한국형 UAM

추진배경

UAM 등장배경과 필요성

도시 교통 문제와 3차원 교통수단의 필요성

전 세계적으로 대도시로의 인구 집중이 지속되면서 기존 지상 교통망의 혼잡 문제가 심화되고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 3차원 교통수단인 UAM(도심항공교통)이 미래 교통수단으로 주목받는다 이러한 UAM은 고도화된 교통망을 제공하며, 교통체증 완화와 이동 시간 단축, 도심 접근성 향상 등 다양한 효과를 기대할 수 있다.

기술 발전과 실현 가능성 증대

고성능 소재와 배터리 기술의 발전으로 eVTOL(전기 수직 이착륙 항공기)의 상용화 가능성이 높아졌으며. 인공지능(AI), 자율비행 기술, 5G 통신망 등의 발전은 UAM의 안전성과 효율성을 크게 향상한다.

글로벌 UAM 시장 동향

다양한 산업의 융합과 성장 가능성

UAM은 제조업(eVTOL 개발), AI(자율운항 기술), 인프라(버티포트 구축), 서비스(이용자 경험), 플랫폼(교통 연계 플랫폼) 등 다양한 분야가 융합된 복합 산업이다.

글로벌 시장에서는 UAM을 고부가가치 산업으로 보고 있으며, 해외에서는 항공기 제조사(보잉, 에어버스)부터 플랫폼 기업(Uber)까지 투자를 확대하고있다.

세계 주요 도시의 UAM 도입 관심

세계적으로 대도시를 중심으로 UAM 상용화 가능성이 높게 평가되고 있으며 이중 서울은 헬리포트 개수(1위), 인구밀집도(5위), 소득수준(4위)에서 세계적인 수준을 기록하며, 글로벌 UAM 시장에서 주요 타겟 도시로 주목받는다.

한국형 UAM 개발의 필요성

시장 선점을 위한 국가적 대응

UAM은 차세대 교통수단으로서 국가 경쟁력을 좌우할 핵심 산업으로 평가받고 있다.

국내 대도시의 지리적 특성과 높은 기술력을 활용해 한국형 UAM(K-UAM)을 개발함으로써, 글로벌 시장에서의 주도권 확보를 목표로 하고 있다.

고부가가치 창출 산업

UAM은 항공기 제작, 서비스 운영, 플랫폼 개발 등 전반에서 높은 부가가치를 창출할 수 있는 산업이다. 이를 통해 국내 경제의 신성장 동력을 확보하고, 글로벌 시장 진출의 교두보를 마련하고자 한다.

진행방향 및 성과

우리나라는 UAM 선도국가 도약을 목표로 한국형 도심항공교통(K-UAM) 로드맵을 체계적으로 추진하고 있다. 국가역량결집을 위하여 UTK(UAM TEAM KOREA)를 발족하며 K-UAM 기술 로드맵 및 K-UAM 운용 개념서 등을 수립, 발표하고 기체운항, 교통관리 항행통신 버티포트 등 주요 분야별 중심으로 진행 되는 GC(Grand Challege) 실증 사업또한 단계적으로 진행중이다.

한국형 도심항공교통(K-UAM) 로드맵 2020.5

한국형 도심항공교통(K-UAM) 로드맵은 다양한 상황과 문제를 들어 달성해야할 주요 과제들을 제시하고 있다 현재 대부분의 UAM 관련사업에서 위 로드맵과 기술 로드맵을 바탕으로 체계를 개발하고 있으며 UAM TEAM KOREA 에서는 위 로드맵을 바탕으로 K-UAM기술로드맵 과 한국형 도심항공교통(K-UAM) 운용개념서(ConOps) 1.0를 발표하며 UAM 산업 발전에 이정표로서 그 역활을 하고 있다

다음 본문 요약은 추진배경을 시작으로 국내, 국제동향을 분석하여 시장을 전망하고 목표 및 추진전략을 내세워 한국형 도심항공 교통사업이 나아갈 길을 제시하며 다양한 주요 과제를 제시한다.

주요내용은 다음과 같다.

