[기사 스크랩] KT, K-UAM 실증서 세계 최초 UAM 통합운용체계 검증

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• 기사 제목 : KT, K-UAM 실증서 세계 최초 UAM 통합운용체계 검증
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KT, K-UAM 실증서 세계 최초 UAM 통합운용체계 검증 | NETMANIAS

 

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본문 및 헤드라인

 

• KT, 전남 고흥서 K-UAM 원팀 1단계 실증 성료···UAM 통합 운용성 검증’
• 5G UAM 항공망과 초정밀 감시 체계 기반 교통관리시스템으로 운용 역량 입증
• 자체 개발 정보 공유 시스템을 통한 ‘UAM 데이터 Hub’ 등 중추 역할 수행

KT(대표이사 김영섭, www.kt.com)가 전남 고흥 UAM 실증단지에서 진행된 한국형 도심항공교통(K-UAM) 그랜드챌린지 1단계 실증을 성공적으로 마쳤다고 24일 밝혔다.

 

KT는 K-UAM 원팀 소속으로 현대자동차, 현대건설, 인천국제공항공사, 대한항공과 함께 한다. K-UAM 원팀은 지난 3월부터 진행된 이번 실증에서 세계 최초로 전기 수직 이착륙 항공기와(eVTOL) UAM 운용 시스템, 5G 항공망이 통합 운용될 수 있음을 확인했다.

 

KT는 자체 개발한 UAM 교통관리시스템으로 정상적인 비행 상황뿐만 아니라 충돌, 통신 장애 등 돌발 상황을 대비하기 위한 시나리오를 검증했다. 검증 항목은 ▲비행 계획서 분석 ▲회랑 관리 ▲교통 흐름 관리 ▲항로 이탈 모니터링 ▲운항 안전 정보 생성 및 공유 ▲이착륙 순서 관리 등이다.

 

또한 높은 UAM 위치 정확도가 요구되는 도심에서도 안전한 운항을 지원하기 위해 기존 항공 교통 감시 시스템에 초정밀측위 시스템(RTK-GNSS, Real Time Kinematic-Global Navigation Satellite System)을 추가 적용해 실증했다. RTK-GNSS는 5G가 수신한 보정 정보로 UAM 위치를 센티미터 수준의 오차를 두고 파악하는 기술이다.

 

KT는 이번 실증에서 RTK-GNSS를 통해 얻은 위치 정보를 1초에 10번 UAM 교통관리시스템으로 전송했다. 이로써 기존 항공 감시 시스템의 1초에 1번 대비 10배 더 빠른 주기로 관제할 수 있게 돼 안정적이고 끊김 없는 교통 관리가 가능함을 검증했다.

 

KT는 UAM 관제와 운용의 기반인 항공망도 구축했다. 항공망을 5G와 위성으로 이중화해 한 쪽이 중단돼도 다른 쪽으로 통신이 가능하게 했다. 항공-지상간 소통을 위해 초단파 무선 통신(VHF)과 5G 항공망을 이용한 음성 통신도 성공적으로 시험했다.

 

특히 5G 항공망이 UAM 운항 고도인 300~600m에서 안정적으로 서비스될 수 있도록 다양한 네트워크 기술을 적용했다. ▲커버리지 홀이나 간섭이 발생하지 않도록 하는 ‘3차원 커버리지 설계 기술’ ▲UAM 관제 데이터 등 중요 트래픽의 전송 품질을 보장하는 ‘네트워크 슬라이스 기술' ▲커버리지를 효율적으로 확보하는 ‘특화 안테나 기술’ 등이다.

 

아울러 KT는 정보 공유 시스템으로 UAM 이해관계자들의 소통을 돕는 역할을 맡았다. 정보 공유 시스템은 이번 실증 기간 동안 생성된 UAM 비행 계획, 위치, 경보, 기상 등 1억 개 이상의 데이터를 다른 시스템이 사용할 수 있도록 실시간 처리 및 공유했다. 이를 통해 각 이해관계자들의 시스템간 호환성을 높여 UAM 운항 안전성을 제고했다.

 

KT 기술혁신부문 서비스테크랩장 홍해천 상무는 “KT는 국토부의 UAM 상용화 계획에 맞춰 K-UAM One Team 컨소시엄과 함께 그랜드 챌린지 1단계 실증 사업의 성공적 완수라는 쾌거를 거뒀다”라며 “이번 실증으로 KT가 수집 및 확보한 방대한 실증 데이터를 통해 新 교통 체계로서의 UAM 통합 운용 체계의 안전성을 입증하고 성공적인 상용화를 위해 시스템과 인프라, 프로세스를 지속적으로 고도해 나가겠다”라고 밝혔다.

