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해외동향
새로운 모빌리티의 등장, 도심항공교통(UAM)
KDI 경제정보센터 자료연구팀 2023년 04호
해외 정책 동향
새로운 모빌리티의 등장,
도심항공교통(UAM)
KDI 경제정보센터 자료연구팀
구분선 인구의 대도시 집중이 가속화되면서 자동차로 인한 교통 혼잡과 이산화탄소 배출에 따른 기후변화 문제가 심각해지고 있다. 최근 이러한 문제를 개선하기 위한 방안으로 ‘도심항공교통(Urban Air Mobility, 이하 UAM)’이 주목받고 있다. UAM은 대도시권 교통난 해소와 빠른 운송을 위해 저고도(300~600m)의 하늘길을 활용하는 새로운 교통체계인데, ‘전기수직이착륙기(electric Vertical Take-Off and Landing, 이하 eVTOL)’를 중심으로 개발되고 있는 만큼 탄소를 배출하지 않는 친환경 교통수단이기도 하다.  

UAM은 2016년 발표된 우버(Uber) 백서에서부터 원류를 찾을 수 있다. 우버는 수직이착륙 비행체(Vertical Take-Off and Landing, VTOL)를 사용하여 도시의 모빌리티를 크게 개선할 수 있는 맞춤형 항공교통(on-demand aviation)이 가능하다고 내다보면서 새로운 형태의 항공교통서비스(On-Demand Urban Air Transportation)를 제안했는데 당시 우버가 제안한 기체, 인증 프로세스, 항공 교통 관제 등이 오늘날 UAM 개발의 기준이 되었기 때문이다. 


미국 항공우주청(National Aeronautics and Space Administration, 이하 NASA)은 UAM을 “유무인 항공기를 활용한 대도시 지역의 안전하고 효율적인 항공교통운영”이라고 정의하고 있으며, 미 연방항공청(Federal Aviation Administration., 이하 FAA)은 “고도로 자동화된 항공기를 사용하여 도심 및 교외지역 내에서 저고도로 비행하면서 승객이나 화물을 운송하는 안전하고 효율적인 항공운송체계”라고 정의하고 있다. 우리나라의 UAM 정의 역시 이와 유사하다. UAM Team Korea는 2021년 9월 발간한 ‘한국형 도시항공교통(K-UAM) 운용개념서’를 통해 UAM을 “도심 내 활용이 가능한 친환경 전기동력수직이착륙기(eVTOL) 등을 이용하여 승객이나 화물 운송 등을 목적으로 타 교통수단과 연계되어 운용되는 새로운 항공교통체계”라고 정의했다. 

이를 정리하면 UAM은 기체의 개발, 제조, 항행인프라 구축, 관제시스템 등을 포괄하는 항공 교통 서비스로서 저고도(300~600m)의 하늘길을 활용한 도심 단거리 항공 운송 산업을 칭하는 용어이며, eVTOL기체를 활용하여 수직이착륙, 저소음, 친환경 및 저비용을 특징으로 하는 새로운 항공 운송 생태계 전반을 의미한다. 

플라잉카에서 드론택시까지 … UAM과 유사개념들 
UAM의 유사개념으로는 ‘선진항공교통(Advanced Air Mobility, 이하 AAM)’과 ‘혁신항공교통(Innovative Air Mobility, 이하 IAM)’이 있다. 미국에서는 UAM이라는 용어보다는 AAM이라는 용어를 주로 사용하는데, AAM은 (1)장거리 또는 근거리 도시 간 상용운항, (2)화물배송, (3)공공서비스, (4)개인용 항공기(Personal Air Vehicle, 이하 PAV) 및 레저용 항공기 등 다양한 형태의 비행체를 포괄하는 개념이다. 한편, 유럽연합(이하 EU)에서 주로 사용하는 IAM은 신기술을 활용하여 다양한 교통체계를 포함하며 승객 및 화물을 수송하는 항공 교통 서비스로 도심(UAM)뿐 아니라 지역 간 이동(Regional Air Mobility, RAM)을 포괄하는 개념이다. 즉, AAM과 IAM은 UAM을 포괄하는 유사개념이지만, 항공 교통 분야의 헤게모니를 갖고 있는 미국과 EU가 각자의 새로운 항공 교통 체계를 지칭하기 위해 사용한다는 차이점이 있다. 