비전과 목표

비전

UAM 선도국가 도약및도시 경쟁력강화 교통혁신으로 시간과 공간의 새로운 패러다임변화, 첨단기술 집약으로 제작·건설·IcT등미래형 일자리창출

목표

‘22~’24UAM비행실증 -> `25상용화시작 -> `30본격상용화
’30년10개, ‘35년100개 노선 및 호출형서비스로 확대

추진 내용

주요가치

안전성 (Safety)
지속가능성 (Sustainability)
국민편의 (Convenience)

기본방향

민간주도 사업으로 정부는 신속히 제도·시험기반 지원
기존 안전·운송제도 틀이 아닌 새로운 제도틀 구축
글로벌 스탠다드 적용으로 선진업계 진출,성장 유도

추진전략

안전확보를 위한 합리적 제도 설정
민간역량 확보·강화를 위한 환경조성
대중수용성 확대를 위한 단계적 서비스 실현
이용 편의를 위한 인프라,연계교통 구축
공정,지속가능하고 건전한 산업생태계 조성
글로벌스탠다드와 나란히 하는 국제협력 확대

마일스톤


준비기(’20~’24)	초기(’25~’29)	성장기(’30~’35)	성숙기(’35~)
･이슈･과제 발굴 ･법･제도 정비 ･시험･실증(민간)	･일부노선 상용화 ･도심 내/외 거점 ･연계교통체계 구축	･비행노선 확대 ･도심 중심 거점 ･사업자 흑자 전환	･이용 보편화 ･도시 간 이동 확대 ･자율비행 실현

K-UAM 주요과제

안전확보를 위한 합리적 제도 설정

1. 국내 실정에 맞는 운항기준


사업자의 수익성 확보를 위한 요건과 대수를 핵심으로 보고 민간-제안 정부-검증을 바탕으로 마련하고자 하고 있다. 또한 정부 주도 보다는 도심운항이 목표이기 때문에 지방정부의 역할의 필요
주요과제 : 기준마련을 위한 실증사업과, 인프라구축등을 예로들고 사업성을 위한 주요사업자 지자체의 역할을 강조하며 실태조사를 바탕으로 규제와 기준을 마련해야한다

2. 합리적인 기체 인증기준마련


업계는 불확실성 해소를 위하여 기체인증 가이드라인을 요구하여야 하며 과도한 안전기준은 소극적 투자와 개발을 유발해 정정기준 마련이 중요하다.
주요과제 : 구체적인 인증 기준 마련을 위한 인증체계의 단계적구축과 그를 위한 선도국의 벤치마킹과 국가간의 협력 및 표준화를 강조한다.

3. 첨단기술 기반 교통 관리


다수의 비행체가 다니게 될 공역의 관리지원이 필요하며 인력중심이 아닌 첨단 무인기반의 교통관리 체계가 필요하다 설명하고 있다.
주요과제 : 다수의 드론 운용,관제를 수행할 민간사업자와 조화로운 국가기준 마련, 다목적 다기능의 운용 모델에 지속적인 R&D와 실증,보완, 핵심기술을 공개하여 우선보급 확대, 단계적 시공간 분리

4. 인프라 기준마련


활주로를 기반으로 하는 공항과 달리 도심 내 수직 이 착륙 인프라 필요 기존의 헬리포드와 달리 높은빈도와 충전등 제반 인프라가 상이하여 별도의 기준 마련이 필요하다.
주요과제 : Vertiport 기준 마련, 복합환승 센터, 간이 정류소, MRO충전소, 비상착륙 패드등 상황, 요구수준에 따른 등급화, 차등화 필요, 특히 사업자의 운용계획을 기준으로 Vertiport 크기, 연계교통체계 구축 필요, 통신,항법 감시, 주파수 활용체계 충전규격등 세계적이고 포괄적인 기준구축 필요

