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최근 코로나 펜데믹으로 물동량이 많아지고 빅데이터와 인공지능 등으로 인한 기술적 변화로 인해 교통분야에 플랫폼 기술이 결합되면서 모빌리티 분야를 비롯해 자율주행 기술 전반에 클라우드와 AI(인공지능) 기술을 결합한 혁신 사례가 늘어나는 등 교통산업 분야에서 엄청난 변화의 바람이 불어오고 있다.

특히 초연결 사회 확산과 비대면의 일상화로 인해 많은 기업들이 클라우드 기술을 도입함으로써 머지않아 미래 교통서비스는 하나의 디지털 플랫폼을 통해 전동휠에서부터 자전거, 승용차, 택시, 철도, 비행기 등 모든 운송수단을 이용할 수 있는 마스(MaaS)를 중심으로 자율주행 교통서비스, 공유형 교통서비스, 통합 교통서비스, 도심용 공중 모빌리티 서비스 등이 등장해 효율성과 고객 경험을 향상시킬 것으로 예상하고 있다.

또 디지털 혁신을 가속화 하고 있는 추세에 따라 ICT 기술은 향후 더 빠른 속도로, 더 깊숙한 곳까지 교통 각 분야를 변화시켜나갈 뿐만 아니라, 클라우드와 AI 기술의 결합으로 인해 단 한 번의 결제로 통행수단 조합 이용이 가능한 MaaS의 보편화 가능성이 제기되면서 모빌리티 혁명을 이뤄내 산업의 판도를 바꿀 것으로 전망하고 있다.

아울러 빅데이터와 인공지능을 활용하는 MaaS는 빅데이터와 인공지능에 의한 수요 예측과 경로 최적화, 자율주행 및 길찾기, 이상 감지, 로봇 등과 같은 분야를 기반으로 다양한 교통수단을 통합해 최적의 경로를 제안함으로써 서비스를 제공하는 자와 이용하는 자의 공간적ㆍ물리적 제약을 허무는 역할뿐만 아니라, 비용을 절감하고 선택의 기회를 확장해 미래 교통산업은 수요응답형 서비스, 맞춤형 서비스로 발전할 것으로 전망하고 있다.

특히 교통산업은 자율주행차의 출현, 최저임금제 시행, 운행정보의 고도화 등으로 업역의 경계가 약화되고, 고용 규모가 축소되는 상황에서 향후 door-to-door 이동에 가까운 편리한 MaaS가 상용화되고, AI와 머신러닝이 교통 물류 산업에 긍정적인 영향을 미치면서 미래 교통산업은 지금과는 확연하게 다른 혁신적인 변화를 가져올 것으로 예측하고 있다.

한편, 향후 도시에 거주하는 인구가 급증하면서 대부분의 도시 교통시스템이 이를 감당할 수 없게 될 것이라는 예상이 나오고 있는 가운데, 자율주행차와 공유플랫폼을 기반으로한 모빌리티 서비스가 도시의 교통혼잡과 환경문제를 해결할 대안으로 떠오르고 있지만, 이를 통해 근본적인 문제를 해결하기에는 한계가 있다는 지적이 나오고 있다.

이 같은 상황에서 모빌리티 영역이 하늘길로 확대되면서 새로운 패러다임의 도심 항공 모빌리티((UAM))가 등장하고 있는데, UAM은 자동차를 넘어선 종합적인 미래혁신 모빌리티 서비스로 이동 시간의 혁신적 단축으로 도시와 도시간 경계를 허물고, 세계적인 메가시티화로 점점 저하되고 있는 이동 효율성 문제를 극복하게 될 것으로 예측하고 있다.

자율주행과 공유플랫폼은 현재 비효율적으로 운용되고 있는 도시의 교통자원을 좀더 효율적으로 운용함으로써 편리성과 경제성을 가져올 것으로 분석하고 있지만, 도시 교통 문제의 근본적인 해결과 공간과 시간의 제약에서 벗어나 보다 편리한 모빌리티 서비스를 제공하기 위해서는 새로운 공간 자원이 필요하다는 인식이 확산되고 있다.