UAM의 유사개념 가운데 기체와 관련한 것으로는 플라잉카, PAV, eVTOL이 있다. 플라잉카는 날개를 접은 상태로 도로주행을 하고 날개를 편 상태로 비행을 할 수 있는 공륙양용차(空陸兩用車)를 지칭한다. PAV는 2000년대 초에는 개인 소유의 소형 항공기를 뜻했으나 지금은 도심에서 운용 가능한 소형 항공기를 의미한다.  eVTOL은 전기에너지를 동력원으로 사용하는 수직이착륙형 항공기로 현재의 UAM 체계에서 주로 사용되는 항공기이다. 하지만 UAM은 eVTOL을 포함한 비행체, 이착륙 시설, 관제 시스템 등으로 이뤄지는 항공운송 생태계 전반을 의미한다.

UAM 서비스와 관련한 유사개념으로는 드론택시와 에어택시가 있다. 드론은 사람이 탑승하지 않는 무인항공기를 의미하기 때문에 조종사가 탑승하는 유인항공기를 중심으로 논의되고 있는 현재의 UAM 서비스와는 상이하다. 또한 UAM 기체는 사람뿐 아니라 화물의 운송 역시 담당하기 때문에 활용처가 에어택시로만 제한되지는 않기에 UAM과 에어택시를 동일한 의미로 보기는 어렵다. 

UAM의 3대 구성 요소: eVTOL, 버티포트, UATM   
UAM이 실현되기 위해서는 항공기, 이착륙 시설, 관제시스템 등 다양한 산업생태계가 필요하지만, 그 중에서도 가장 중요한 것은 항공기이다. 항공기가 먼저 만들어져야 그에 적합한 이착륙 시설을 짓고 관제시스템을 설계할 수 있기 때문이다. UAM에 필요한 항공기는 활주로 건설이 불가능한 도심에서 이착륙을 해야 하며, 도심 상공을 비행하는 만큼 소음이 적어야 한다. 또한 온실가스 배출이 적고 안전해야 한다. 이에 따라 UAM의 항공기로는 전기 항공기가 주목받고 있다. 이러한 전기 항공기는 이착륙 방식에 따라 eCTOL, eSTOL, eVTOL의 3가지로 분류되고 있으며, 현재 UAM의 항공기로 주목받는 것은 활주로가 필요하지 않은 수직이착륙기 eVTOL이다. 


eVTOL은 형태에 따라 크게 3종류로 나눌 수 있다. 멀티로터(Multi Rotor), 리프트앤크루즈형(Lift+Cruise), 틸트형(Tilt)이다. 이 가운데 멀티로터는 여러 개의 로터나 프로펠러를 장착한 항공기로 드론과 형태가 유사하다. 멀티로터의 장점은 구조가 단순하기 때문에 개발과 제작이 상대적으로 쉽다는 것이지만, 탑재 중량이 적고 운항거리가 짧으며 속도가 느리다는 단점이 있다. 리프트앤크루즈형은 비행기와 헬리콥터가 혼합된 형태로 멀티로터보다 탑재 중량이 크고 더 멀리 더 빨리 운항할 수 있다. 틸트형 역시 비행기와 헬리콥터가 혼합된 형태이지만, 리프트앤크루즈형과는 달리 추진체가 방향을 바꿀 수 있게(tilting) 설계되었다. 또한 운항속도가 가장 빠르고 운항거리가 길다는 장점이 있지만, 기체의 복잡도가 높아서 개발이 어렵다. 

버티포트 역시 중요하다. 버티포트는 수직이착륙을 의미하는 버티컬(vertical)과 터미널을 의미하는 포트(port)가 합쳐진 단어로 eVTOL의 이착륙과 승객의 탑승, 충전과 정비 기능을 하는 장소를 의미한다. 실제로 버티포트는 UAM 생태계에서 약 40% 이상의 높은 비중을 차지하는 것으로 분석되고 있다. 버티포트는 규모에 따라 버티허브, 버티포트, 버티스탑으로 구분된다. 