5. 조종, MRO 등 운용기준 마련


사회적 수용성을 고려 초기에 조종사 팝승 불가피 자율 비행의 경우 기존 항공 S/W인증 방식과 달리 기술개발(민간)인증(정부) 모두 고도의 기술적 접근 요구 기체 유지보수(MRO)에 대한 기준 및 자격도 설정 필요
주요과제 : 역할과 능력을 규정하고 그에따른 자격부여(면허제), 조종방식 탐색, 시뮬레이터 구축, 안전기준-정부 구체적 기준-사업가 마련, 정비인증 체계, AI 항법 인증방안, 안전성 입증 등

민간역량 확보, 강화를 위한 환경 조성

1. 비행 하기 쉬운 환경 조성


후발주자인 국내업계가 조기 선두권이 되기위한 많은 시험비행 필요
주요과제 : 특별자유화구역 지정, 구축대상지도 지정지원,상용화 직전 단계 기체는 도심외곽에서 실증할 수 있는 노선을 지정운용

2. 기술 개발 지원


진입장벽이 공고한 전통항공산업과 달리 eVTOL은 업체별 다양한 형상성능을 가진 다수의 기종 개발 진행중 국내 항공제작 분야 전반적인 기술수준은 미흡하나 소재,부품기초경쟁력과 생산기술 등 고려 시 경쟁도전 가치충분, 통신 인프라(5G), 모터,배터리 기초(주요 대기업) 등 강점을 살려 경쟁력 확보 할수 있다.
주요과제 : 1인승급 틸트로터형 시제기 개발사업(‘19~‘23)을 통해 주요기술 및 인증기반 확보, 중장거리, 다인승 기체 개발,핵심소재, 배터리 ,인프라, 센서, AI등 다양한 기술 개발

3.교통, 기상, 공간 데이터 지원


타 교통수단과 연계의 중요성으로 다양한 교통데이터는 민간기업의 기초,핵심 데이터가 된다. 도심 내 안전한 운용과 효율적 운항을 위해 기상정보가 복합된 공간정보도 필수적
주요과제 : 대중교통 빅데이터를 가공하여 수단별·지역별·시간별 이동데이터 제공 세밀한(100m) 기상정보 수집체계를 단계적으로 구축하고 데이터 제공 기상장비 구축·운용비는 사업자(UATM 제공사업자 등) 사용료로 환수등 구체적방안 에 대하여 설명한다 특히 국가에서의 데이터 공개

4. 경제적 인센티브 제공


사업 유인책, 미래먹거리 신산업분야에 중소벤처기업 참여를 확대를 위한 금융지원 강조
주요과제 : 중장기 투자가 필요한 新기술 시장에서 기술을 보유한 중소·벤처기업의 성장을 위해 투자 지원, Vertiport 구축, eVTOL 취등록세 및 재산세 등과세표준 마련, 기체(전기수소등) 및 설비 구매·설치 시 보조금등 다양한 재정적 지원 제도

대중수용성 확대를 위한 단계적 서비스 실현

1. 화물->사람으로의 단계적 확대


종합교통 운송체계 역할 기대, eVTOL(600kg↑) 상용화(’25) 전 화물용 초경량급 드론(150kg↓)을활용해 우선 상용서비스가 가능한 유망서비스로 접근 가능, 지속적인 운항데이터 확보가능
주요과제 : 운송모델의 대체수단으로 우선 적용 이를통한 사업성 확보 및 단계적 대체 신도시 및 스마트 시티에 드론을 활용 물류모델 도입등 화물사업으로 사업시작

2. 마중물로 공공서비스 활용


대중수용성 확보와 함께 사회적 수용성 해결에 대한 필요성 제시
주요과제 : 치안, 안전의 분제로 공공헬기 서비스의 대체로 eVTOL 도입, 보급, 산림 소방 경찰의 헬리콥터 보조로 활용 및 군수활용 상세내용 본문 참고

3. 저변 형성을 위한 교육과 즐길거리 확대


지속 발전을 위한 인적자원 마련과 지속적인 홍보의 필요성 제시
주요과제 :"지방연계 관광상품 개발, 확대 및 전문 학과 신설 및 커리큘럼 개발 등 교육 과정신설의 방안 제시 상세내용 본문 참고

