[U+Tech Story] LG TECH CONFERENCE 2023 강연 후기: 하늘을 날 UAM 항공 교통 시스템
안녕하십니까, LG유플러스 미래모빌리티기술팀 송민규입니다. 오늘은 지난 3월 16일 개최된 LG TECH CONFERENCE 2023에서 강연했던 내용에 대해 소개하고자 합니다.
LG TECH CONFERENCE 2023에서 강연을 하기로 결정되면서 걱정이 가장 먼저 앞섰습니다. 개인적으로 많은 청중들 앞에서 강연을 해본 경험이 부족하여, LG유플러스를 대표해서 발표를 해야 한다는 점이 부담감으로 다가왔는데요. 강연 준비를 하면서는 LG의 미래 인재들에게 ‘UAM(Urban Air Mobility, 도심 항공 이동수단)’이라는 생소한 분야에 대해서 어떻게 전개해야 청중들이 쉽게 이해할 수 있을까에 대해 고민하였습니다.
고민을 거듭한 끝에 UAM의 산업 동향과 기존의 항공교통관제와 UAM에서의 교통관리의 차이점에 대해 설명하고, UAM 교통관리에서 필요한 기술들과 개발 중인 UAM교통관리 플랫폼 및 앞으로의 발전방향에 대해 이야기하는 방향으로 준비를 하였습니다.
저는 2004년부터 항공교통관제사로서 7년, 운항관리사로서 10년 총 17년간 항공분야 현업에 종사했습니다. 3년 전부터는 UAM의 교통관리 분야에 대한 업무를 수행하였으며, 2022년 8월 LG유플러스에 입사하여 UAM 교통관리 플랫폼 개발을 담당하고 있습니다. 이번 TECH CONFERENCE에서는 항공분야 현업에서의 경험담과 더불어 UAM 교통관리에 필요한 요소들에 대한 설명을 하였습니다.
항공교통관제업무에서 가장 중요하고 어려운 업무 중 하나는 관제권 내 모든 항공기들의 실시간 운항 현황을 관제사가 실시간 모니터링하면서 상황인식을 하고, 이/착륙 혹은 통과하는 항공기들 간의 분리 및 원활한 교통흐름을 위한 관제 지시를 생각하여 모든 항공기(조종사)들에게 일일이 방향, 고도, 속도 등의 관제 지시를 음성으로 하여야 하는 것입니다.
각 공항은 시간당 최대 이착륙 항공편 수를 제한(인천공항 70회, 김포공항은 41회 등) 하고는 있으나, 기상악화 등으로 인한 대량 지연 등이 발생하면 동 시간대 관제사가 처리해야 하는 항공편 수는 가늠할 수 없을 정도로 늘어나게 됩니다.
이렇게 교통량이 늘어나게 되면 더욱 정밀한 교통관제업무가 요구되는데, 이때 관제사 개개인의 숙련도에 따라 관제업무에 큰 차이가 발생하는 경우를 볼 수 있습니다. 저 같은 경우 날씨가 좋지 않은 날 한 시간 동안 관제업무를 하고 나면 온몸에 식은땀이 나는 경험도 종종 있었습니다. 주니어 관제사들은 시니어 관 제사들의 경험치를 전수받아 관제 기량을 향상시키기 위해 부단히 노력하고 있습니다.
UAM 교통관리체계에서는 회랑(Corridor)이라고 하는 UAM 전용 하늘길 내에서만 운항하게 될 것이고, 도심 내 버티포트(Vertiport)라고 하는 곳에서 이/착륙을 하게 될 것입니다. 이는 기존의 항공교통관제체계보다 더욱 좁은 공간에서 운항을 하게 되는 환경이고, UAM이 활성화되어 교통량이 증가하게 되면 교통 밀도는 기존과는 비교할 수 없을 정도로 높아질 것으로 예상됩니다.
밀도가 높은 UAM 운항환경에서 관제사에 의존하여 교통관리를 한다면, UAM의 상용화에서 가장 중요한 정시성과 안정성에 치명적인 영향을 미칠 것으로 생각됩니다. 이에 따라 UAM 교통관리체계에서는 자동화된 교통관리 업무가 중요한데요. 정부에서도 자동화된 UAM 교통관리체계를 도입하고 민간에서 UAM 교통관리 업무를 제공할 수 있도록 하고, 이를 위한 대용량의 실시간 교통관리 정보를 송/수신하기 위해 상용 이동통신(5G/LTE)를 UAM에서 활용하겠다는 계획을 가지고 있습니다.
자동화된 UAM 교통관리를 위한 주요 기술요소를 크게 비행계획관리, 4DT 교통관리, 교통흐름관리 세 가지 측면에서 생각해 볼 수 있습니다.
먼저 비행계획관리 측면에서 살펴보면 운항사에서는 운항 전 비행계획을 수립하여 교통관리사업자에게 전송을 하게 됩니다. 교통관리사업자는 운항하고자 하는 경로 내의 항공정보(기상, 공역, NOTAM 등)를 검토 후, 운항 제한 요소 및 기존에 제출된 비행계획서와 충돌 여부를 확인하여 비행계획서 승인여부를 판단하게 됩니다. 기존의 항공교통관제체계에서 보다 강화된 절차로 좁은 회랑 내 안정성 확보가 가능할 것으로 생각됩니다.