UAM의 세 번째 구성요소는 도심항공교통관리(Urban Air Traffic Management, 이하 UATM)이다. UAM이 구체화되면서 비행체의 안전한 운항과 효율적인 공역 관리를 위해 하늘길을 세 구역으로 분할하는데, 가장 낮은 고도(~150m)에서는 드론 등 소형 무인비행체가 운영되고 중간고도(300~600m)에서는 UAM이 운항되며 그 이상의 고도(~18km)에서는 기존 항공기가 운용된다. 그동안 일반 항공기 운항은 항공교통관리(Air Traffic Management, 이하 ATM), 드론을 비롯한 무인 항공기는 무인항공기시스템교통관리(Unmanned Aircraft System Traffic Management, 이하 UTM)로 관리했는데, eVTOL의 등장과 함께 UATM의 필요성이 대두된 것이다. 

한편, UAM 전용 하늘길을 ‘회랑(corridor)’이라고 하는데, UAM 회랑은 UAM 항공기의 비행이 허용된 제한된 공역으로 초기 상용화 회랑은 지상고도 450±150m 내외를 기준으로 설계된다. 또한 UAM 교통관제를 위해서는 기존 항공교통과 마찬가지로 CNSi 시스템 구축이 필수적인데, UAM도 초기 안정성을 확보하고 기존 항공체계와 조화되기 위하여 현재 항공시스템을 준용하여 상용화될 예정이다. 그러나 향후 고밀도 운항환경을 대비하여 상용통신망인 LTE, 5G, 저궤도 통신위성(LEO) 기반 6G 통신 기술이 대안으로 제시되고 있다.

美, 정부와 민간의 협력으로 AAM 생태계 조성에 박차 
미국은 FAA의 AAM 운용개념(ConOps) 정립과 감항인증 지침 마련, NASA의 AAM 발전단계 전망 및 통합실증(National Campaign) 추진, 공군(USAF)의 민간 R&D 지원, AAM 생태계 강화와 인프라 지원을 위한 의회의 법 제정 및 백악관의 성명서 발표 등 전방위적인 노력을 통해 AAM 생태계를 조성하고 상용화 기반을 마련하여 항공분야에서 선도적인 위치를 공고히 하고자 노력하고 있다.

FAA는 2020년 6월, UAM을 지원하는 운항환경을 설명하기 위해 AAM 운용개념 (ConOps Version 1.0)을 개발하여 공표했다. 이에 따르면 시작 단계에서는 현재의 규칙과 운항 환경 하에서 비행을 인정받은 새로운 형태의 기체를 도입하고, 다음 단계에서는 규칙을 개선하고 UAM 회랑(Corridor)을 통한 운항 확대를 지원한다. 마지막 단계에서는 새로운 규칙과 인프라를 통해 고도로 자동화된 교통관리를 하고, 원격조정?자율운행 기체에 의해 UAM 운항을 더욱 확대하게 된다. 이후 2023년 4월 FFA는 ConOps Version 2.0을 발표했다. 


NASA는 UAM의 확장된 개념인 AAM을 제시한 바 있으며, AAM 인프라 구축 및 기술 개발을 위한 실증사업인 AAM National Campaign을 주도하고 있다. NASA는 2018년 11월부터 UAM 안전성에 대한 대중의 이해와 신뢰도를 높이기 위해 민간이 참여하는 기체, 인프라 등 UAM 운용에 대한 실증사업을 추진하고 있는데, 이 사업이 바로 National Campaign이다. NASA는 교통관리, 기상관측, 소음분석, 비행시험 준비 등 연구과제를 민간에 발주하고, 기술 성숙도에 따른 단계적 사업화 설정 및 기술 입증을 추진한다. 

미국 공군(USAF)은 상용 소형드론(small Unmanned Aircraft System, sUAS) 부문에서 미국이 중국에게 뒤처지게 된 계기가 정부의 국방획득제도가 너무 까다롭고 긴 시간이 걸렸다는 데 착안하여 조비(Joby Aviation), 리프트(Lift Aircraft), 베타(Beta Technologies) 등 벤처기업을 대상으로 비행테스트, 감항인증 등 신속한 기체 개발을 지원하고자 2020년 2월부터 2025년 2월까지 Agility Prime 프로그램을 운영하게 됐다.  2020년 12월에는 Agility Prime 프로젝트를 통해 조비의 eVTOL 기체 S4가 세계 최초로 군용감항승인을 얻었고, 2021년 5월 베타의 Alia-250은 유인기 가운데 최초로 감항승인을 받았다. 이 밖에도 키티호크(Kitty Hawk Corporation)의 헤비사이드와 리프트(Lift Aircraft)의 헥사도 군용감항승인을 받아서 총 4종류의 eVTOL이 Agility Prime 프로그램을 통해 군용감항승인을 받게 됐다. 

