85. Flow-based Generative Model 기반 항공기 궤적 예측을 통한 도심항공모빌리티 회랑 가용성 평가 / …

구두세션, 항공/물류 2, 27(금) 13:20-15:00, 천연Ⅱ 

Flow-based Generative Model 기반 항공기 궤적 예측을 통한 도심항공모빌리티 회랑 가용성 평가 / 조정우(한국교통연구원), 최성진(University of Minnesota)

도심항공모빌리티(UAM)의 안전한 도입을 위해 기존 항공교통관리(ATM) 체계와의 상호 운용성 보장을 비롯한 다양한 당면 과제가 존재한다. 특히, UAM 수요가 발생할 것으로 예상되는 지역의 공역 상당 부분은 이미 항공교통관제(ATC)를 위해 사용되고 있어, 레거시 항공기가 사용하는 공역과의 분리가 필요하다. ATM과의 상호 운용 복잡성을 최소화하기 위해 UAM 공역과 ATM 공역을 최대한 분리하는 '배타적(exclusionary) 공역' 개념이 제안된 바 있지만, 해당 방식은 UAM 운영 효율을 제한할 수 있다. 추후 UAM 기술이 발전하고 수요가 증가함에 따라 UAM과 ATM 공역 간 운영 관점에서의 조정(coordinate) 필요성 또한 증가할 것이나 복잡한 비행 패턴이 존재하는 터미널 공역에서 UAM 운영 가용성을 분석한 연구는 부족한 상황이다. 일반적으로 레거시 항공기는 사전에 정의된 항로를 따라 비행하지만 터미널 공역에서는 항공 교통량, 기상 상황 및 인적 요인으로 인해 불확실성이 발생할 수 있으며, UAM-ATM 공역 통합 상황에서의 분리 보장을 위해서는 기존 항공기 궤적에 대한 정확한 예측이 수반되어야 한다. 이에 본 연구에서는 항공기 궤적 예측 기반 터미널 공역에서의 UAM 회랑 가용성을 평가하는 프레임워크를 제안하고자 한다. 구체적으로, 흐름 기반 생성 모델(Flow-based Generative Model)인 Normalizing Flows 기반 항공기 단기 궤적 예측을 통해 UAM 항공기와 레거시 항공기와의 분리간격을 측정한다. 측정된 정보를 토대로 레거시 항공기와의 분리를 보장하도록 UAM 항공기의 속도를 조절하고, 터미널 공역을 통과하는 회랑 후보군을 대상으로 비행지연 관점에서의 운영 효율과 최소 분리간격 관점에서의 운영 안전성을 평가하고자 한다.