mecㆍviewer v1.4 :: (1608)_A-8호_미국 NASA 항공연구의 비전과 실행계획.pdf

- 1 -

Aviation Issue No.8

미국 NASA 항공연구의
비전과 실행계획

Vision and Implementation Plan of NASA Aeronautics Research

August 2016

- 2 -

Table of Contents

머리말

미국 항공산업과 NASA의 역할

미래 항공산업의 변화를 이끌 메가 드라이버

항공 커뮤니티와의 대화

NASA 항공연구의 비전과 전략

전략분야별 항공 커뮤니티의 비전과 NASA 항공연구본부의 역할

맺음말

- 3 -

머리말

미국 NASA(National Aeronautics and Space Agency)는 2016년 5월 향후 25년을 내다

보는 항공연구의 로드맵을 제시하였다. 미국은 세계 민간 항공 제작 1위 기업인 보잉을 비

롯한 세계적 민간 항공 기업들이 있고 항공연구는 이들 기업이 주도적으로 충분히 잘 하고

있는데 아직도 정부 부분에서 할 일이 남아있을까 의아스러울 수 있겠다. 항공분야에서

NASA의 중요성은 2005년 3월 16일 미국 의회에서 열린 공청회에서 국가 연구 위원회

(National Research Council)의 NASA 항공기술프로그램 평가 위원회의 위원장이자 전 스

페이스 시스템즈/로렐社의 사장인 존 클라인버그 박사의 다음과 같은 말에서 잘 나타나고

있다. “정부, 즉 NASA는 미국 경제와 국민 복지에 필수적인 항공 운항을 지원하는 역할을

계속하여야 한다. NASA는 항공연구 및 개발에 있어 세계적인 리더쉽을 보여야 한다.”

더불어, 클라인버그 박사는 NASA의 항공분야 리더쉽 유지를 위해 국가적으로 중요한 분

야에 접목되는 항공 연구 프로그램의 전략과 장기계획을 세울 것을 권고한다. 더불어 항공

연구 프로그램이 의미있는 목표를 갖기 위해서 미래 니즈, 기술타당성, 관련 경제 및 사회

적 요인의 분석에 기반하여 수립할 것을 권고하였다.1)

NASA 항공연구는 1915년 NASA의 전신인 NACA(National Advisory Committee for

Aeronautics)의 설립 이후 지금까지 꾸준히 항공산업의 게임 체인지를 일으키는 기술을 개

발해왔다. 미국의 거의 모든 비행기에 보다 안전하고 효율적으로 운항하기 위한 NASA의

기술이 탑재되어 있다. 즉 미국 항공 산업이 글로벌 경쟁력을 갖는 밑바탕에는 NASA의 진

보적인 항공기술 연구가 뒷 받침하고 있다.

그러나 빠르게 변하는 현대 사회와 미래 사회의 니즈를 항공분야에 반영하고, 미래에도

세계 항공분야의 리더쉽을 유지하기 위해, 2013년 8월 NASA는 “항공 연구 전략 비전”을

발표하였다. 이어 2014년 발표된 “NASA 전략 계획”에 비전이 반영되었다. 이후 2015년

“항공 전략 수행 계획”을 발표하였는데, 2013년 발표한 전략비전을 업데이트하고 보충하였

고 향후 25년 내 달성할 목표를 전략요지별로 제시하였다. 2016년 5월 항공 전략 수행 계

획의 후속으로 향후 25년과 이후 추진할 기술로드맵을 6개의 전략요지별로 제시하였다. 이

번 이슈에서는 2013년 비전 제시에서 2016년 로드맵 개발까지 몇 년에 거쳐 NASA 항공

연구본부가 긴 호흡으로 준비한 결과를 항공 전략 계획을 중심으로 소개함으로써 한국항공

우주연구원의 항공 분야 연구방향에 대해 시사점을 얻는 계기를 마련하고자 한다.

NASA에서 항공연구는 항공연구본부(Aeronautics Research Directorate)에서 담당하고

있다. NASA의 연구본부는 항공연구, 유인탐사 및 운영, 과학, 우주기술의 네 연구본부가

있는데 그 중 하나로 본부장은 신재원 박사로 한국계 미국인이다. 2016년도 NASA 예산은

192.85억 달러로, 이중 항공연구본부에서 집행하고 있는 예산은 5.71억 달러로 NASA 전체

예산의 3%를 차지한다.

1) John M. Klineberg, “The Future of Aeronautics at NASA”, 109th Congress, 2005

- 4 -

미국 항공 산업과 NASA의 역할

1. 미국 항공 산업

항공은 사람과 물자를 전 세계적으로 실어나르며 자국 기업이 전세계적으로 활동할 수 있

게 한다. 매년 미국 경제활동 중 민수항공은 1.5조 달러를 차지하고 있으며, 미국에서 민수

항공 분야는 무역흑자를 내는 몇 개 안되는 산업 중의 하나로 2014년 780억 달러의 흑자

를 기록했다. 항공산업은 미국 내 100만 개 이상의 전문성이 높은 일자리를 포함해 1,180

만 개의 일자리를 제공하고 있다.

매년 미국 항공사는 1.6조 달러 가치의 운송물량을 운반하고 있으며, 2014년 7억 6,000

만명의 승객을 실어 날랐고, 이들의 항공료는 매년 6,700억 달러에 이른다. 즉 미국의 항공

산업은 경제, 사회적 복지에 필수적이다.

2. NASA의 항공산업에의 역할

NASA 항공연구는 1915년 3월 3일 NACA의 설립과 함께 시작된다. 1903년 라이트 형제

가 세계 최초로 동력 비행기의 비행에 성공하였지만, 세계 1차 대전 초기인 1914년 까지

미국은 항공분야에 이렇다 할 투자를 하지 않아 유럽에 뒤지게 된다. 이에 위기감을 느낀

미국은 대통령에 직접 보고하는 독립 정부 에이전시인 NACA를 설립한다. 이 당시 설립 근

거법에 따르면 NACA의 역할은 “비행에 관한 문제의 실질적 해결을 목적으로 하는 과학적

연구를 관장하고 지도한다.”이다. NASA는 지난 100년 동안 지상 실험과 비행에서 얻은 경

험과 이론 및 해석방법의 개발, 실질 실험을 통한 확인을 통해 연구를 수행했으며, 이러한

연구는 항공기와 비행의 성능향상, 안전 증진, 효율 증진, 환경 피해 최소화를 이끄는 기술

을 창출하였다.

초기 NACA 연구는 풍동 실험과 비행실험을 통해 얻는 비행 역학에 초점이 있었다. 이러

한 실험결과는 비행기 유체역학 이론을 발전시켰고, 비행기에 적용되어 비행속도와 거리를

향상시키는데 활용되었다. 1930년대와 1940년대 NACA는 항공기 익형(airfoil) 모양을 개

발하여 P-51 무스탕을 비롯한 2차 대전 당시 많은 미국 항공기에 적용되었다.