미국 의회는 “선진항공교통 조율 및 리더십 법(Advanced Air Mobility Coordination and Leadership Act)”을 2022년 10월 17일에 입법하였다. 이 법은 AAM 생태계 강화를 위해 필요한 안전, 인프라, 물리/사이버보안, 연방투자 관련 활동을 위한 관계부처 실무반 조직을 요구했으며, 교통부는 2023년 2월 관계부처 합동 실무반(Interagency Working Group)을 발족하고, 2024년에는 AAM 국가전략(National Strategy)을 발표할 예정이라고 밝혔다. 

한편 미국 백악관은 2023년 3월 17일, “항공분야에서 미국의 지속적인 글로벌 리더십 비전”이라는 성명문을 통해 AAM과 드론을 미국의 국가공역체계(NAS)에 통합하는 데 노력해야 한다고 밝히면서 글로벌 리더십을 유지하기 위한 3대 전략적 우선 사항(strategic priorities)과 7대 원칙(guiding principle)을 발표했다. 


EU, 세계 최초로 포괄적 UAM 규정 수립 … 공공서비스에 UAM 기술 적용 추진
유럽연합(EU)은 2004년부터 ‘Single European Sky’이니셔티브를 통해 유럽 공역을 통합 관리하고 있는데, UAM이 등장하면서 기존의 항공교통관리시스템 개발 사업(Single European Sky ATM Research, SESAR)을 수정하여 대규모 실증사업을 지원하게 되었다. SESAR 사업은 원래 대형 항공기의 효율적 관리를 위해 2008년부터 2016년까지 추진되었는데, 이후 드론?PAV를 공역관리시스템(ATM)에 포함하게 되었고 이를 위해 사업 종료기간을 기존의 2016년에서 2024년으로 연장하게 되었다. SESAR사업기간이 연장되면서 지원 내용 중 초대형 실증사업이 추가되었고, 이에 따라 대규모 UAM 실증사업이 추진되었다. 

유럽연합항공안전청(European Union Aviation Safety Agency, 이하 EASA)는 EU 내에서의 인증체계 및 규제 마련을 주도하고 있다. 2019년 EASA는 eVTOL 인증 기준 관련 감항표준 특별조건(special condition)인 ‘SC-VTOL-01’을 제정했다. ‘SC-VTOL-01’에 따르면 VTOL은 기존 항공기 분류가 아닌 새로운 분류 기준을 따르게 되었고, 2021년에는 이에 대한 적합성 인증방법(Means of Compliance)도 추가로 발표했다. 또한 2022년 6월에는 전 세계에서 최초로 UAM 산업을 규율할 수 있는 규제 프레임워크(NPA 2022-06)을 발표했다.  


세계 최초의 포괄적 UAM 규정인 NPA 2022-06에서는 무인항공기시스템(UAS)의 최초감항성(Initical Air Worthiness, IAW), 특정류 무인항공시스템(UAS)의 지속감항성  (Continuing Air Worthiness, CAW), 유인 VCA(VTOL- capable Aircraft)에 적용되는 운용요구사항(Operational Requirements)을 다루고 있다. 이 가운데 UAM과 관련된 것은 세 번째 항목인 유인 VCA에 관련된 내용이다. EU는 유럽의 혁신항공모빌리티(IAM)가 2030년까지 42억유로 규모로 성장하고, 약 9만개의 일자리를 창출할 것으로 예상하고 있다. 하지만 EU 시민들의 신뢰를 구축하기 위해서는 안전, 보안 및 환경 측면에서 포괄적 규제 프레임워크가 필요하다고 보고 있다. 특히 유인 VCA 운용과 관련해서 ①탑승자에 대한 위험, ②지상위험, ③공중위험의 위험범주를 고려해야 함을 강조하고 있다. 이때 IAM 탑승자에 대한 위험과 관련해서 치명적 고장조건 허용 확률은 10-9/FH의 설계안전목표를 갖추었지만, 탑승객에 대한 위험이 주로 이착륙 단계에 발생하는 만큼 기존 상용기에 비해 이착륙 단계가 차지하는 비율이 훨씬 높은 IAM을 상용항공운송(CAT)과 비교하기 어렵다고 밝히고 있다. 또한 IAM이 지상에 있는 사람을 위험에 빠뜨릴 가능성을 고려하고, 비행 중 충돌위험을 분석함으로써 공중위험에 대한 안전 전략을 마련하고자 했다. 