이때 회랑 내 교통량 극대화 및 정시성 확보를 위해서는 제출된 각 비행계획서 간의 전략적인 분리가 중요합니다. 비행 전에 출/도착 시간 및 회랑 내 주요 지점(Waypoint)에서의 고도, 속도, 통과시간을 미리 계산하여 비행을 조율하고 한정된 회랑을 수직 및 수평으로 나누어 사용하게 한다면, 승객이 원하고 예상했던 시간에 안전하게 도착할 수 있을 것으로 생각합니다.
두 번째로 UAM 기체가 이륙하여 회랑 내에서 운항할 때, 실시간 운항 현황을 반영한 4DT 궤적 기반의 교통관리가 필요합니다. 운항하고 있는 기체의 방위, 고도, 속도를 계산하여 궤적 정보를 예측하고, 항공기 간 충돌, 제한지역 침범 여부 등을 확인합니다. 검토 결과 경로 변경이 필요한 경우 새로운 경로 정보를 자동으로 생성하고, 회랑 내 교통흐름관리를 위한 정보도 생성하여 기체(조종사)에게 제공하게 됩니다.
또한 운항사 및 조종사의 의도에 따라 궤적 변경 요청이 있는 경우 검토하여 변경을 승인하게 됩니다. 공유된 궤적 정보와 실시간 항적정보를 모니터링하여 궤적 이탈 여부를 모니터링하고 즉각 조언함으로써 UAM의 안전한 운항을 보장할 수 있습니다.
마지막으로 UAM 교통흐름관리 관점에서는 UAM 기체가 운항을 할 때, 내/외부 요소(정비, 승객, 기상, 버티포트, 다른 기체 등)에 의해 비행계획대로 운항을 할 수 없는 상황이 발생합니다. 이 경우 기체 별로 예측된 4DT 궤적을 바탕으로 특정 지점(Waypoint) 도달시간을 계산하고, 흐름 관리를 위한 Waypoint에서의 도달시간 조건을 받게 됩니다. 이를 충족하기 위한 속도의 증감을 지시하고, 회랑 내에서의 교통흐름관리를 통해 원활한 운항 및 회랑 활용 극대화를 할 수 있습니다.
LG유플러스는 이러한 주요 기술들을 적용한 UAM 교통관리 플랫폼을 개발 중에 있으며, 국토교통부에서 주최하는 실증사업인 K-UAM Grand Challenge에서 검증할 예정입니다. 또한 UAM 생태계 내의 모든 이해관계자들의 역할에 맞는 데이터를 공유하고, 활용할 수 있는 플랫폼으로의 발전방안을 고민하고 있습니다.
이번 발표를 준비하면서 LG의 미래 인재들에게 많은 내용을 이야기하고자 자료를 만들었으나, 시간이 다소 부족하여 준비된 내용을 충분히 설명하지 못한 점이 많이 아쉬웠습니다. 다만, 많은 분들이 참석하여 자리를 채워주시고, 적극적으로 질문도 해주셔서 개인적으로는 뿌듯하고 의미 있는 시간이었습니다.
저녁에 이어진 Networking Session에서도 참석자분들의 날카로운 질문들에 대해 답변을 하였고, 서로 의견을 나누는 시간을 가졌습니다. 또한, AI 등의 기술을 활용한 지능형 UAM 교통관리플랫폼 개발을 위해 참석한 인재들에게 LG에 입사하여 능력을 펼치고 꿈을 이뤄달라는 당부로 LG TECH CONFERENCE 일정을 마무리하였습니다.
UAM이라고 하는 새로운 분야의 개척을 위해 고군분투하고 있지만, 어려운 환경 속에서도 결실을 보는 날이 반드시 있을 것이라는 믿음을 가지고 업무를 하고 있습니다. 앞으로 다양한 분야의 기술을 가지신 분들이 UAM 분야에서 활약하여 LG유플러스가 UAM 산업을 선도하고, 미래 인재들에게 꿈과 희망을 안겨주는 역할을 해주시길 당부 드리며 2023 LG TECH CONFERENCE 강연 후기를 마칩니다.
미디어, 이동통신, UAM 등 다양한 주제의 강연이 이루어진
TECH CONFERENCE 강연 후기!
이번에는 미래모빌리티기술팀 송민규 책임님을 통해
미래 주요 교통수단으로 꼽히는
UAM 항공 교통 시스템에 대해 알아보았습니다.
LG유플러스는 국토교통부에서 주최하는
K-UAM Grand Challenge 실증사업에 참여해
안전하고 이용하기 쉬운 미래 교통 인프라를 준비하고 있는데요.
또 어떤 혁신으로 우리의 일상에 편리함을 더하게 될지,
더욱 힘차게 달려 나갈 유플러스의 미래가 궁금하다면
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