이용 편의를 위한 인프라 및 연계교통 구축

1. 민간과 공공의 상생인프라 구축


사업주도-민간 관리-공공의 상생이 중요, 역할과 책임의 구체화 필요성 제시
주요과제 : Vertiport 구축 소요비용등 대규모자본은 민간자본으로 우선 추진, 정부는 충전,항행,통신,연계교통 등 설비 구축 지원 등 역할제시 상세내용 본문 참고

2. 연계교통체계 마련


고비용 구조인 UAM의 경제성 확보를 위해서는 버스, 택시, 철도, PM 등 연계교통이 필수적 특히 접근성이 떨어지는 특정상 접근교통이 핵심으로 작용
주요과제 : 대도시권 광역교통 차원 Vertiport 후보지를 발굴하고 복합환승센터 추진계획 등과 연계추진, 비즈니스 이용자(비용부담↓) 대상 주요노선을 발굴해 초기서비스 활성화, 데이터 공개활용권한 부여를 통한 연계교통 지원등이 있다

3. 신속하고 편리한 보안 검색


항공교통 특성 고려 시 탑승객 보안검색이 필수적이나 항공용 보안검색 체계는 시간소요가 과다 즉 보안검색 시간을 단축시킬 수 있는 대안 모색
주요과제 : Pre-Check*시스템 구축 추진, 첨단 보안검색 장비 시범운용 경로에 따른 간소화등 방안을 제시한다

4. 도시기능 연계


교통-주거-생활 전반에 영향을 미치는 도심 교통수단 기대 스마트 시티나 신도시는Vertiport 구축이 수월하여 편의성 증대가능
주요과제 : Vertiport의 구축계획은 지자체 도시계획에 포함하여 구축-용도지역 규제 미적용, 스마트시티 교통의 핵심이 될 수 있도록 실증사업 연계가 필요하다

공정, 지속 가능하고 건전한 산업 생태계조성

1. 공정한 운영사업틀 마련


이용자 보호, 안정적 운항 보장, UAM 사업분야 UAM 사업분야 및 특성을 고려한 운송사업 및 연관사업자 제도, 항공운송과 도시교통의 복합적인 운송특성에 따른 요건, 책임 역할 마련
주요과제 : 항공보다 버스 사업자에 가까운 운송자격체계 및 운송 대상, 사업분야에 따른 차별화된 기준마련 과같이 사업 특성에 맞는 체계의 필요성을 강조 한다. 상세내용 본문 참고

2. 보험제도 마련


적절한배상, 기존항공사업자에게 의무화한 보험 체계를 우선적으로 고려
주요과제 : 각종 고장 통계를 체계적으로 관리공유할 수 있도록 통계체계 마련 및 보험 표준 모델 개발 등

3. 서비스 안전 비례 수익보장장치 마련


자생적으로 서비스 수준과 안전도를 향상 시키기 위한 유도장치, 금전적 보상으로 안전, 서비스 투자 확대 가장 큰 경제적 유인인 운수권을 토대로 지속발전 가능한생태계 조성 유도
주요과제 : 서비스안전도 평가체계 마련실시, 서비스 평가, 안전도 평가, 공익노선 보조금

글로벌 스텐다드와 나란히 하는 국제 협력 확대

1.안전기준 마련에 적극 동참

2.주기적국제 컨퍼런스 개최

3.세계유수 기업 유치

위 내용은 대 제목이 그 주요 과제를 포함하므로 상세내용 본문 참고 바람

K-UAM의 기대효과

도시교통 이용형태의 변화

기존의 교통수단과의 혼용으로 교통사각지대 해소와 MaaS 및 Seamless 교통 가속화
도시 내/간 경계를 허물고 네트워크 향상

시간, 비용 절감

시간 및 사회적 비용 절감 (70%수준)

산업 부가가치 창출

신기술 활용 가속화 : 소재, 부품, AI 등 첨단기술 집약으로 높은 안전도가 필요한 특성고려 시 기술발전 유도가능
경제적 파급효과 : 40년 13조원(누적) 규모 달성(제작1.2, 인프라2.0 서비스9.8)시 16만 일자리 창출, 생산유발 23조 및 부가가치유발 11조원 예상