 

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추가 조사할 내용 및 요약

 

1. 도심항공교통(K-UAM) 그랜드챌린지

링크 : https://news.einfomax.co.kr/news/articleView.html?idxno=4300432

도심항공교통은 가능할까…UAM 그랜드챌린지에 물어보니 - 연합인포맥스

 

도심항공교통(UAM, Urban Air Mobility) : 메가 시티에 따르기 마련인 교통체증을 하늘회랑길을 통해 해결하겠다는 구상이다. 

 

• 고흥항공센터, GC 1단계 실증 분주
  • 전남 고흥에 자리잡은 한국항공우주연구원 고흥항공센터 UAM실증단지에는 시험기체 오파브(OPPAV)가 소음측정을 위한 이륙을 준비중이다. 
  • 오바즈는 UAM과 관련한 핵심기술 시연을 위해 항우연이 제작한 유무인겸용 전기 수직이착륙기(eVTOL)다.

 

• 전세계 UAM 기체가 몰려드는 고흥...2026년 상용화 정조준
• UAM그랜드첼린지(GC)로 명명한 실증사업은 크게 2단계로 나뉜다. 
  • 1단계에서는 기체안정성을 포함한 통합정산운용, 소음측정, 비정상상황 대응능력 확인, 비정상 상황 모사, 충돌관리 등을 시나리오로 설정하고 검증한다.
  • 1단계 실증을 마친 뒤에는 장소를 옮겨 인천 드론센터에서 계양 3기신도시, 경기 고양킨텍스에서 김포공항, 여의도를 잇는 두 경로에서 도심 실증을 진행한다. 

 

• 46개 기관 실정사업 참여... 미래 산업이 여문다. 

전남 고흥에서 진행 중인 UAM 그랜드첼린지에는 민간에서 7개 컨소시엄 35개사, 5개기관 및 기관연합 등 총 46개 기관이 참여하고 있다. 세계에서 찾아보기 어려운 규모다. 여기에는 실증사업 참가사에 상용화에서 인센티브를 주겠다고 제시한 정부의 당근이 큰 역할을 했다.

7개 컨소시엄의 면면을 보면 대한항공·인천국제공항, 중소기업으로 구성된 UAMitra, 현대차와 KT, SKT가 참여하는 K-UAM드림팀, 카카오모빌리티가 참여하는 UAM Future팀, 롯데그룹, 대우건설·제주항공 등이다.

각각의 컨소시엄이 그리는 UAM의 미래는 비슷하면서도 각자의 색깔을 지니고 있었다. 기체 도입 등에서는 SKT가 참여하는 K-UAM드림팀이 속도를 내고 있었다. UAM기체제작에서 선두권인 미국의 조비사를 파트너로 둔 까닭이다.

현대차-KT컨소시엄은 안전에 방점을 두고 있다. 시장이 열렸을 때 고객이 기꺼이 타고 싶은 마음이 들어야 한다는 이유에서다.

UAMitra컨소시엄은 화물운송에서 UAM의 가능성을 주목했다. 대중적 수용성을 염두에 둔다면 여객보다는 화물이 더 빠를 것이라는 판단이 배후에 있었다.

UAM Future팀은 카카오모빌리티가 참여하고 있는 만큼 육상에서 항공까지 끊임없이 이어지는 서비스를 표방하고 있었다.

 

• 2024년 700조 전망... 신산업 먹거리지만 넘어야 할 과제도 

한 가지 주목할 점은 UAM에서 기체제작이 차지하는 비중은 크지 않다는 사실이다. 정부는 UAM가치사슬에서 기체제작이 차지하는 비중은 15% 내외 정도로 평가했다. 가장 비중이 큰 부분은 모빌리티 서비스 부분으로 전체 시장의 약 50% 정도를 차지할 것으로 예상했다.

따라서 기체제작에서 뒤처졌다 하더라도 관련 법규 및 제도 정비, 상용화 서비스 선점 등을 통해서 우리가 다른 나라에 비해 앞서갈 수 있는 여지가 있는 셈이다. 고흥 실증단지는 바로 이런 점을 겨냥한 것이라고 볼 수 있다.

물론 사업상용화를 위해서는 기체/운용 안전, 공역관리, 버티포트 등 인프라, 자율비행, 인증 및 제도 등 여러 관문을 통과해야 한다.