제2차 세계 대전 후, NACA는 미 공군 및 보잉사와 협력하여 최초의 초음속 비행기인

X-1 개발을 위한 초음속 비행에 대한 연구를 시작하였다. 이 연구로 NACA가 최초로 실험

용 항공기를 설계, 제작하였다. 1950년대는 현대 터보 제트 엔진의 기초가 되는 축류 컴프

레서를 개발했다.

1958년 NASA가 설립되어 항공연구는 지구 대기의 영역을 벗어나 우주로 영역이 확대되

었다. X-15 연구 비행기가 1963년 고도 108km의 높이까지 올라갔고, 1967년 마하 6.7의

속도를 기록했다. 이들 연구 항공기에 적용된 유체 역학, 내연 소재개발, 항공기 구조 연구

를 수행하였다. 현재 전 세계적으로 널리 사용되고 있는 NASA 구조해석 소프트웨어인

NASTRAN도 1960년대 개발되었고, 1970년대 전산유체역학도 개발되었다.

- 5 -

[그림 1] 민항기에 반영된 NASA 항공 연구 기술(출전: NASA)

1970년대와 1980년대 항력을 줄여 연료의 효율성을 높이는 윙릿, 리블릿 등의 연구, 성

능 향상을 위한 연소연구 등이 수행되었으며 Quiet Short-haul Research Aircraft, XV-15

틸트로터 연구 비행기, X-29 비행기 등에 적용되었다.

NASA는 1960년대 제트 여객기가 출시된 이후 민간 항공사의 주력 기종으로 자리잡고

현재의 안정된 비행 운용에 이르기까지의 민간 항공기의 변환에 큰 역할을 수행하였다.

1960년~1990년 간 비행 속도는 70%가 증가하였고, 단위 연료 당 비행거리는 두 배로 증

가하였다. 미국 국내선의 사고율은 동 기간 동안 90%가 감소하였고, 매년 승객들의 총 비

행거리는 10배 증가하였다.

1990년대 이룬 성과는 NASA 항공연구의 확장과 항공기 운항을 다양한 기술이 통합된

시스템들의 시스템인 체계로 다루기 시작한 덕분이다. 1990년대 수행된 주요 연구는 미래

공항 운용 시뮬레이터 개발, 전기 추진 기술의 출현을 이끈 에너지 효율 추진개념 연구, 안

전성 향상을 위해 인간 요소, 유도, 디스플레이, 인공 비행 조정 등의 통합, 음속폭음 감소

실험, 비행기 설계와 해석을 위한 도구 개발 등이다. 이러한 연구를 바탕으로 한 기술개발

과 실제 항공기 및 비행에의 적용으로 1990년 이후 현재까지 단위 연료 당 비행거리는

50% 증가하였다.

NASA의 항공 연구는 국민 복지를 증진시키고 항공 분야에서 제기되는 수요 기술을 개발

하고, 당시까지는 존재하지 않았던 신기술을 개발하는데 초점을 맞추었음을 알 수 있다. 미

래엔 항공기 시스템이 항공 운송 기능을 넘어 새로운 역할을 수행할 것이다. 가깝게는 무인

기가 화재를 진압하고, 오지에 의약품을 나르고, 무선통신망을 제공하는 시기가 도래할 것

이다. 그러나 한편으로는 에너지, 환경, 안전, 효율 등 극복해야하는 제약조건이 있다.

NASA의 항공연구본부는 미래사회의 항공 개념 변화를 준비하고, 안전보증과 환경 보호와

- 6 -

같은 사회적 혜택을 이끄는 기술에 집중하며, 산업체의 현재 능력을 넘어서는 미래 수요의

연구와 기술개발을 수행하기 위해 장기 비전과 계획을 제시하였다.

미래 항공 산업의 변화를 이끌 메가 드라이버

현재 혁신 기술의 생애주기와 실용화까지의 소요 시간이 짧아지고 있다. 19세계 미국인

의 25%가 전력망에 연결되는데 46년이 걸렸으나, 20세기 인터넷망에 25%의 미국인이 연

결되는 데는 7년이 걸렸다. 즉 기술 생애가 짧아짐에 따라 빠르게 기술을 획득한 국가는 전

세계를 짧은 시간에 선도할 수 있지만, 또한 빠르게 진화하는 다른 기술을 선도하지 못한다

면 바로 쇠락할 수 있다. 이에 따라 NASA는 미국 항공기업이 국내시장을 넘어 글로벌화된

넓은 시각으로 시장에 접근하고, 좀 더 효율적으로 일해야 하며 이동성을 변화시키는 신개

념의 항공에 집중해야한다고 주문한다.

이러한 배경 아래, NASA는 항공운송 수요 증가, 기후변화, 장기지속성, 에너지 사용, 기

술 융합 등의 세계 트랜드로부터 향후 20~40년 간 항공연구 수요를 결정하고 NASA 항공

연구본부의 대응을 요하는 메가 드라이버로 다음 세 가지를 제시했다.

메가 드라이버 1 : 고속 이동 수요의 전 세계적 성장

지난 100년 간 지속되어온 도시로의 인구이동, 즉 도시화는 전 세계적으로 일어나고 있

고 매년 시카고 정도 규모의 도시 7개가 생겨나고 있다. 이러한 도시화는 세계적 규모로 많

은 인구의 이동 수요를 발생시킬 것이며, 또한 경제적으로도 이동에 드는 비용을 지불 가능

하게 될 것이다, 새로 생겨나는 도시인과 관련 물류를 전세계와 가능하면 빠르게 연결시켜

야하는 새로운 수요가 발생하게 된다.

1990년 세계 교통 수요의 91%를 버스, 자동차, 기차가 차지했다. 나머지 9%를 항공과

고속철도가 차지했다. 그러나 2050년 도시화와 부의 성장으로 고속 이동수단에 대한 수요

가 증가해 전 세계 교통량의 40% 이상을 고속 운송 시스템이 차지할 것으로 예상된다.

미국이 50년간(1900-1950) 이룬 경제적 성장을 인도와 중국은 20년 간 이루었다. 결과

적으로 2050년까지 이 두 국가는 세계 중산층 인구의 반을 차지하게 될 것이다. 그리고

2050년까지 세계 인구의 2/3은 도시에 살게 될 것이다.2) 이때 도시 중산층이 항공 운송 시

장의 주요 고객이 될 가능성이 매우 높으며, 보다 빠르고, 편리하고, 효율적인 항공 이동성

을 원하게 될 것이다. 즉 아시아 항공 시장과 태평양을 횡단하는 항공 수요는 폭발적으로

팽창할 것이다.