한편, EASA는 2020년 11월부터 2021년 4월까지 도심항공교통(UAM)의 사회적 수용에 관한 포괄적인 연구를 진행했는데, 설문조사 결과에 따르면 응답자들은 의료 및 응급 이송 등 공익적인 활용사례를 가장 중요하게 여기는 것으로 나타났다. 즉, UAM을 관광이나 에어택시 등 개인적인 목적으로 활용하는 것보다는 보건 및 안전 분야에 활용하는 사례에 더 관심이 많은 것으로 조사되었다. 이에 따라 유럽연합(EU)은 SAFIR-Med 프로젝트를 통해 EU의 모든 시민들이 양질의 의료체계를 이용할 수 있도록 한다는 목표 하에 8개국 17개 산업계 파트너와 함께 UAM 프로젝트를 추진하고 있다. 


韓, 선도국과의 격차 극복 위해 전방위적 산업역량 강화 지원
UN경제사회국에 따르면 2050년경 전 세계 도시화율은 68.4%에 이를 것으로 전망되고 있는데, 우리나라의 경우 도시화율은 이미 2020년에 81.5%이며 2050년에는 86.2%에 달할 것으로 예상되고 있다. 이러한 도시집중화 현상은 극심한 교통정체에 따른 사회적 비용을 야기하는데, 한국교통연구원의 추산 결과에 따르면 교통혼잡 비용은 2016년 55조원에서 매년 10%씩 증가하고 있다. 이러한 사회적 비용에 대한 해결책으로 UAM이 대두되면서, 우리나라도 교통혁신과 미래 산업 육성을 위해 UAM 상용화를 국가 및 기업 차원에서 추진하고 있다.  이를 위해 우리나라는 2019년 8월 UAM 전담조직으로‘도심항공정책과’를 신설했다. 이후 2020년 6월에는 ‘한국형 도심항공교통(K-UAM) 로드맵’을 발표하고, UAM Team Korea를 발족했다. 

UAM Team Korea는 국토부 2차관을 위원장으로 하고 정부, 산업계, 학계 연구계 등 총 47개의 단체로 구성된 산학연관 정책공동체로 출범했으며,  UAM 로드맵 마련, 핵심기술 R&D 추진, UAM 실증 등 K-UAM 상용화를 위한 다양한 활동을 진행하고 있다.

한편 K-UAM 로드맵의 후속조치로 2021년 3월에는 국토교통부, 과학기술정보통신부, 산업통상자원부, 중소벤처기업부, 기상청이 주관하여 ‘한국형 도심항공교통(K-UAM) 기술로드맵’을 발표했다. 기술로드맵에서는 단계별로 수요 기반 시나리오에서 운용 타당성이 확보될 때까지 순환검토를 통해 필요 기술에 대한 목표성능을 도출하고 UAM을 구성하는 5대 기술분야로 ①기체 및 부품, ②항행 및 교통관리, ③인프라, ④서비스, ⑤핵심기술(자율비행, 소음저감)을 제시했다.  

2021년 9월에는 UAM Team Korea가 ‘한국형 도심항공교통(K-UAM) 운용개념서(ConOps) 1.0’을 발간하여 UAM 상용화에 대한 단계별 운용전략, 이해관계자의 역할과 책임, 정상 및 비정상 상황에서의 운용 시나리오 등 UAM 상용화를 위해 미리 점검하고 준비해야 할 사항을 제시했다. 


2021년 12월에는 미래드론교통담당관과 한국항공우주연구원은 운용개념서 1.0을 기반으로‘한국형 도심항공교통(K-UAM) 그랜드 챌린지’ 실증사업을 발표했다. NASA가 주도하고 있는 National Campaign처럼 ‘K-UAM 그랜드 챌린지’는 기체·운항·인프라·교통관리 등 통합시스템 차원에서 ‘한국형 도심항공교통(K-UAM) 운용개념서(ConOps) 1.0’를 단계적으로 실증하여 UAM 상용화와 기술개발을 지원할 예정이다. ‘K-UAM 그랜드 챌린지’는 0단계에서 실증 환경 구축(GC-0), 1단계 개활지 실증(GC-1), 2단계 도심 실증(GC-2)으로 구분하여 수행된다. 이후 K-UAM 그랜드 챌린지 실증 데이터 분석을 통해 2025년 K-UAM 상용화 착수를 지원할 예정이다. 