 

2. 전기 수직 이착륙 항공기와(eVTOL) UAM 운용 시스템, 5G 항공망

링크 : https://www.kdrm.kr/news/articleView.html?idxno=499724

UAM의 핵심, eVTOL

 

링크 : https://zdnet.co.kr/view/?no=20240424093548

하늘길 여는 KT…UAM 통합운용체계 검증

 

링크 : https://zdnet.co.kr/view/?no=20221005093738

KT, UAM 전용 '5G 항공망' 구축 완료

 

 

 공상 영화에서나 볼 수 있을 것 같은 하늘을 나는 자동차가 UAM으로 실현되고 있는데 UAM의 대표적인 형태가 바로 전기수직이착륙 항공기(eVTOL : electric Vertical Take-Off andLanding aircraft)다.

 

첫째, 수직 이착륙 및 착륙 능력을 가지고 있다. 수직 이륙 및 착륙 능력은 eVTOL의 정의적 특징이다. 기존의 고정익 항공기는 이륙과 착륙을 위해 긴 활주로가 필요하여 공간이 제한된 도시 지역에서 접근이 제한되지만, eVTOL은 수직으로 상승하고 수평으로 이동하여 활주로 인프라가 필요없다. 이러한 수직 기동성은 eVTOL이 헬리패드, 지붕 착륙장 또는 지정된 도시 버티포트에서 운영될 수 있도록 하여, 도시 교통 네트워크에서 더 큰 유연성과 접근성을 제공한다.

둘째, 비행 중 소음이 현저히 낮다. 도심 상공을 러 대를 온종일 동시에 운항해야 하는 UAM 체계에서 소음은 지역사회 민원대상이 되기 때문에 버티포트 입지, 이착륙 경로, 항로의 고도나 경로,간 등을 고려하여 소음의 최소화를 기할 수 있다.

한 예로 eVTOL 분야 선두 업체인 미국 조비(Joby)의 이사회 의장인 폴 시아라는 CNN과의 인터뷰에서 “조비의 eVTOL은 가장 시끄러울 때 나는 소음이 에어컨 소리 수준인 65dB이고 400m 정도만 떨어져도 소음이 거의 들리지 않는다. eVTOL은 헬리콥터보다 훨씬 조용하고, 훨씬 빠르고, 훨씬 안전하다”고 말했을 정도다.

셋째, 기존의 택시나 탑승 공유 차량과 비교해서 선택할 수 있을 정도의 적당한 요금을 책정할 수 있다.

넷째, eVTOL의 중요한 특징 중의 하나가 분산 전기 추진 동력(DEP, Distributed Electrical Power) 시스템으로, 기존의 싱글 로터 헬기와 달리 여러 개의 분산된 동력 시스템을 가지고 있기 때문에 소음이 현저하게 낮고 한 두개가 상실되어도 나머지로 보상해서 비행을 지속하여 안전 착륙이 가능하여 헬리콥터보다 안전하다는 평가를 받고 있다.

다섯째, eVTOL은 환경 친화적인 기체로 주목받고 있습니다. 기존의 내연기관 비행기가 온실 가스를 배출하고 대기 오염에 영향을 주는 반면, eVTOL은 전기 추진 시스템을 사용하여 운영되기 때문에 비행 중에 탄소 배출이 없어 결과적으로 환경 영향을 크게 줄일 수 있다. 전기 에너지로 전환함으로써, eVTOL은 기후 변화에 대응하고 지속 가능한 교통 솔루션을 촉진하는 세계적인 노력과 일치한다고 할 수 있다.

끝으로, eVTOL은 비행에서 이동할 때 이례적인 유연성과 기동성을 제공한다. 작은 사이즈와 수직과 수평 비행 모드 사이를 왕복하며 호버링할 수 있는 능력은 혼잡한 도시 환경에서의 운전에 이상적이다. eVTOL은 기존 항공기보다 건물에 더 가까이 날 수 있으며 좁은 공간에 접근할 수 있어 효율적인 지점 간 교통을 가능하게 하고승객의 이동 시간을 줄일 수 있다. 이러한 민첩성과 기동성은 eVTOL이 도시이동에 빠르고 효율적인 교통 수단으로 적합하도록 한다.

 

 

3. 초단파 무선 통신(VHF)

링크 : https://ko.wikipedia.org/wiki/%EC%B4%88%EB%8B%A8%ED%8C%8C

초단파 - 위키백과, 우리 모두의 백과사전

 

링크 : http://word.tta.or.kr/dictionary/dictionaryView.do?subject=VHF

TTA정보통신용어사전

 

 

4. 3차원 커버리지 설계 기술

링크 : https://brunch.co.kr/@b047a588c11b462/40

하늘에서도 5G 서비스가 이용 가능한 시대가 온다

 

3차원 커버리지 설계 기술은 5G 네트워크 커버리지를 3차원으로 적용해 최적화하는 기술로 평면적인 공간에 적용하는 지상 커버리지 최적화와 달리 3차원에 빔 패턴을 모델링 후 최적화 설계를 진행하여 커버리지 간섭이 발생하지 않도록 하는 기술이다. 