국제항공운송협회는 2050년 항공승객이 현재의 8배로 증가할 것으로 예측했다. 이러한

수요를 맞추기 위해서 재생에너지로 동력을 얻는 첨단 기술의 비행기가 미국의 50~75개의

미국 내 비행장과 국제 비행장을 연결 할 것이다.

항공 운송에 대해 급증하는 수요는 최첨단 제조 능력, 효율적인 자원 사용, 자연의 파괴

2) Karen Ward and Frederic Neuman, Cosumer in 2050: The rise of the EM middle class, HSBC

Global Research, October 2012

- 7 -

를 최소화하는 기술을 요구하게 될 것이다.

메가 드라이버 2 : 세계 기후 변화, 장기지속성 및 에너지 사용

연료는 항공 운송 비용을 결정하는 제일 중요한 요소이다. 1990년대 이후 2012년 간 제

트 연료는 여섯 배 올랐다. 1995년 연료는 총 항공사 지출의 10%를 차지했으나 2011년에

는 30%를 차지함으로써 에너지 비용은 3배로 커졌다. 최근 연료가격이 불안정해 짐에 따라

2012-2013년 이후 제트 연료는 20% 감소하였으나, 장기적으로 보면 연료 비용은 증가할

것으로 예상되고 현재 비행기 라인의 지속 가능성과 항공 운항에 영향을 미칠 것이다.

환경에의 영향을 보면, 항공 비행으로 인한 이산화탄소 배출량은 세계 이산화탄소 배출량

의 2%를 차지한다. 현재는 작은 비중을 차지하나, 항공운송이 지속적으로 팽창하면, 많은

이산화탄소를 배출할 것으로 예상된다. 사회의 지속가능성과 환경변화를 최소화하기 위해

산업계는 이산화탄소 방출을 감축하는 목표를 가지고 있다. 구체적으로 2020년까지 매년

시스템 레벨의 연료 효율성을 1.5%씩 증진시키고 2050년까지 이산화탄소 방출량을 2005

년의 50%로 감축시켜야한다.3)

기후변화와 자원 고갈 문제를 극복하기 위해 항공분야에서는 재생에너지 및 새로운 저 탄

소 추진 시스템의 개념이 필요하며, 연료 효율성이 좋은 항공기와 운용이 필요하다.

메가 드라이버 3 : 기술 융합

기술 융합은 두 개 이상의 기술이 한 개의 장비 또는 생산물에 적용되는 것으로 역사적으

로 기술 혁신을 이루는데 주요한 역할을 하였다. 인터넷의 발전과 사용은 많은 융합의 예시

를 낳았는데, 항공 교통 컨트롤과 항법의 GPS 사용도 그 중의 하나이다. 무인기도 그 예로

로봇공학과 자동화 기술이 융합되어 새로운 사용자 및 생산자 그룹과 새로운 기술과 임무를

창출하였다. 최근 에너지, 재료, 가상현실 분야의 빠른 기술 발전은 항공 기술과 융합해 항

공 시스템을 변화시킬 것으로 기대된다.

바이오 연료와 전기 동력은 항공기의 에너지 저장 및 추진시스템에 융합될 것이다. 전기

추진은 항공기의 디자인, 컨트롤에 영향을 미쳐 에너지 효율이 좋으며 이산화탄소 배출이

감소되는 새로운 모양의 항공기를 만들어 낼 것이다.

높은 강도와 고온에서 견디는 복합재와 같은 소재는 전통적인 금속 구조와 부품을 대치할

것이다. 발달된 계산 방법과 로봇 공학, 기체 디자인 개념은 3-D 프린팅, 집적 구조, 다용

도 재료의 사용을 활성화시켜 무게를 줄이고, 제조비용을 내리고, 기체의 성능을 향상 시킬

것이다. 가상물리시스템은 항공기 운항 개념을 변화시켜 네트워크화된 시스템들을 만들고,

원격조정 가능하며, 즉시 고객 요구에 응답하는 서비스 시스템을 만들 것이다.

즉 기술 융합은 신개념과 기술의 혜택을 증폭시키고 새로운 항공시장을 창출할 수 있다.

그러나 기술 융합은 새로운 리스크와 재앙을 이끌 수도 있어 이를 잘 이해하고 그 피해를

줄이는 안전 방안에 대해 고민해야 한다.

3) IATA Resolution on the Implementation of the Aviation “CNG2020” Strategy, June 2013

- 8 -

항공 커뮤니티와의 대화

전략수립을 위해 NASA 항공연구본부는 글로벌 트랜드, 메가 드라이버 분석과 전문가들

로부터 의견을 수렴한 것 외에 항공 커뮤니티와 폭 넓은 대화를 하였다. 산업체, 학계,

FAA(Federal Aviation Administration)를 비롯한 관련 정부기관과 협의하고 연방 권고 위

원회와 국가 연구 위원회와도 토론회를 개최 하였다. 이러한 토론 결과 도출된 주제 중 가

장 우선순위는 안전하고 효율적인 항공기, 차세대 항공 운송 시스템(Next Generation Air

Transportation System : NextGen)4)의 발전, 국가 항공 시스템으로의 무인기 편입이었다.

이러한 분야에 발전을 위해서는 좀더 혁신적인 가상 테스트 시스템과 복합 시스템의 검증을

위한 장비 등이 요구된다. 또한 공공-민간 파트너쉽이 요구된다. 이러한 항공 커뮤니티의

니즈가 항공 전략 계획을 수립하는데 반영되었다.

아울러 항공연구본부는 항공 연구가 미국 및 국제 연구자에 영향을 주고 또한 영향을 받

을 것에 착안하여, 정부기관, 산업체 및 학계의 연구자들과 소통하고 협업하는데 주안점을

둔다.

[그림 2] NASA 항공연구 본부의 전략 계획 수립 과정(자료 출처: NASA)

NASA 항공연구의 비전과 전략

과거 NASA가 미국 항공기업에 기존 기술을 업그레이드하는 변환기술을 제공했다면, 최근

세계 트랜드는 기존 연구 영역을 넘어서 연구 초점을 바꾸어야 함에 주목했다. 즉 미래 항

공 니즈를 충족시키기 위한 NASA 항공 연구의 목표는 “항공 연구를 고도화함으로써 안전

하고 지속가능한(Sustainable) 미국 및 세계(Global) 항공을 위한 혁명적 변환

4) FAA 가 추진하는 2012-2025년 간 전 미국에 거쳐 설치될 미국의 차세대 항공 운송 시스템으로

레이더와  라디오  기반  항공교통  통제  시스템을  인공위성  기반으로  전환한다.  GPS를  이용해  항공기
의  공항  지체,  선회거리  축소,  연료사용을  줄이고  항공기  수용량을  높인다.  라디오  통신은  데이터
교환으로  대체되고  자동화된다.

- 9 -

(Transformative)을 가능하게 한다” 로 2014년 NASA 전략 계획에서 밝히고 있다.