산업통상자원부는 2022년 2월 발표한 ‘미래형 항공기체 개발 전략 방향’에서 미래항공을 포괄하는 상위 개념으로 ‘미래형 항공기체(AAV: Advanced Air Vehicle)’를 제안하면서 글로벌 AAV 공급망 구축 및 미래항공기 시장 선점을 위한 전략과 극복 기술을 제시했다. 우선 국내 기업이 해외에서 개발하는 1세대 기체의 파생형 인증기체 개발과 국제공동기술개발 사업에 참여함으로써 차세대 AAV 개발과 글로벌 공급망을 주도한다는 전략을 세웠으며, 군용 AAV 개발과 제작·운용·인증기술 개발을 관계부처 협력으로 추진하고 향후 소방청·경찰청 등 관용 AAV로 확대할 계획을 밝혔다. 

국토교통부는 2022년 9월 모빌리티 혁신 서비스를 구현하고 글로벌 모빌리티 시장을 선도하기 위해‘모빌리티 혁신 로드맵’을 수립했다. 본 로드맵은 민간이 주도하는 모빌리티 혁신을 위해 ①과감한 규제 개선 및 실증 지원을 통한 혁신 성과 창출, ②모빌리티 시대에 부합하는 법과 제도 기반 강화, ③인프라 확충 및 기술 개발을 위한 선제적 투자 확대라는 기본 방향을 설정하고, ①UAM, ②자율주행차, ③디지털 물류, ④모빌리티 서비스, ⑤모빌리티 도시 등 5대 모빌리티 분야를 포괄하는 종합 계획이다. 특히 항공 모빌리티와 관련해서 2025년 수도권 특정 노선(도심과 공항 간)에 UAM을 본격 도입하여 이동시간을 단축하고 생활밀착형 드론 서비스를 활성화하여 고부가가치 신산업으로 육성할 예정이다.

한편, 국회에서는 UAM 상용화의 제도적 기반을 마련하기 위한 입법이 진행되었다. 2022년 8월에 「도심항공교통 활용 촉진 및 지원에 관한 법률」이, 같은 해 10월에는 「도심항공교통 상용화 촉진에 관한 특별법안」이 발의됐다. 이후 2023년 10월 6일 국회 본회의를 통과하여 10월 24일에 공포됐다. 본 법안은 ①도심형항공교통, 버티포트 등의 정의, ②규제 특례, ③행정적·재정적 지원 등을 주요 내용으로 하며, 공포 후 6개월이 지난 2024년 4월 25일부터 시행될 예정이다. 이는 기존의 고정익 비행기를 중심으로 규정된 항공 관련 법령의 규제가 UAM에 적용되기 힘든 만큼, 과감한 규제특례 입법으로 신기술을 자유롭게 개발하고 검증할 수 있는 법적 토대를 마련했다는 데 의의가 있다. 

[참고문헌]
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•https://www.afwerx.com/agility-prime
•https://www.easa.europa.eu/en
•https://www.faa.gov
 
별 첨
FAA와 EASA의 상이한 접근 -항공기 안전을 위한 감항표준과 인증을 중심으로-
항공기는 높은 안전성이 요구되기 때문에 항공안전 전문 관청인 감항당국으로부터 다양한 감항인증을 받아야 한다. 여기서 감항(堪航)은 ‘항공기가 안전하게 비행할 수 있는 능력’을 의미하는데, 감항인증은 크게 형식증명, 생산증명, 감항증명으로 구분할 수 있다. 형식증명은 항공기의 설계에 대한 감항성을 인증하는 것이고, 생산증명은 항공기를 생산하기 위한 시설·인력·기술 및 품질 관리 체계 등을 실사해서 형식증명을 받은 원설계대로 항공기를 양산할 수 있는 능력을 인증하는 것이다. 감항증명은 해당 항공기의 설계가 형식증명에 따라 인가된 설계와 일치하게 제작되고 안전하게 운항할 수 있음을 증명하는 것이다. 항공기의 감항인증은 미국에서는 미연방항공청(Federal Aviation Administration, 이하 FAA), 유럽연합에서는 유럽연합항공안전청(European Union Aviation Safety Agency, 이하 EASA)에서 받게 된다.  