 

또한 빔포밍(Beamforming)이란 모바일 기기와 네트워크 기지국 양쪽에서 안테나 여러 개로 공급되는 신호의 진폭과 위상을 변화시켜 특정 방향으로 무선 신호를 집중시키는 기술이다. 즉, 전파를 특정 위치로 집중시킴으로써 송출 전력을 증폭하지 않으면서 수신기에 전달되는 신호를 잘 잡을 수 있는 데, 해당 경우 주파수가 빔 모양으로 만들어지게 된다고해서 빔포밍이라고 일컫는다. 빔포밍을 사용하면 사용자가 길을 걸어가는 중이나 건물 내 이동을 하더라도 요건을 충족하는 하나 하나의 단말기를 목표로 하는 주파수를 수신할 수 있게 된다. 특정 방향으로 전파를 몰아주고, 필요없는 부분은 상쇄시킨다. 

 

 5G에서 쓰이는 빔포밍은 대용량 MIMO 시스템의 안테나를 통해 3D 빔포밍의 형태를 갖추게 된다. 그 동안 1차원에서 2차원이었던 빔포밍에 비해, 3차원이기 때문에 단말의 위치를 더 정확히 파악할 수 있고 서로 네트워크로 피드백을 보내기 때문에 어디서든 쉽게 찾을 수 있다. 

 

 

5. 네트워크 슬라이스 기술

링크 : https://brunch.co.kr/@b047a588c11b462/40

하늘에서도 5G 서비스가 이용 가능한 시대가 온다

 

 네트워크 슬라이싱은 슬라이스의 말 뜻 그대로 특수, 일반 목적의 트래픽을 각각 분리해 통신 버시스 품질을 보장하는 기술이다. 물리적인 하나의 네트워크를 분할해 다수의 네트워크처럼 쓸 수 있게 하고, 각 네트워크는 가상화된 망 자원과 서버 내 자원을 보장받는다. 이를 통해 동일 네트워크 하에서 각각의 서비스들이 독립 네트워크로 다른 서비스의 영향을 받지 않으면서도 품질을 보장할 수 있다. 

 

 이전 4G와 비교시, 4G는 모든 서비스들이 코어 네트워크라고 불리는 하나의 자원을 공유했기 때문에 개별 서비스간 품질을 보장할 수 없었다. 핸드폰을 연결할 때에 최적화된 4G에 비해 5G는 다양한 단말이 연결될 수 있다. 

 

 5G 네트워크 슬라이싱 기술이 실현되면 네트워크의 품질 신뢰성이 중요한 초고도 서비스들이 구현될 수 있다. 예컨대 개별 독립 네트워크를 통해 자율주행이나 원격운전, 원격수술 등 높은 신뢰성을 필요로 하는 서비스들이 끊임 없이 지속될 수 있다. 또 공장과 공장, 물류와 농업, 통신과 인터넷망 등으로 네트워크가 쪼개져 각 분야의 맞는 특화망을 쓸 수 있게 된다. 

 

6. 특화 안테나 기술

링크 : https://www.enewstoday.co.kr/news/articleView.html?idxno=2051586

KT, UAM 전용 5G 상공망 특화 안테나 개발·검증

 

 

7. RTK-GNSS

링크 : https://gnss.eseoul.go.kr/system_sub2_02

서울시 네트워크 RTK 시스템

 

링크 : https://en.wikipedia.org/wiki/Real-time_kinematic_positioning

Real-time kinematic positioning - Wikipedia

 

링크 : http://ko.gnscomponent.com/news/what-is-an-rtk-what-is-the-difference-between-26035519.html

RTK 란 무엇입니까? GPS와 RTK의 차이점은 무엇입니까? -전자 부품 분야의 최신 뉴스-뉴스-GNS Compone

 

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마무리 

 여기까지 오늘의 기사 스크랩이었습니다. 처음 6G 때도 참 많은 기술이 있다고 생각되었는 데, 머지 않아 정말 영화속에서만 나오는 도시 기술들이 눈앞에서 펼쳐질 것 같습니다. UAM 기술을 보면서 3차원 커버리지 그리고 네트워크 슬라이스, 안테나 기술 등등 새로운 교통 수단을 위해 정말 많은 통신 기술이 있으며, 이를 위해 많은 이들이 노력하고 있다는 사실을 알았습니다. 이렇게 또 세상의 변화하는 한 편의 모습을 보면서 다가올 미래 세상을 상상하게 됩니다. 그럼 이번 글은 여기서 마치도록 하겠습니다.