또한 NASA의 항공연구본부는 6개의 전략 분야(Strategic Thrust)를 제시하였다. 이 전략

분야는 비전과 연구 계획을 연결해주며 전략분야들은 서로 연계되어 2035년과 그 이후 항

공의 분야에 대한 사회 수요에 대응할 것이다.

[그림 3] NASA의 항공비전(자료 출처: NASA)

전략 분야 1 : 글로벌 항공운항의 안전하고 효율적인 성장

미국내에서 NextGen은 레이더와 라디오 기반 항공교통 통제 시스템을 인공위성 기반으

로 전환시켜 좀 더 큰 항공 수용성과 운용 효율을 갖는 항공 운송 시스템으로 현대화하는데

초점이 있다. NASA 항공연구본부는 NextGen을 개발하기 위한 연구와 기술적 기여를 할

것이다. 향후 팽창하는 항공 여행을 대비해 수용가능한 안전기준을 유지하기 위해 안전 리

스크를 줄이는 노력을 지속적으로 해야 하는데, 이를 위해 항공연구본부는 FAA의

Commercial Aviation Safety Team(CAST) 및 관련 연구자들과 협업할 것이다. 국제적으로

- 10 -

는 ICAO(International Civil Aviation Organization)가 미국의 NextGen과 유럽연합의

Single European Sky Air Taffic Management Research(SESAR)를 포함한 이와 비슷한 시

스템들과 연계하는 역할을 할 것이다.

전략 분야 2 : 상용 초음속 비행기의 혁신

효율적이고, 비용 경쟁력이 있으며, 환경 친화적인 민간 초음속 항공기는 국제 항공기의

게임채인지를 일으키고 또한 항공분야에서 미국의 리더쉽을 유지하게 할 것이며, 글로벌사

회에 혜택을 가져다 줄 것이다. 초음속 항공기에 혁신을 일으키기 위해 항공연구본부는 주

요 환경적 문제와 효율 장벽을 극복할 것이다.

전략 분야 3 : 초효율 상용기

초효율 비행체의 혁신은 환경적 지속가능성을 위해 소음과 유해 가스 방출을 최소화시키

는 것과 연계되어 있다. 항공연구본부는 안전을 유지하며 비용을 절감하는 차세대 아음속

고정익과 수직 이착륙 비행기의 핵심기술을 개발할 것이다. 이를 위해 항공연구본부는 국방

부와 이중용도 기술과 개념을 위해 협력하고, FAA의 저비용, 저 배기가스 배출, 저 소음

(CLEEN)프로그램과 협력할 예정이다.

전략 분야 4 : 저 탄소 추진으로의 전환

미래 항공기와 운항의 높은 효율성을 마추며, 탄소배출을 절대적으로 줄이는 것은 쉽지

않다. 따라서 항공연구본부는 첫 단계로 대체 에너지를 사용하고, 그 다음 단계로 탄소배출

이 매우 적은 항공 연소 시스템으로 전환하도록 한다. 이 전략분야를 위해 NASA는 국가

과학기술 위원회(National Science and Technology Council)의 항공과학기술 부위원회가

지원하는 국가적 대체 제트 연료 전략(National Alternative Jet Fuel Strategy)에 참여한

다.

전략 분야 5 : 실시간 시스템 규모의 안전 보증

민간 항공은 현대 최상의 안전성을 자랑하고 있다. 수십 년에 거쳐 위험, 사고, 리스크를

주도적으로 관리했기 때문이다. 센서, 네트워크, 데이터 마이닝, 해석기술등을 가지고, 안전

위험요소를 실시간으로 인지해 대응 대책을 바로 마련하는 미래를 기대할 수 있게 되었다.

항공안전본부는 이 분야 시스템 연구와 총체적인 시스템 전체의 안전 보증을 연구할 것이

다.

전략 분야 6 : 비행 변환을 위한 자동화

자동화 및 자율 운행은 비행을 변화시켰고, 이러한 트랜드는 가속화될 예정이다. 무인항

공기를 국가 항공 시스템에 안전하게 통합시키는 것은 통신, 인간-기계의 인터페이스, 감지

및 회피, 인증 등의 여러 분야의 연구를 필요로 한다. 항공연구본부는 국가 항공 시스템에

무인항공기의 안정적 통합과, 혁신적 시스템의 검증, 인간-기계의 조화, 고도로 신뢰할 수

있는 시스템을 위해 신기술을 개발할 것이다.

위의 전략분야는 상호 보완적이다. 또한 하나의 통합 시스템으로 기술이 융합되는 것을

고려한다면 전략분야 1(글로벌 항공운항의 성장), 5(안전), 6(자동화)은 시스템 안전성을

- 11 -

증진시키며 여객 및 물자의 운송 규모를 늘리고 효율성을 높이는 자동화된 시스템으로 수렴

된다. 전략분야 3(초 효율적 운송수단)과 4(저 탄소 추진)는 미래 수요를 충족할 환경적으

로 지속가능한 운항을 가능하게 할 최적의 기술 조합으로 수렴된다.

연구 프로그램

현재 NASA 항공연구본부에서는 이러한 비전과 전략 달성을 위해 4개의 연구 프로그램을

추진중에 있다. 각 연구 프로그램의 요소 연구들은 위에서 소개한 6개의 전략분야에 포함된

다.

‣ 항공 운용 안전 프로그램(AOSP: Airspace Operation and Safety Program)은 국가 항

공시스템의 항공 처리량과 효율성을 안전하게 높이기 위한 기본적인 개념, 알고리듬, 기술

을 개발한다. 전략분야 1(글로벌 항공운항의 성장), 5(안전), 6(자동화)의 달성을 위한 프

로그램이다. 고객 수요에 맞게 국가 항공시스템을 현대화하고 전환하기 위한 국가 프로그램

인 NextGen의 목표 달성을 위해 NASA가 FAA와 그 외 항공 커뮤니티와 긴밀히 협력하는

프로그램으로. 무인항공기를 포함한 다양한 항공기의 교통 관리 시스템에 대한 연구이다.

‣ 첨단 항공기 시스템(AAVP: Advanced Air Vehicles Program)은 광범위한 영역의 항공

기를 위한 혁신적 진보를 이끌기 위한 첨단 연구 프로그램이다. 보다 빠르게 날고, 깨끗하

며, 조용하고, 안전하며, 연료소모량이 적은 새로운 항공기를 위한 지식, 개념, 기술을 개발

하는 프로그램이다. 전략 2(상용 초음속기), 3(초효율 항공기), 4(저탄소 추진시스템)를

이루기 위한 프로그램이다.