이에 하늘을 이동 통로로 활용하는 도심 항공 모빌리티((Urban Air Mobility, UAM))에 대한 기술 개발이 이루어지고 있는데, UAM은 수직이착륙이 가능한 개인 항공기(PAV)와 결합해 도심에서의 이동효율성을 극대화하는 차세대 모빌리티 솔루션으로 미국항공우주국(NASA)은 UAM을 저고도의 공중을 활용해 새롭게 구축하고자 하는 도시의 단거리 항공 운송 생태계로 정의하고 있다.

이를 기반으로 향후 모빌리티 개념은 스마트시티에 맞춰 범위가 확장되면서 1인용 개인 모빌리티에서 자율주행, UAM까지 모든 교통수단의 생태계 전반을 아우르게 될 것으로 예상하고 있는 가운데, 현재의 모빌리티 서비스로는 도시의 교통문제를 완전하게 해결하기 어렵다는 예측 속에 더 빠르고 안전하게, 그리고 자신이 원하는 시간에 이동하기를 원하는 소비자들의 욕구는 도심 항공 모빌리티 시장을 급속도로 성장시키는 원동력이 되고 있다.

이 같은 UAM은 도심의 혼잡한 교통 정체로 낭비되는 시간을 획기적으로 줄여줌으로써 물류 운송비용 등 급증하는 사회적 비용 문제를 해결할 뿐 아니라, 활주로 없이도 도심 내 이동이 가능해 교통사고 감소, 환경오염 저감 등의 효과를 불러옴에 따라 향후 새로운 미래 모빌리티 서비스로 각광받을 것으로 예상하고 있다.

이와 같은 도심 항공 모빌리티는 도심과 그 주변 광역권(Intercity)을 모두 아우르는 메가시티의 새로운 이동성으로 현재로서는 상용화 시기를 예상하기 어렵지만, 구현될 경우 도심내 이동시간을 단축시킴으로써 인간 중심의 미래 도시 구현에 이바지할 것으로 예상하고 있다.

이에 IRS글로벌은 도심항공모빌리티(UAM)와 통합교통서비스(MaaS) 관련 분야에 관심이 있는 기관ㆍ업체의 실무담당자들에게 연구개발, 사업전략 수립에 도움이 되기를 바라는 마음으로 조사를 기획하였다. 도심항공모빌리티(UAM)와 통합교통서비스(MaaS) 관련 연구개발 및 사업을 진행하는 관계자들에게 유용한 정보로 활용되어 크게는 국내 관련 산업의 경쟁력 강화에 기여할 수 있는 자료가 되기를 기대해본다.

Ⅰ. 진화하는 통합교통서비스(MaaS)의 기술 개발 및 생태계 현황

1. MaaS 기술 및 산업 개요

  1-1. 교통 물류 산업

    1-1-1. 교통산업의 변화

    1-1-2. 교통수단의 발전과 이동 수단의 진화

      (1) 이동 수단의 진화

      (2) 자동차의 산업화

    1-1-3. ICT 기반 MaaS

  1-2. MaaS 기술의 등장배경 및 개념

    1-2-1. MaaS의 등장 배경

      (1) 교통혼잡과 주차난

      (2) 전세계적인 화두 대기오염

      (3) 초고령화 사회로의 진입

    1-2-2. MaaS 기술 개요

      (1) MaaS 개념 및 특징

        ① 개념

        ② MaaS의 필요성

        ③ MaaS의 장점

        ④ MaaS의 주요 특징

    1-2-3. MaaS 플랫폼

      (1) MaaS의 핵심 요소

      (2) MaaS 인프라 스트럭처

        ① 사용자

        ② 데이터 제공업체

        ③ 다양한 교통수단의 운송 주체와 교통서비스

        ④ MaaS 운영자

  1-3. 미래 모빌리티(Mobility) 생태계

    1-3-1. 모빌리티 개념 및 패러다임 변화

      (1) 모빌리티 개념

      (2) 모빌리티 패러다임의 변화

      (3) 스마트 모빌리티(Smart Mobility)

        ① 스마트 모빌리티(Smart Mobility) 개념

        ② 스마트 모빌리티(Smart Mobility) 전망

      (4) 개인용 이동 수단

        ① 퍼스널 모빌리티(personal Mobility) 개념

        ② 퍼스널 모빌리티 장점

        ③ 퍼스널 모빌리티 시장

        ④ 퍼스널 모빌리티 개발 동향

        ⑤ 퍼스널 모빌리티의 과제

    1-3-2. 5G 모바일 인프라(Mobile Infra)

