KARI 한국항공우주연구원

무인기 기술의 발전으로 민수와 공공분야의 드론 활용이 증대되고 비행 수요가 급격히 증가하고 있다. 드론과 드론, 드론과 다른 유인항공기, 드론과 지상의 사람들이 어떻게 안전을 확보할지가 중요한 기술적·제도적 과제로 부상했다. 이에 따라 유인항공기 운항 안전에 끼칠 영향을 최소화하면서 무인기의 활용성을 극대화할 수 있는 드론교통관리시스템(UTM)에 관한 연구가 미국에서 시작되어 유럽(U-space)과 여러 나라로 확대됐다.

드론교통관리시스템(UTM)은 고도 150m 이하의 저고도를 운항하는 자체 중량 150kg 이하의 무인기(항공법상 무인비행장치에 해당)를 대상으로 안전하고 효율적으로 비행할 수 있도록 교통정보를 제공하고 관리하는 시스템이다. 한국항공우주연구원은 국토교통부의 지원으로 2017년부터 2022년까지 “저고도 무인비행장치 교통관리시스템(UTM) 개발 및 실증시험 연구개발” 사업에 참여하여 UTM 시스템 시작품을 개발하였고 UTM 시스템의 효용성과 가능성을 검증하였다. 현재는 2023년부터 2026년까지 계획된 2단계 UTM 개발 사업에 참여하고 있다. 2단계 드론교통관리시스템(UTM)은 국가가 관리하는 드론비행정보시스템(FIMS, Flight Information Management System)과 공공사업자와 민간사업자가 모두 참여할 것으로 예상되는 UTM 서비스시스템(USS, UTM Service System)의 분산 구조를 정립하고 상업화를 대비한 기술 개발과 법·제도 개선 작업을 병행하고 있다. 기술적인 측면에서 2단계 UTM 사업은 우리나라 UTM 공역에서 다수의 USS 사업자가 존재하는 상업화 환경에서 USS 사업자들간의 연계, 드론비행정보시스템(FIMS)와의 원활한 정보 교환에 중점을 두고 있다. 또한 UTM 상업화를 위한 국가차원의 UTM 운용개념 개발, UTM 사업 추진을 위한 드론 관련 법·기술기준·제도까지도 포함하여 개발을 추진중이다.

선행 사업에서는 드론교통관리시스템 관제실을 구축하고 비가시권 비행을 수행하는 100대 이상의 드론을 동시에 처리할 수 있는 교통관리 체계를 개발했다. 현재 진행 중인 2단계 사업에서는 USS 전국망 구축을 고려하여 UTM 적용 범위를 확대하고 타 교통체계와의 연동을 고려한 고도화 연구를 진행하고 있다. 현재 개발 중인 시작품은 기초 지자체 이상의 영역을 UTM 공역으로 설정했을 때 한 개의 USS가 300대 이상의 드론을 동시에 처리하여 교통관리 서비스를 제공하는 하는 것을 목표로 하고 있다. 실제 상업화가 이루어지면 하드웨어와 소프트웨어의 처리 용량을 확대하여 충분한 드론 교통 수요에 대비할 수 있도록 유연하게 개발 중이다.

드론교통관리시스템(UTM)은 초고속 이동통신망과 인터넷망을 활용하기 때문에 드론 사용자는 언제 어디서나 모바일 기기 등을 활용하여 손쉽게 드론의 식별 ID, 위치 정보, 실제 비행 궤적 등을 실시간으로 모니터링할 수 있다. 현재 드론 원스톱 민원 서비스를 통해 제공되고 있는 비행계획 승인/특별비행승인의 업무도 장기적으로 UTM으로 대체될 것으로 예상된다. 드론 원스톱 민원 서비스가 지원하지 못하는 주변에서 비행 중인 다른 드론의 실시간 비행 정보를 알 수 있을 뿐 아니라, 비행금지구역 정보, 공역 내 기상 정보, 유인기 비행 정보 등을 제공 받아 비행에 활용할 수 있으므로 타 비행체와의 충돌 방지, 비행금지구역 접근 방지, 충돌 방지를 위한 자동 경보 제공 기능 등으로 무인기의 운용 안전성과 활용도를 높일 수 있을 것으로 기대된다. 또한, 항공교통관리기관이나 정부에서는 불법 드론의 감시 및 적발, 유무인기 간의 충돌 방지를 위한 기본 수단으로 활용할 수 있다. 또한 드론교통관리시스템(UTM) 기술은 드론으로 통칭되는 무인비행장치 뿐만 아니라 향후 도심 항공 모빌리티(UAM, Urban Air Mobility) 환경에서 개인항공기의 항행 안전을 위한 기반 기술로도 활용이 가능하다.