‣ 통합 운항 시스템 프로그램(IASP: Integrated Aviation Systems Program)은 비행 시

현에 초점을 맞춘, 통합 시스템 레벨에서 가망성 있는 개념과 기술에 대한 연구이다. 통합

항공 시스템 프로그램은 AOSP, AAVP와 함께 모든 전략분야를 지원하는 시스템 레벨의 비

행을 실연한다. 무인기를 국가 항공 시스템 프로젝트에 통합시키는 것과 비행 실연 프로젝

트가 있다. 무인기 관련 무인기 간의 거리를 유지하게 하는 알고리듬, 무인기 명령, 제어 및

항공 교통 제어 통신 시스템, 무인기 지상국 평가 표준 등에 대해 연구한다.

‣ 항공 개념 변환 프로그램(TACP: Transformative Aeronautics Concepts Program)은

항공 운항의 개념을 전환시키는 혁신적인 항공기의 개념을 연구한다. 항공과 다른 분야의

기술을 융합해 다 분야 연계의, 개혁적인 항공기 개념을 육성한다.

전략분야별 항공 커뮤니티의 비전과 NASA 항공연구본부의

역할

본 절에서는 전략분야별로 미국 항공 커뮤니티의 비전을 단기(2015-2025), 중기

(2025-2035), 장기(2035년 이후)의 단계별로 소개하였으며, 이 비전 달성을 위한 NASA

항공연구본부의 역할과 연구주제를 제시하였다.

- 12 -

전략 분야 1. 글로벌 항공운항의 안전하고 효율적인 성장

항공 커뮤니티의 비전 NextGen은 비행 안전과 성능 지표를 향상시키며 좀 더 큰 비행

수용성과 운용 효율을 갖게하는 국가 항공교통관리(Air Traffic Management)계획이다. 전

략 분야 1 은 NextGen의 비전과 계획에 대응하기 위한 전략분야로, 좀 더 효율적인 항공

운용은 에너지 소모를 줄이고 환경적으로 지속가능한 운항을 위한 전략 3과 4를 보완한다.

전략 분야 1을 위해 항공 커뮤니티는 기존 또는 새로운 비행기의 안전을 위협하는 문제

해결에 집중한다. 단기(2015-2025)적으로는 민항기의 조정 사고를 줄이는 수요에 대응하

고 개별 영역에서 NextGen의 운용 성능을 향상시킨다. 항공연구본부가 개발해 FAA에 최근

인도한 Precision Departure Release Capability는 불규칙한 간격없이 연속해서 항공기가 정

교하게 이륙할 수 있도록 한 프로그램으로, 항로의 수용성과 서비스 신뢰도를 높였고, 연료

사용을 감소시켰다.

중기적(2025-2035)으로 NextGen의 기술들이 전면적으로 적용되어 터미널, 항로, 지상,

이착륙을 통합한 비행궤적 기반 운용시스템이 구현될 것이다. 장기(2035년 이후)적으로, 전

세계 교통 팽창을 지원하는 완전 자동화된 비행궤적 서비스가 가능해질 것이다. 실시간으로

상황변화에 자동으로 적응하고 다양한 종류의 항공기와 임무를 서비스할 것이다.

NASA 항공연구본부의 역할 전략분야 1의 기술적인 초점은 미래 항공 시스템의 개념,

운용, 기술이다. NASA 항공본부는 이 분야에서 두 가지 중요한 역할을 수행한다. 첫째, 안

전한 자동화 기술 개발과 FAA의 NextGen 계획이 잘 실행되도록 하는 안전관리 시스템의

개발이다. 둘째, 국가 항공 시스템의 활용 영역을 안전하게 넓히고 미래 운영이 가능하게

하는 현재 FAA의 계획 이후에 필요하게 될 개념과 기술을 연구하는 일이다.

단기적으로 항공연구본부는 각 항공교통관리 영역에서 효율성을 높이기 위해 항공기 운용

의 효율, 안전, 환경 성능을 높이는 기술연구에 집중한다. 기술시현을 통해 기술성숙도를 높

이고 효율적인 항공교통관리 시스템으로 전환할 수 있도록 한다.

중기적으로 각 항공교통관리 영역들을 통합함으로써 시스템의 효율성, 예측성, 신뢰성을

증진할 것이다. 안전 위험 경영, 시스템 모델, 자동화, 인간-기계 간 통합, 궤적 기반 운용

의 도입 등을 위한 개선된 방법을 위한 기술개발을 추진한다.

장기적으로 현재 FAA 계획 이후를 보며 국가 항공교통 시스템을 다양한 고객 수요와 변

화하는 환경에 적응해 유연하고, 재생가능하도록 하는 혁신적인 개념 연구에 집중할 것이

다.

NASA 항공연구본부는 또한 항공기 엔진과 낮은 기온에서 안전하게 운항할 수 있는 기체

착빙연구를 계속 수행할 예정이다,

전략 분야 2. 상용 초음속 비행기의 혁신

항공 커뮤니티의 비전 효율적이고, 가격경쟁력이 있으며, 환경을 저해하지 않는 상용 초

음속 비행기를 개발하는 것은 대륙 횡단 항공기의 게임 체인저가 될 것이다. 이와 같은 개

- 13 -

발은 항공 과학과 기술분야에서 미국의 우위를 유지시키는데도 도움을 줄 것이다. 전략 분

야 2의 추진으로 초음속 비행기의 환경적, 운용적 장벽을 극복할 기술 혁신을 보여줄 것이

다.

초음속 비행기의 환경적 장벽은 음속폭음(sonic boom)에 의한 지상 충격, 공항 주변의

소음, 고고도 배기 가스 배출, 고 에너지 소비 등이다. 즉 성공적인 초음속 민항기의 개발은

음속폭음으로 지상에 피해가 없어야하며 기존 항공기 운항을 저해해서도 않될 것이다. 게다

가 기체의 공기 역학적 비효율성과 추진시스템의 성능 때문에 많은 연료와 비용이 소모되는

것도 극복해야할 장애이다.

단기적 성과목표는 초음속 비행기의 극복해야할 장벽 중 가장 큰 음속폭음에 의한 지상

충격을 낮추는 연구에 집중하여 충격의 수용가능한 수준에 대한 면허 표준을 만드는 것이

다. 중기적으로 이착륙 소음, 고고도 배기 가스 방출, 연료 효율 등의 문제에 대한 연구를

추진하여 폭음 충격 감소, 저 소음, 저 오염 배기가스를 방출하는 적정 가격의 초음속 비행

기를 개발하고, 장기적으로 개발된 초음속 비행기가 여객 수송에 쓰일 수 있도록 추가적인

연구를 수행한다.

NASA 항공연구본부의 역할 상용 초음속 민항기의 부할 가능성은 지상에서의 수용할 정

도로 음속폭음 충격을 줄이는 것과 아음속 비행기에 적용하는 환경 기준을 맞추는 일이다.