      (1) 5G 서비스 구현

      (2) 5G 서비스 기반 모빌리티

    1-3-3. 5G 모바일 인프라(5G Mobile Infra) 기반 MaaS

  1-4. 차량 공유서비스 현황

    1-4-1. 차량 공유서비스 

      (1) 공유경제(Sharing Economy) 개념

      (2) 차량 공유서비스 개요

        ① 차량 공유서비스 등장

        ② 자율주행과 차량 공유서비스

    1-4-2. 모빌리티 서비스의 확장성

  1-5. MaaS 기술 현황

    1-5-1. 새로운 이동 수단 MaaS 시대 도래

    1-5-2. MaaS 발전 단계

    1-5-3. MaaS와 빅데이터

2 자율주행과 MaaS 

  2-1. 5G 시대 자율주행 자동차

  2-2. 자율주행 기반 모빌리티의 진화

    2-2-1. 자율주행 서비스

    2-2-2. 모빌리티 혁명을 위한 자율주행과 MaaS의 융합

  2-3. 자율주행 시스템

    2-3-1. 4차 산업혁명의 핵심 기술 자율주행

      (1) 고성능 인포테인먼트시스템

      (2) 고성능, 고정밀 3D 지도 기술

      (3) 고성능 라이다(LiDaR) 기술

      (4) 고성능 레이더(Radar) 기술

Ⅱ. 미래형 모빌리티 서비스인, MaaS 산업 및 도심항공모빌리티(UAM)의 연구개발, 특허 동향

1. MaaS 기술 개발 현황

  1-1. 미래 이동성의 핵심 MaaS 기술 개요

  1-2. 다양한 공유 모빌리티 서비스

    1-2-1. 카셰어링(Car Sharing) 서비스

      (1) 카셰어링(Car Sharing) 개념

      (2) 카셰어링(Car Sharing) 이용 형태

    1-2-2. 라이드셰어링(Ride Sharing)

      (1) 라이드셰어링(Ride Sharing) 개념

      (2) 라이드셰어링(Ride Sharing) 이용형태

    1-2-3. 개인형 교통수단 마이크로 모빌리티 서비스

    1-2-4. 기존 교통서비스와 새로운 이동 수단 MaaS 서비스

2. 모빌리티(Mobility) 분야별 산업 동향 및 주요 이슈

  2-1. 소형 모빌리티

    2-1-1. 전기자전거

    2-1-2. 전동킥보드

  2-2. 중형 모빌리티

    2-2-1. 전기차

    2-2-2. UAM

  2-3. 대형 모빌리티

    2-3-1. 전동화버스

    2-3-2. 트램(tram)

3. 도심항공모빌리티(UAM) 연구개발 및 특허 동향 분석

  3-1. UAM 연구개발 동향 분석

    3-1-1. 분석절차

    3-1-2. 연도별 연구 동향

    3-1-3. 인용 상위 연구

    3-1-4. 주요 단어 및 네트워크 분석

    3-1-5. 주제 분석

    3-1-6. 연구 주제별 평균 인용 수

  3-2. UAM 특허 동향 분석

    3-2-1. 분석절차

    3-2-2. 연도별 특허 동향

    3-2-3. 국가별 출원 동향

    3-2-4. 기업별 출원 동향

    3-2-5. 인용 상위 특허

      (1) Portable gas fractionalization system

      (2) System and method for generating electric power from a rotating tire's

         mechanical energy

    3-2-6. 주요 단어 및 네트워크 분석

    3-2-7. 주제 분석

    3-2-8. 평균 인용 수

Ⅲ. 도심항공모빌리티(UAM) 상용화 전망과 정책 추진 동향

1. 도심 항공 모빌리티(UAM) 개요와 외부환경 분석

  1-1. 도심 항공 모빌리티(UAM) 개념 및 정의

    1-1-1. 도심 항공 모빌리티(UAM) 개념

    1-1-2. 정의

      (1) 공륙양용차

      (2) 전동 수직 이착륙기

      (3) 도시형 항공교통

      (4) 하늘을 이용하는 Door-to-Door 이동 서비스

      (5) 개인비행체(Personal Aerial Vehicle)