FAA는 그동안 eVTOL에 대한 별도의 감항표준을 정하지 않고 일반항공기 감항표준인 Part 23을 기반으로 인증을 신청한 eVTOL에 “특별조건(special condition)”을 추가해서 인증 기준을 합의하는 방식이었다. FAA는 2017년 8월 Part 23을 개정하고 2018년에는 ‘혁신적인 기술에 의해 저비용으로 안전성을 높이는 기술의 소형항공기에 대한 신속한 적용을 촉진한다’는 적합성인증방법(Means of Compliance)을 발표했는데, Part 23에 해당하는 항공기의 최대 이륙중량이 19,000파운드 이하에 좌석은 19석 이하로 대부분의 UAM이 여기에 해당했다. 하지만 2022년 5월 9일 FAA는 수직추력이착륙기(power-lift)가 비행기(airplanes)로 인증받거나 운항할 수 없다며 기존 입장을 번복했고, 앞으로 Part 21.17(b)를 통해 eVTOL 인증이 이뤄져야 한다는 입장으로 선회했다. 따라서 앞으로 FAA는 Part 21.17(b)의 “특별등급(special class)”절차에 따라 eVTOL의 형식승인을 하게 된다.  

한편, EASA는 2019년 7월 2일 SC-VTOL-01이라는 소형 VTOL에 관한 감항표준 “특별조건(special condition)”을 제정했다. 이에 따르면 승객 좌석이 9석 이하이고 최대 이륙중량이 7,000파운드 이하인 항공기는 소형 VTOL이며, 이러한 소형 VTOL은 다시 향상류(Category Enhanced)와 기본류(Category Basic)로 분류된다. 여기서 향상류는 도심과 같은 혼잡구역 상공에서 운용하거나 승객의 상용운송을 위한 항공기를 의미한다.

미국과 EU가 eVTOL에 대해 상이하게 접근하고 분류한 것은 결국 항공안전 관련 규정을 적용하는 데 차이를 가져온다. 항공기의 고장조건은 경미한(minor), 주요한(major), 유해한(hazardous), 치명적(catastrophic)의 4단계로 구분되는데, 치명적 고장조건은 기체 손실로 인해 탑승객 생존확률이 극히 희박해지는 상태를 의미한다.  EASA의 SC-VTOL-01에 따르면, 항공운임을 받고 승객을 운송하는 eVTOL이나 도심을 비롯한 혼잡구역 상공을 비행하는 eVTOL은 ‘향상류(Category Enhanced) eVTOL’로 분류되기 때문에 치명적 고장조건(Catastrophic failure conditions) 허용 확률은 십억 비행시간당 1회 이하 (10-9/FH)이다. 이는 일반 상용여객기 수준의 높은 안전도가 eVTOL에 적용되는 것을 의미한다. 


한편, FAA는 EASA와 달리 eVTOL의 치명적 고장조건 허용 확률을 명시적인 규정으로 정하고 있지 않다. FAA가 공개한 조비(Joby Aviation)의 JAS4-1와 아처(Aviation)의 M001 감항기준에 따르면 eVTOL은 일반 항공기의 안전을 규정한 Part 23의 §23.2510의 규정을 적용받는다. 즉, eVTOL에 적용되는 치명적 고장조건 허용 확률은 항공기의 최대 이륙중량과 엔진의 수에 따라 달라지는데, ClassⅠ에 해당하는 6,000파운드 이하 단발 피스톤엔진(SRE) 항공기에 해당하는 eVTOL은 없는 만큼 eVTOL은 Class Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ 가운데 최대 이륙중량이나 엔진 수에 따라 천만 비행시간당 1회 이하(10-7/FH)에서 십억 비행시간당 1회 이하(10-9/FH)까지의 치명적 고장조건 허용 확률을 적용받게 된다. 이때 10-7/FH이라는 치명적 고장조건 허용 확률은 10-9/FH에 비해 100배 완화된 기준이다. 참고로 중국은 중국민용항공국(CAAC)이 감항인증을 담당하고 있는데, 현재 감항인증을 받은 이항의 EH216-S의 경우 EASA에 비해 1000배나 완화된 10-6/FH의 치명적 고장조건 허용 확률을 적용받고 있다. UAM 감항인증과 관련해 국내법이 형식증명을 따로 규정하지 않을 경우, 우리나라는 수출국의 형식증명을 수락해야 하는 만큼 향후 이에 대한 면밀한 검토가 필요할 것이다.