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1. 개요
- UAM(Urban Air Mobility, 도심항공교통)은 3차원 상공에서 운용되는 친환경 전기동력 수직이착륙기(eVTOL)를 활용한 새로운 항공교통체계
- 세계 인구 증가 및 도시 과밀화로 인한 지상교통 한계를 극복하고, 도심 내 교통·환경 문제를 해결하는 혁신적 모빌리티 플랫폼으로 등장
2. UAM 등장 배경
가. 도시화와 교통 한계
- 세계 인구 증가 및 대도시 인구 과밀화로 지상교통수단의 포화 상태 도달
- UN 전망에 따르면 2050년 세계 도시화율 68.4% 도달 예상
- 교통혼잡으로 인한 사회적 비용 증가 및 환경오염 문제 심화
ㅇ 기존 플라잉카의 한계점 극복 필요 - 공해·소음 문제, 활주로 등 공간적 제약의 한계
- 드론과 항공기를 결합한 eVTOL 형태로 대안 제시
나. 기술 발전과 시장 전망
- 항공 분야 기술 발전으로 1990년대부터 개인용항공기(PAV) 연구 본격화
- UAM 시장 규모는 2040년 1조 5천억 달러 규모로 성장 전망
- 2025년 상용화 시작, 2030년 본격 상용화 목표로 국가적 역량 결집
다. 사회적 요구
- 도심 내 효율적 경제활동 저하 및 배기가스 배출 증가 문제 해결 필요
- 포화된 2차원 교통 패러다임을 3차원 상공 이동성으로 전환
- 탄소중립 시대 친환경 전기동력 기반 교통수단 수요 증가
3. UAM 통신망 구축 방안
가. 통신망 구성도
| 구성 요소 | 주요 내용 |
| U2G(UAM to Ground) | 5G 및 6G 지상 통신망과 연결 |
| U2U(UAM to UAM) | 기체 간 직접 통신으로 충돌 방지 |
| U2I(UAM to Infra) | 저궤도 위성 기반 비지상 네트워크 연결 |
나. 통신망 기술 구성
- C2(Command and Control) 통신
| 개념 | C2 데이터링크는 기체 비행 제어 및 안전 시스템 정보 전송 |
| 요구사항 |
|
다. 5G 및 6G 상공망
ㅇ 5G 상공망 구축 방안
- 안테나 상향 틸트 및 다중빔 활용 기술로 커버리지 확장
- 운항 고도 300~600m, 속도 150~300km/h 지원
- 고속 이동으로 인한 빈번한 핸드오버 최소화 기술 적용
ㅇ 5G 직접통신(Sidelink) 활용 - 고밀도 UAM 환경에서 기체 간 충돌 방지
- V2X 기술 기반 실시간 정보 교환
라. 저궤도 위성통신망 연동
ㅇ 5G 상공망과 저궤도 위성망 다중연결 기술
- 5G 신호 수신 불가 지역에서 위성망으로 전환
- 통신 서비스 연속성 및 이중화 확보
ㅇ 스타링크 등 글로벌 위성통신 활용 - 음영지역 커버리지 확보
- 신호 불량 및 간섭 시 데이터 끊김 최소화
마. UATM(UAM Traffic Management) 시스템
ㅇ UATM 주요 구성요소
- 연동 정보 처리: UAM 기체, ATM, UTM 간 데이터 교환
- 감시정보 처리: 실시간 기체 위치 및 상태 모니터링
- 비행계획 처리: 비행계획 승인 및 항로 준수 감시
- 교통흐름 관리: 고밀도 기체 운항 제어
ㅇ 외부 연계 시스템 - ATC(항공교통관제), UTM(무인항공기관제), 버티포트 운영자
- 기상정보, 장애물·지형정보, 공역정보 제공자
3. UAM 통신망 단계별 통신망 구축 방안
| 구분 | 초기(2025~) | 성장기(2030~) | 성숙기(2035~) |
| 항공통신망 | 4G/5G, 항공음성통신 | 5G/6G, 저궤도위성, C2 Link | 5G/6G, 저궤도위성, C2 Link |
| 관제방식 | 자동화 도입 | 자동화 주도 및 인적 감시 | 완전자동화 주도 |
| 기장운용 | 기내 탑승·조종 | 원격조종 도입 | 자율비행 도입 |
| 회랑운영 | 고정형 회랑 | 고정형 회랑망 | 동적 회랑망 |
4. 기술 동향 및 전망
가. 국내 실증 현황
ㅇ K-UAM 그랜드챌린지(GC) 추진
- 1단계(2023): 고흥 국가종합비행성능시험장에서 5G/LTE 상공망 구축 및 성능 평가
- 2단계(2024): 수도권 한강 유역 도심 실증 진행
- 통신 3사(SKT, KT, LG U+) CNS 시스템 제공 및 UATM 개발
나. 해외 기술 동향
ㅇ 3GPP 표준화 추진
- Release 15~17에서 5G 기반 UAM 통신 기술 향상
- C2 트래픽 제어모드, 메시지 전송 간격, 지연 요구사항 정의
ㅇ NASA AAM NC(국가 캠페인) 진행 - 통합 시나리오 기반 시스템 및 운영 분석 수행
다. 발전 전망
ㅇ 6G 이동통신 적용 예상
- 5G보다 높은 측위 정보, 더 낮은 저지연성
- 고속 이동체 통신 지원, 무선 전력 전송 기술
ㅇ 완전 자율비행을 위한 통신 기술 고도화 - 초저지연(1ms 이하), 고신뢰성(99.999% 이상) 통신
- 3차원 정밀 포지셔닝 제공
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