 훈련, 축소기의 지상조종 훈련, HILS 훈련, 실기체의 Cockpit review 등의 단계로 시험준비
* 비행시험 각 항목별로 세부 비행시험 절차, 시험조건, 평가내용 등을 포함한 비행시험계획서(FTP: Flight test plan) 개발
* 비행시험위험성평가서(THA: Test Hazard Assessment) 개발 및 기술검토회의(TRB: Test Review Board)와 안전검토회의(SRB: Safety Review Board)를 통한 시험내용의 적절성 검토 및 시험별 위험요소, 위험도 저감방안 검토, 반영 (FFRR에서 안전성검증/시험계획 및 오작동/고장 시 대처 시나리오를 제시하여 검토 등)
○ OPPAV 특별감항증명 준비 및 획득
* 적합성체크목록(CCL: Compliance Check List) 및 항목별 적합성입증방안(MOC: Means of compliance)에 기반한 기술분야별 적합성입증자료 및 비행시험 준비자료 제시
* 특별감항증명 신청 및 획득
○ OPPAV 시험운용 필수 인프라 시험운용
* 비행시험 지원 및 인프라 운용 보고서 작성
* 운용에 따른 유지관리 지침서 작성

◼ 4단계(5차 년도)
❏ 목표
○ 총괄사업관리 및 산업부 협업과제 통합조정연계
○ OPPAV 인증기술기준(안) 완료(비행시험평가 결과 반염)
○ OPPAV 비행체 및 핵심 신기술 분야 비행시험평가 적합성 보고서 작성
○ OPPAV 전기체 인증 비행시험 및 유인 비행시험
○ OPPAV 시험운용 필수인프라 구축/운용 결과정리
❏ 내용
○ 총괄사업관리 및 산업부 협업과제 통합조정연계
* 연구자협의회 분기별 정기회의(필요시 수시회의) 운영 및 연계조정
* 각 과제별 주간 연구개발 실적/계획/이슈 관리 및 연계조정
○ OPPAV 인증기술기준(안) 완료(비행시험평가 결과 반영)
• 전기체 유무인 비행시험 평가결과를 반영한 인증기술기준(안) 연구결과 제시
○ OPPAV 비행체 및 핵심 신기술 분야 비행시험평가 적합성 보고서 작성
* 전기체 지상시험 적합성 보고서 작성
* 협업과제(산업부)와 연계한 유무인 비행시험 수행을 통한 적합성 자체검증 및 적합성보고서 작성
* 시험평가 및 적합성 검증결과의 문서화와 협업과제(산업부)에 품질체계 적용
○ OPPAV 전기체 인증 비행시험 및 유인 비행시험 적합성 검증
* 비행시험 위험도관리 기법을 통한 단계적 비행시험 수행(Build up test) 및 비행안전관리
* 무인모드 영역확장 이후 시험계획서에 따라 유인모드 지상시험 및 유무인 인증비행시험 수행
* 비행특성/성능해석 및 무인모드 영역확장 비행시험 결과에 기반한 유인모드 비행시험을 통하여 시스템의 전체적인 안전성 및 인증기술기준(안)에 대한 적합성 평가 및 검증
○ OPPAV 시험운용 필수인프라 구축/운용 결과정리
* 인프라 시스템 구축관련 연구 보고서 작성 (해외사례 비교/검토)
* 운용에 따른 유지관리 및 보수방안 작성

□ 연구개발성과

□ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과
○ 스마트 무인기 및 KC-100 인증 등으로 축적된 기술을 바탕으로 신기술의 인증기반 및 인증기술을 미래형 신개념 비행체의 개발과정에 적용/검증하여 향후 미래형 개인 교통수단에 대한 안전성확보 및 인증기술 활용에 기대
○ 0PPAV 체계(상용화) 개발 시 인증기준 적용 및 신기술에 대한 적합성 시험평가 기술을 적용하여 사업위험감소
○ 0PPAV 이착륙장 및 충전시스템은 전기동력 수직이착륙기(eVTOL) 개발 국내기업/기관이 지속 활용

(출처 : 요약문 4p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 최종보고서 ... 3
• 요 약 문 ... 4
• 목차 ... 10
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 11
• 1) 연구개발과제의 최종 목표 ... 11
• 2) 연구개발과제의 단계별 목표 ... 12
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 15
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 정도 ... 21
• 1) 연구수행 결과 ... 21
• 2) 목표 달성 수준 ... 31
• 4. 목표 미달 시 원인분석 ... 32
• 1) 목표 미달 원인(사유) 자체분석 내용 ... 32
• 2) 자체 보완활동 ... 32
• 3) 연구개발 과정의 성실성 ... 32
• 5. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도 ... 33
• 6. 연구개발성과의 관리 및 활용계획 ... 33
• 1) 연구성과 총괄 ... 33
• 2) 연구개발성과의 향후 5년간(활용보고서 제출기간) 성과활용 목표·계획 ... 34
• 끝페이지 ... 36