GC(Grand Challege)

국내 UAM 상용화를 목표로 기체 안전성 검증, 국내 여건에 맞는 운용 개념과 기술 기준등을 마련하기위한 대규모 실증 사업

CG실증사업 분야

실증운영을 통한 K-UAM운용 개념서 1.0의 초기운용 형태 검증, 동시에 시범 상용화 노선운용을 위한 운용환경 단계적 검증

정상/비정상 시나리오 절차 개발 및 검증을 목표로 항공기 안전성 검증

기체 운항 분야 : 비행 운용 관리, 비행 계획 수립, 비행데이터 확보

교통관리 분야 : UATMSP(UAM Air Traffic Management Service Provider)의 서비스 실증과 CNSI(Communication, Navigation, Surveillance, Information) 상호 운용성 확인 등

버티포트 분야 : 버티포트 구축 운용 방안 실증, 버티포트 설치형 항행지원장비 실증 등

GC 단계적 실증 계획

GC 0단계 : 개활지 실증환경 구축과 인프라,CNS(Communication, Navigation,Surveillance),통합 운용 네트워크 구축, 무인기 및 헬기 활용 하에 실증 환경 검증(고흥 국가 종합 비행성능시험장에서 진행)

GC 1단계 : UAM 기체를 적용해 개활지 실증, 정상·비정상 시나리오 검 증, UAM 운용데이터 송수신 등(전남 고흥 국가종합비행성능 시험장에서 진행 중)

GC 2단계 : UAM 기체를 적용해 도심 실증, 공항지역 연계 시험비행 추진 및 실증 데이터 분석을 통한 상용화 착수 지원 등(인천 아라뱃 길, 서울 김포공항, 여의도, 수서, 경기도 킨텍스서 진행 예정)

UAM TEAM KOREA

한국의 도심항공교통(UAM, Urban Air Mobility) 산업 발전과 상용화를 위해 정부, 민간 기업, 공공기관, 연구기관 등이 협력하여 구성한 컨소시엄이다 이 팀은 국토교통부자도 하에, UAM의 기술 개발, 인프라 구축, 제도 정비 등을 통합적으로 추진하기 위해 설립되었다

참여 기관 및 역할

UAM Team Korea는 민간과 공공, 연구기관으로 구성되며, 각 참여자는 고유의 역할을 맡고 있다.

민간 기업


현대자동차	주요활동 전기 수직 이착륙 항공기(eVTOL) 개발. 국내외 UAM 시장 진출을 위한 기술력 확보와 사업 모델 설계.
한화시스템	주요활동 항공전자와 통신 기술을 활용한 UAM 교통관리 시스템(UTM, UAM Traffic Management) 개발. Butterfly eVTOL 기체 개발 참여.
SK텔레콤	주요활동 5G 통신망 기반 UAM 기체와 교통 관리 시스템 간의 네트워크 연결 기술 개발. 데이터 기반 플랫폼 구축.
대한항공	주요활동 물류용 UAM 기체 개발과 화물 운송 시스템 구축. 항공기 운항 노하우를 바탕으로 기체 운영 및 관리 기술 제공.
카카오모빌리티	주요활동 도심 내 UAM 서비스 플랫폼 개발. 기존 모빌리티 데이터와 연계하여 사용자 친화적 서비스 설계.

공공기관


국토교통부	주요활동 UAM Team Korea의 총괄 기획 및 운영. K-UAM 로드맵 수립 및 정책적 지원.
인천국제공항공사	주요활동 공항과 도시를 연결하는 UAM 서비스 모델 개발. 버티포트(Vertiport) 위치 선정 및 설계.
항공안전기술원	주요활동 UAM 기체와 운항 시스템에 대한 안전성 검증. UAM 인증 기준 및 표준화 작업 주도.

연구기관


한국항공우주연구원(KARI)	주요활동 UAM 기체 설계와 엔지니어링 연구. 국내 UAM 기술 경쟁력 강화.