NASA 항공연구본부는 음속폭음에 대한 일반 대중의 반응을 DB화 하는데 필요한 기술을

개발해야 할 것이다. 그리고 세계 일반인이 수용 가능한 음속폭음의 수준이 정해지면, 항공

연구본부는 그 수준을 맞추기 위한 기체 설계 연구에 집중할 예정이다. 더불어 다른 환경

장벽을 극복하기 위한 연구를 수행할 것이다.

지상위의 상용 초음속 항공기의 비행이 현재 금지되어 있어 단기적으로 음속폭음의 수용

가능한 표준을 수립하는데 연구를 집중한다. 항공연구본부는 일반 대중이 수용가능한 정도

의 음속폭음 수준을 정하는 국제 표준 위원회와 협력할 것이다. 더불어 저 음속폭음 초음속

비행기의 설계와 개발을 위한 분석 기술을 개발할 것이다.

중기적으로 산업체가 음속 폭음 표준에 부응하는 초음속 비행기를 시제 개발할 수 있도록

NASA 항공연구본부는 기술연구를 지원할 것이다.

전략 분야 3. 고효율 상용기

이 전략분야는 현재 개발되고 있는 항공기를 이을 차세대 및 차차 세대의 항공기 개발이

다. 즉 환경적으로 지속가능성에 대한 고려, 저 연료 사용 및 저 비용의 비행기를 개발하는

것으로 미래 항공 운송시장의 팽창에 대응하고 기후 변화와 대기 오염 및 소음 문제에 해결

책이 될 것이다.

항공 커뮤니티의 비전 : 아음속 비행기 2009년 국제항공운송협회(IATA)는 다음을 의결

하였다. 2010~2020년 간 매년 평균 연료 효율을 1.5%씩 높이고 2020년 이후 탄소 배출

증가가 더 이상 없도록 하고 2050년까지 2005년 배출량의 50%를 감축시킨다.(그림4)

- 14 -

[그림 4] 탄소 증가 억제를 위한 항공 커뮤니티의 비전(자료 출처: NASA)

이를 위한 아음속 비행기의 에너지 소모량, 질소산화물 배출량, 소음의 감축 레벨 목표는

N+1, N+2, N+3의 성능 레벨로 규정되어 진다.(표1)

[표 1] 아음속 비행기의 목표 성능 향상

기술 혜택

기술세대

N+1

TRL 4-6:2015

최초 적용

2020-2025

N+2

TRL 4-6:2020

최초 적용

2025-2030

N+3

TRL 4-6: 2025

최초 적용

2030-2035

소음
(ICAO 8.4.2/FAA 단계 4 소음 한계 대비)

-32 dB

-52 dB

이착륙시 NOx 방출
(ICAO CAEP/6 표준 대비)

-60 %

-75 %

-80 %

순항시 NOx 방출
(2005년 대비 대비)

-55 %

-70 %

-80 %

비행기 연료/에너지 소모
(2005년 대비)

-33 %-

-50 %

-60 %

성과목표는 단기적으로 N+1레벨의 효율과 환경 성능을 가진 새로운 비행기를 설계, 개발,

생산하고, 중기적으로 N+2, N+3 레벨의 효율과 환경 성능을 가진 비행기의 설계, 개발, 생

산을 하는 것이다. 장기적으로, 성숙된 기술과 새로운 형상 개념은 저 탄소 추진과 N+3 레

벨을 넘는 효율과 환경 성능을 가진 항공기 개발을 가능하게 할 것이다. 전략분야 4의 저

탄소 추진도 이 기간 내에 충분히 비행기에 실현될 준비가 될 것으로 이산화탄소와 독성 기

- 15 -

체 방출을 감축시킬 것이다.

항공 커뮤니티의 비전 : 수직 이착륙기 수직 이착륙기에 대한 항공 커뮤니티의 목표는 안

전과 속도, 효율, 운용비용, 소음을 포함한 환경적 고려에 대한 성능 향상이다. 로터의 운용

적합성을 개선하면 기존 활용 분야뿐만 아니라 새로운 시장에서도 활용이 활발해 질 것이

다. 미래에 혁신적인 수직 이착륙, 또는 다른 기술개발은 수직 이착륙기의 시장을 기존 활

용뿐만 아니라 새로운 시장으로 더욱 확장시킬 것이다. 향후 많은 무인기 활용이 활발해질

것으로 예상됨에 따라 수직 이착륙에 대한 기술개발 수요가 크다.

향후 시장성장을 위해서 효율 증가, 소음 감소, 속도 증가가 요구된다. 단기적으로는 안

전, 소음, 로터 비행체의 특성 등을 향상시키기 위한 기술 증진이 있을 것이다. 중기적으로

N+2, N+3 레벨의 효율과 환경 기준을 달성하기 위한 기술과 새로운 형상개념을 개발할

것이다. 장기적으로 N+3 레벨의 효율과 성능을 넘는 수직 이착륙기가 개발될 것이다. 이

기간 수직 이착륙, 저 탄소 추진, 자동화가 종합되어 새로운 시장과 임무를 여는 항공기의

진보가 일어날 것이다.

NASA 항공연구본부의 역할: 아음속 비행기 NASA 항공연구본부는 현재 기술의 빠른 혁

신이 일어나도록, 또한 효율, 소음, 가스 배출에 개선이 있도록 미래 기술과 기체 개념을 위

한 연구를 수행할 것이다. 기체 모델링, 설계, 시험, 평가 및 공기역학, 연소, 복합재 사용과

인증 등에서 본질적인 개선을 위한 연구를 수행한다. 이 전략분야를 위한 항공연구본부의

연구주제는 고효율 기체, 초효율 추진, 최신 기체 및 엔진의 통합이다.

NASA 항공연구본부의 역할: 수직 이착륙기 효율적인 저소음 로터 디자인, 소음 인증 표

준, 효율적인 변속 추진 시스템 등의 연구에 집중할 것이다. 또한 항공연구본부는 증가된

성능을 갖는 N+3 수직 이착륙기와 2035년 이후의 N+4 수직 이착륙기의 가능성을 연구

중이다. 단계별 목표 성과 창출을 위한 항공연구본부의 연구주제는 깨끗하고 효율적인 로터

기 추진, 안전하고 인증가능한 수직 이착륙 기술, 첨단 부품 소음 감소이다.

[표 2] 수직이착륙기의 목표 성능 향상

기술 혜택

기술세대

N+2

TRL 4-6:2020

최초 적용 2025-2030

N+3

TRL 4-6: 2025

최초 적용 2030-2035

소음
(ICAO 8.4.2/FAA 단계 3 소음 한계 대비)

-10 dB

-14 dB

연료/에너지 소모
(2005년 대비)

-50 %

-60 %

전략 분야 4. 저탄소 추진으로의 전환

항공 커뮤니티의 비전 전략1에 의한 항공 교통의 효율성 및 전략 3에 의한 항공기 효율

성의 증가는 환경변화에 미치는 항공분야의 영향을 축소시키는데 기여할 것이나, 2050년까

지 2005년의 탄소 순배출량을 50%로 줄이겠다는 항공커뮤니티의 목표를 달성하는데는 미

진한 면이 있다. 그림4에서 보는바와 같이 이산화탄소 배출량을 현재 레벨보다 줄이기 위해

- 16 -

서는 좀더 효율적이고 발달된 연료 효율성과 장기적으로 신 개념의 추진시스템과 바이오 연

료가 필요하다.

