본 논문에서는 Urban Air Mobility (UAM) 회랑에서 한국형 Satellite Based Augmentation System (SBAS)인 Korea Augmentation Satellite System (KASS)의 활용 가능성에 대해 성능 예측치를 기반으로 연구 한 결과를 제시한다. 회랑은 기존 ATM 항공로와 구분하기 위해 통용되는 명칭으로 현재 UAM에 활용 예정인 2~5인승의 전기 추진체 기반 초소형 항공기가 운항하는 UAM 전용 항공로이다. 회랑의 설정 은 서비스 제공 목표 뿐 아니라 주변 공역 구성에 따라 추후 결정되며, 현재 예상되는 회랑의 범위는 수직 방향의 경우 Above Ground Level (AGL) 450 m를 중심으로 ±150 m 정도이며, 수평 방향의 경우 최소 구간이 ±100m 정도로 추정된다. 이는 Distance Measurement Equipment (DME), VHF Omnidirectional Rang e(VOR) 등 재래식 항법시설로는 요구 항법 성능을 지원하기 불가능한 작은 범위이다. UAM 산업 이해관계자들은 자연스럽게 UAM 회랑에서의 주항법시설 후보로서 SBAS를 최우선 고려하고 있으며, 2025년부터 초기운영을 계획하는 UAM 생태계와 2024년부터 항공용 서비스 제공 예정인 KASS는 상호간에 적절한 시점이라 볼 수 있다. 우선 기존 ATM 분야에서 활용되는 International Civil Aviation Organization (ICAO) Doc9613 – Performance Based Navigation (PBN) manual을 기반으로 예상 되는 UAM 회랑에서의 요구 항법 성능을 개략적으로 설정해보았고, 현재까지 분석된 KASS의 Signal in Space (SiS) 성능을 토대로 해당 요구 항법 성능 충족 가능성을 분석해보았다. 추가적으로, UAM 회랑 요구 항법 성능을 좀 더 정확하고 완전하게 설정하기 위해서 추가 연구가 필요한 사항과 항법 요구 사항 만족 이후에도 최종 안전성 달성을 위해 KASS 운영기관 및 UAM 서비스 사업자 등 운영측면 에서 고려해야 할 요구사항을 분석하여 제시한다.

A Study on the Use of Korean SBAS in the UAM Corridor

Dong-Hwan Bae*, Yun-Jung Choi

In this paper, we present the results of a study on the feasibility of using Korea Augmentation Satellite System (KASS), a Korean Satellite Based Augmentation System (SBAS) in the Urban Air Mobility (UAM) corridor, based on performance predictions. The corridor is a commonly used name to distinguish it from existing ATM routes, and it is a dedicated UAM route operated by electric propulsion-based sub-compact aircraft with 2 to 5 seats that are currently scheduled to be used in UAM. The assignment of the corridor area will be decided later according to the service provision goal as well as the composition of the surrounding airspace. The currently expected range of the corridor is +-150m centered on AGP 450m in the vertical direction, and the minimum across-track range is estimated to be around +-100m centered on the corridor route. This is too small range to support the required navigation performance with conventional navigation facilities such as Distance Measurement Equipment (DME) and VHF Omnidirectional Range (VOR). Stakeholders in the UAM industry are naturally considering SBAS as a primary navigation facility candidate in the UAM corridor. Therefore, the UAM ecosystem, which plans to operate from 2025, and KASS, which is scheduled to provide aviation services from 2024, can be seen as a mutually appropriate time. This paper anticipates the required navigation performance in the UAM corridor roughly, based on the International Civil Aviation Organization (ICAO) Doc9613 – ‘Performance Based Navigation (PBN) manual’ used in the existing ATM field. Additionally, the feasibility analysis is provided to check if the SiS performance of KASS meets the required navigation performance. Finally, it is suggested what further research is needed in order to anticipate more accurate and complete required navigation performance in the UAM corridor, and some matters to be considered are analyzed and presented to achieve final safety in operation point of view, such as KASS service provider and UAM service providers.

Keywords: urban air mobility, Korean satellite based augmentation system, corridor, required navigation performance

Speaker 배동환* 항공안전기술원