도심항공교통법(Urban Air Mobility Act)

위 법은 도심 항공 교통(UAM, Urban Air Mobility) 관련 산업과 환경을 촉진하고 정의하는 법으로, 주요 개념과 실행 방안을 규정하고 있다.

주요 정의 및 내용

도심형 항공기, 버티포트(Vertiport), 도심항공교통산업 등 UAM과 관련된 주요 개념들을 정의 하며 다음과 같은 내용들을 규정한다

국토교통부 장관은 UAM 관련 정책의 체계적 추진을 위해 5년마다 도심항공교통 기본계획을 수립해야 한다.
국토교통부 장관은 중앙행정기관장, 해당 시·도지사와 사전 협의하고, 국가교통위원회의 심의를 거쳐 실증사업구역과 실증사업자를 지정할 수 있다.
국토교통부 장관은 UAM 상용화를 촉진하기 위해 시·도지사 또는 공공기관장의 신청을 받아 관계 중앙행정기관의 장, 관계 공공기관의 장 및 해당 시·도지사와의 사전 협의와 국가교통위원회의 심의를 거쳐 시범운용 구역을 지정할 수 있다.
국가와 지자체는 UAM 발전을 위해 관련 기관 또는 사업자 등에게 행정적·재정적 지원을 할 수 있다

도심항공교통법은 UAM의 도입을 위해 필요한 개념들을 명확히 정의하고 이를 실현하고 지원하기 위한 법적 토대를 제공함으로써, 제도적인 불확실성을 제거하고 산업발전의 기반을 조성한다는데 그 의의가 있다.

6. 문제점

위와 같은 치밀한 계획과 기대에도 불구 여전히 많은 문제들을 해결 하지못하여 현재 25년 상용화를 계획하였던 로드맵과 달리 많은 시간이 필요할 것으로 보인다.

회의적 반응

현재 회의론적인 반응들이 힘을 얻고 있다. 기술적 한계와 경제성을 포함하여 단기간에 대중화를 노리기에는 한계가 뚜렷하다는 의견이다. 이 에따른 글로벌 투자규모는 감소하고 있는 실정이며 2021년만 해도 75억 달러(약 10조434억 원)였지만 2023년에는 13억 달러(약 1조7400억 원)로 크게 줄었다”고 불름버그는 보도 하고 있다.

기술, 인프라, 환경 부족

우선 UAM의 성공은 대량생산이라는 과제를 넘어야 달성할 수 있다. 그러나 이를 달성하기에는 제조에 뛰어든 기업들이 상대적으로 업력이 길지 않은 스타트업이라는 점이 의구심을 들게하며 전문가들 또한 이를 달성하는데에 물리적인 시간이 필요할것이라 예측 하고 있다.

버티포트 개발에 필요한 부지확보에도 어려움을 겪고 있으며 또 항로개발을 방해하는 국내에 존재하는 많은 군 시설과 비행금지 구역 또한 발목을 잡고 있다 또한 도심 내에서의 충돌에 관한 각종 규제들 또한 피할 수 없다.

인식 개선 필요

첫째로 수익성을 고려하면 무인으로 운행 해야하는 eVTOL는 안전성과 관련된 우려에서 자유롭지 않으며 규제 불확실성에도 직면해있다 또한 설문 조사결과 대다수의 사람들이 택시이용의 두배가격 이하일 때 사용의사를 비추었으며 이외에도 소음, 접근성 등 인식개선을 달성하기 위해 선행 해야할 과제가 많을 것으로 예상된다.

법, 제도적한계

현재 UAM의 운용과 관련된 국제적 표준이나 규제는 확립 되어 있자않은 상황이라 벤치마킹이 어렵고 국내에서도 안전기준, 보험 제도등이 부족한 상황이다 또한 선두국가들에 비하여 제도적 준비가 늦어 글러벌 경잭력 또한 위험 한 상황이다.

정부 주도하에 빠르게 성장은 하고있으나 완성도의 부족과, 인프라 부족, 인식개선등은 여전히 남아있는 숙제이며 이를 어떻게 해결하는지가 관건이며 국제적 협력과 장기적인 투자가 필수적으로 보여진다.

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