즉 전략 4의 목적은 전통적 개스 터빈 엔진과 향후 개발될 엔진에 탄소 배출이 적은 연

료를 쓰는 것과 재생에너지 등 대체연료를 쓰는 새로운 추진시스템을 개발하는 것, 두 분야

로 나눌 수 있다.

항공커뮤니티는 상용 항공기에 쓸 탄소 배출이 적은 연료를 개발하는 연구는 성공적으로

이룰 것으로 자신하나, 하이브리드 전기 시스템 등과 같은 대체 에너지 추진시스템을 개발

하는 것에 대한 성공 확신은 그리 크지 못한다. 그러나 항공 외의 산업분야에서 재생에너지

및 에너지 시스템에 대한 연구가 진보적으로 진행되고 있는바, 이들 기술의 융합으로 항공

재생에너지 추진시스템 개발도 가능할 것으로 판단된다.

하이브리드 전기 추진 개념은 기존 추진과 전기 추진의 결합으로 저탄소 추진으로의 전환

목표를 이루기 위한 신개념 추진시스템의 대표적인 예이다. 다양한 연료와 공기 저항을 줄

이는 다양한 기체 설계 등에 대한 연구가 진행된다.

단기적으로, 기존 제트 엔진을 위한 저 탄소 연료를 개발하고, 동시에 하이브리드 또는

전기 추진 시스템 등 대체 추진시스템을 연구한다. 중기적으로, 대체 추진시스템을 개발해

리저널 젯 또는 단일통로기에 적용해 시현한다. 장기적으로, 모든 크기의 항공기에 대체 추

진 시스템을 적용한다. 2035년 이후 모든 항공기에 사용 가능한 대체 추진시스템 및 대체

에너지를 개발한다.

NASA 항공연구본부의 역할 NASA 항공연구본부는 저탄소 추진을 개발하기 위해 두 가

지 방향으로 연구를 진행한다. 첫째 항공 커뮤니티와 협력해 기존 가스 터빈 엔진을 위한

상업적으로 이용 가능한 저 탄소 대체 연료의 인증을 위한 자료를 마련하고 해석한다. 둘

째, 매우 낮은 탄소 배출을 얻을 수 있는 재생 에너지 추진 시스템을 연구한다.

단기적으로, NASA 항공연구본부는 대체 제트 연료의 배출 특성 연구를 포함해 현재 진

행 중인 기존 추진시스템을 이용하는 항공기의 탄소배출을 낮추는 연구를 계속한다. NASA

항공연구본부는 새로운 추진시스템의 축소모형을 시험하고 항공기에 초기 적용할 것이다.

중기적으로, 여러 재생 추진시스템의 평가와 최적의 추진시스템을 선택할 것이다. 현재 하

이브리드 전기 추진시스템이 가장 유망하지만, 모든 대체에너지의 장단점, 적용 문제점 등

을 평가, 비교할 예정이다. 장기적으로, NASA 항공연구본부는 중기적으로 연구한 가장 효

율적인 저 탄소 연료의 실물크기의 추진시스템을 시험하고, 대형 항공기를 포함한 실제 항

공기에 적용하는 것을 지원할 예정이다.

전략 분야 5. 실시간 전 시스템에 미치는 안전 보증

항공 커뮤니티의 비전 지난 수십년 동안 상용 항공의 위험을 줄이려는 노력의 결과로 항

공기는 가장 안전한 교통 수단이 되었다. 사고 분석에 따른 위험요소 인식과 대응으로 상용

항공기는 예외적인 안전기록을 갖게 되었다. 항공분야가 수용능력, 효율, 공역 사용을 높이

- 17 -

기 위해 첨단의 신기술을 적용할 때, 안전한 시스템을 유지하는 것이 중요하고 위험 발생

시 안전 문제를 해결하는 것이 중요하다. 이러한 요구에 부응하기 위해 선제적인 위험 경감

시스템으로 변환해야 한다.

이 전략분야의 연구는 전 시스템에 미치는 선제적인 위험 감지, 진단, 해결책 제시로 좀

더 복잡한 공역에서 안정한 항공 운용을 보장 한다.

단기적으로, 첨단 안전보증 시스템을 선보인다. 향후 십년 간 데이터 마이닝, 분석, 진단,

실시간 시스템 인증 기술, 안전 리스크 모델 등과 같은 안전 툴을 연구할 것이며, 분석 툴

의 정확도와 속도는 안전문제를 사전에 인지하는데 큰 도움이 될 것이다. 중기적으로, 통합

된 안전 보증시스템으로 연속적으로 안전 모니터링을 가능하게 할 것이며, 중기적으로는 안

전 보장 시스템을 국가 항공 시스템에서 가상 시뮬레이션할 것이다. 좀 더 자동화된 가상시

스템은 연속적인 안전을 보장할 것으로 거의 실시간 평가가 가능케 할 것이다. 장기적으로,

자동화된 안전 보증시스템이 실시간으로 운용되어 자기 방어가 가능한, 스스로 문제를 해결

하는 항공시스템이 될 수 있을 것이다. 안전 리스크를 최소화하기 위해 운용자와 자동화된

시스템은 여러 수정된 행동의 최적화된 혼합을 위해 서로 협력할 것이다.

NASA 항공연구본부의 역할 본 전략 분야의 목적은 전 시스템에 거친 실시간 안전 보증

프로토타입을 개발해 선제적인 안전 경영을 증진시키는데 있다. 그와 같은 시스템의 구성요

소는 잠재 안전 위협을 감지하고 경감시키기 위한 자료 분석, 예측, 평가 도구이다.

항공연구본부는 단기적으로 현재의 위험 인식과 예보기술을 다양한 시스템의 다양한 자료

들을 통합하도록 적용하고, 장기적으로는 국가 항공의 전 시스템에 거친 요소 전반에서 안

전 모니터링을 하는 것이다. 연구의 최종목표는 전 시스템에 거친 실시간 안전 보증 시스템

의 프로토타입 시연이다.

전략 분야 6. 비행 변환을 위한 자동화

항공 커뮤니티의 비전 자동화 시스템은 비행 운용시스템의 안전, 효율, 유연성 등에 진화

를 가져와 국가 항공 시스템의 용량, 견고성, 유연성을 증진시킨다. 자동화의 또 다른 혜택

은 무인항공기와 같은 자동화된 항공시스템의 도입이다. 전략분야 6의 목적은 고 지능의 무

인 항공기의 도입과 이를 포함한 자동화된 운항관리 시스템을 개발하는 것이다.