  1-2. 개발 변천사

    1-2-1. 공륙양용차

    1-2-2. eVTOL

  1-3. 분류 및 용도별 적합도

    1-3-1. 분류

    1-3-2. 용도별 적합도

  1-4. 활용 방식

    1-4-1. 도시의 지상 이동 수단을 대체

    1-4-2. 소외된 지역의 이동 인프라

    1-4-3. 관광에서의 활용

    1-4-4. 물자 운송

  1-5. 도심 항공 모빌리티(UAM) 활용 분야

  1-6. 플라잉카의 외부 환경(PEST) 분석

    1-6-1. 정치적 외부 환경

    1-6-2. 기술적 외부 환경

    1-6-3. 사회적 외부 환경

    1-6-4. 경제적 외부 환경

2. 도심항공교통(UAM)ㆍ플라잉카(Flying car) 시장 동향과 상용화 전망

  2-1. 세계 도심항공교통(UAM)ㆍ플라잉카의 시장 동향과 전망

    2-1-1. 도심항공교통(UAM)의 등장 배경

    2-1-2. 글로벌 시장규모 및 생태계

      (1) 산업생태계 예측

      (2) 도심항공교통(UAM) 시장규모 전망

      (3) 플라잉카ㆍeVTOL 시장 동향과 전망

    2-1-3. 글로벌 동향

      (1) 업계 및 정부 동향

      (2) 주요 업체 동향

    2-1-4. 국내 현황

      (1) 보편적인 인식

      (2) 제약 요건

      (3) 기회 요인

    2-1-5. 국내 교통수단 선행 사례

      (1) 한강헬기

      (2) 수상택시

      (3) 경전철(일부)

    2-1-6. 도심항공교통(UAM)의 상용화 예측

      (1) 교통형태

      (2) 도시ㆍ환경 특성

      (3) 이용자 운임

    2-1-7. 실용화ㆍ보급을 위한 필요 요건

  2-2. 플라잉카 상용화로 인한 변화

    2-2-1. 하늘의 대중화

      (1) 현재의 하늘 이동의 활용

    2-2-2. 전동화ㆍ자율화ㆍ수직이착륙

    2-2-3. 기존의 이동/물류 변화

      (1) 하늘의 대중화로 인한 사람의 이동/물류의 변화

      (2) 사람의 이동/물류의 변화로 인한 가치관의 변화

    2-2-4. ‘플라잉카’가 실현됨에 따라 생겨나는 새로운 비즈니스

  2-3. 플라잉카를 실현하기 위한 과제

    2-3-1. 기술적인 과제

    2-3-2. 보안

    2-3-3. 법 정비

    2-3-4. 인프라 정비

    2-3-5. 연구개발 지원

    2-3-6. 사회적 수용성

3. 주요국별 도심항공교통ㆍ플라잉카 관련 정책 추진 동향과 최근 이슈

  3-1. 미국

    3-1-1. 정책 추진 동향

      (1) 인증 동향

      (2) 무인항공기용 교통관리체계(UTM)

      (3) 인프라

    3-1-2. 연료전지 eVTOL

      (1) 새로운 디자인

      (2) 수소의 장점

      (3) 연방항공국(FAA)의 인증

      (4) 연료전지의 비용

      (5) 다양한 라인업

  3-2. 유럽

    3-2-1. UAM용 eVTOL 기체 인증 가이드라인

  3-3. 일본

    3-3-1. 플라잉카의 실증실험

    3-3-2. 산업에 미치는 영향

    3-3-3. 플라잉카 로드맵

    3-3-4. 플라잉카를 구명 의료에 활용하는 등의 비즈니스 모델 공표

    3-3-5. 무인항공기용 교통관리체계(UTM)

  3-4. 한국

    3-4-1. 목표 및 추진전략

    3-4-2. 주요과제

      (1) 안전 확보를 위한 합리적 제도 설정

      (2) 민간역량 확보ㆍ강화를 위한 환경조성

      (3) 대중수용성 확대를 위한 단계적 서비스 실현

      (4) 이용 편의를 위한 인프라 및 연계교통 구축

      (5) 공정ㆍ지속가능하고 건전한 산업생태계 조성

      (6) 글로벌스탠다드와 나란히 하는 국제협력 확대

    3-4-3. 기대효과

      (1) 도시교통 이용형태의 변화

      (2) 산업 부가가치 창출

    3-4-4. 추진체계 및 일정