단기간은 초기 무인화 적용 단계로 무인항공기를 국가 항공 시스템에 초기 통합시키고,

비행 인프라 내에서 자동 시스템 기술을 활용한다. 작고 자동화된 무인기를 규정 영역에서

운용하고 기존 비행 운용 시스템에 통합한다. 중기적으로, 핵심분야에 인간-기계 간 팀을

이루는 연구를 수행할 예정이다. 단기적으로 수행한 결과는 상용 항공기 운용에 인간의 역

할을 줄이는 것을 포함해 좀 더 인간-기계간 팀을 이루는 분야를 넓힐 것이다. 자동시스템

에 대한 높아진 신뢰는 제한된 분야만이라도 완전 자동화된 무인항공기가 인증될 수 있도록

할 것이다. 장기적으로, 국가 항공 시스템의 다양한 기능 영역이 자동화되어 궁극적으로 자

동 운항관리가 이루어질 것이다.

NASA 항공연구본부의 역할 항공연구본부는 머신 러닝, 인공지능, 로봇공학 등의 빠르게

- 18 -

진화하는 기술을 이용해 자동 운항관리를 증진시키는 일을 할 것이다. 특히 위급상황에 적

응하는 머신 러닝 기능의 능력을 평가한다.

단기적으로, 항공연구본부의 연구는 국가 항공 시스템내에 무인항공기를 통합하는 것에

집중할 것이다. 또한 자동 시스템의 혜택과 위험을 정의하고, 적절한 자동화 시스템을 선택

할 것이다. 중기적으로 기술 발달은 인간-기계의 팀을 이루는데 진보를 가져와 효율성이

높은 신개념의 운용 시스템의 도입을 가능하게 할 것이다.장기적으로, 복잡한 환경에서 성

능이 보장되는 기술과 기준을 개발하여 전체 국가항공시스템에 거쳐 자동 기능의 적용이 가

능하게 될 것이다.

그 외에 항공연구본부는 전 전략분야를 아우르는 기술 개발의 임무를 수행한다. 즉 차세

대 물리기반 모델링 및 설계 능력의 향상과 신소재, 추진 제어 등의 기술 융합을 통한 비행

능력의 진보를 이끈다.

맺음말

이번 이슈지에서는 NASA 항공연구본부의 실행계획을 중심으로 NASA 항공 연구의 비전

과 계획, 로드맵을 살펴보았다. NASA의 계획 수립과정과 결과물을 통해 한국항공우주연구

원의 항공연구 분야에 대한 다음과 같은 시사점을 제시하고자 한다.

첫째, 장기간에 거쳐 수립한 계획이다. 비전, 계획, 로드맵에 이르기까지 큰 그림에서 세

부 수행계획에 이르는 단계를 3~4년에 거쳐 수립하였다. 처음에 비전, 그 다음엔 실행계획,

그 다음은 로드맵으로 비전, 장기 계획 및 기술 로드맵까지 모든 계획을 단 기간에 수립하

고, 수립한 계획은 계획으로만 미뤄두는 우를 범하지 않는다. 초기 비전을 수립한 후 다음

수행계획을 수립할 때는 전략분야의 내용을 다시 한 번 곱씹어 업데이트 하였다. 처음 세운

것을 유연하게 수정하기도 하며, 차근차근 스텝을 밟아 살아있는 계획을 만들었다. 결과적

으로 목표 지향적이고, 실행을 전제로 한 살아있는 계획이 도출되었다.

둘째, NASA 항공연구 본부가 속한 항공 커뮤니티의 비전을 파악하고 NASA의 역할을

제시하였다. 전체 항공 커뮤니티 안에 NASA가 속함에 따라 전체 국가 항공발전을 위한 비

전을 먼저 분석한 후, 그 속에서 NASA가 기여할 부분을 찾았다. 이를 위해 NASA 항공본

부의 고객인 FAA, 민간 항공사, 상위 레벨의 국가 연구 위원회와 소통하였다. 소통을 통해

미국 항공 분야가 진행하고 있는 차세대 항공교통관리 시스템과 국가 항공시스템에 무인기

를 통합 운용하는 것이 항공 커뮤니티의 가장 중점적인 이슈임을 파악하고, 이에 맞게 전략

분야와 연구주제를 정렬하였다. 사회 니즈에 부응하기 위한 성실하고도 충실한 노력을 엿

볼 수 있다.

셋째, 그간의 항공분야 연구 계획 수립의 패러다임을 바꾸었다. 현재 기술을 바탕으로 기

술의 진보를 제시한 것이 아니라, 미래사회를 예측하고, 미래 사회 니즈에 항공분야가 어떻

게 부합할지를 먼저 고민하였다. 세계 트랜드로부터 항공연구 수요가 있으며, 대응이 필요

한 트랜드를 정리하였다. 즉 항공기를 개발하고 추진 시스템을 개발하는 것 기술개발 자체

가 목적이 아니라 미래 사회 니즈에 선제적으로 대응해 결과적으로 신규 첨단 항공기에 대

- 19 -

한 수요를 창출하는 연구 주제를 고민하였다. 미래에도 NASA가 세계 항공연구를 리드할

수 밖에 없는 이유이다.

넷째, 빠르게 진보하는 항공산업 외 분야의 기술 발전에 주목하여, 이들을 항공분야로 끌

어와 융합하려는 노력이다. 현대사회는 자동화, 인공지능, 사물 인터넷, 복합 소재, 재생 에

너지 등 신기술이 창출되고 있으며, 이들은 빠르게 진보하고 있다. 현재 이루어지는 기술

진보를 선도하기 위해서 항공 분야에서 기술 진보를 이루는 것보다 타 분야 기술을 수렴하

는 것이 더 빠를 것이다. 우리나라가 한계에 부딪힌 IT, 자동차의 산업의 한계를 돌파하고

경제 성장을 이끌 동력은 현재 빠르게 출현되고 있는 기술의 기존 산업 분야 접목, 그 중에

서도 항공분야의 접목으로 판단된다.

참고자료:

․ NASA, “NASA Aeronautics Strategic Implementation Plan”, 2015

․ NASA, “ARMD Strategic Thrust”, 2016

․ NASA, “New Aviation Horizon Initiative and Complementary Investments”

․ NASA, “Aeronautics Research Strategic Vision”

․ Walter B. Olstad, “The Evolution of the Role of NACA and NASA in Aeronautics

and NASA’s Aeronautics Capabilitues”

*문의: 미래전략본부 정책총괄팀 최남미 연구원(nammi@kari.re.kr/042-860-2128)

한국항공우주연구원 미래전략본부