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기존 육상 교통수단의 한계를 극복하고 도심 상공에서 사람이나 화물을 운용할 수 있는 수직이착륙 교통수단(eVTOL) 및 이를 지원하기 위한 이·착륙 인프라 등을 포함하는 항공교통 체계를 의미하는 UAM에 관한 글로벌 기업의 관심이 증가하고 있으며, 최근 UAM은 도심과 주변 광역권을 아우르는 미래 교통수단(AAM)으로 개념 및 범위가 크게 확대되고 있다.

글로벌 UAM 시장에 대하여 Morgan Stanley는 기술스타트업 중심의 UAM 산업에 글로벌 항공사들이 본격 참여하면서 UAM 시장 규모가 `20년 80억 달러에서 ’40년까지 1조 달러 규모로 급성장 할 것으로 전망하기도 하였으며, 기체개발/제작사, 운송사업자, 교통관리서비스공급자(PSU), 버티포트 운용자, 부가정보서비스제공자(SDSS) 등 다양한 주체들로 생태계가 구성될 것으로 예상되어 산업적 파급력은 매우 클 것으로 전망하고 있다.

미국은 2021년 행정부 R&D 예산 우선 집행대상으로 ‘미래산업 선점분야인 eVTOL 인증’을 지정하여 일직부터 UAM 상용화 기반에 중점 지원을 하고 있으며, 일본은 2018년 발족한 항공모빌리티 혁명을 위한 민관협의회를 통해 민간의 eVTOL 개발 및 UAM 준비현황을 공동으로 점검하고 필요한 지원을 강화하고자 2022년에는 ‘항공 모빌리티 혁명 로드맵’ 개정안도 발표하였고. EU와 중국 등도 미래시장인 UAM시장에서 글로벌 리더쉽 확보를 위한 정책을 추진해오고 있다.

미국과 유럽에서는 2024년 서비스 상용화를 목표로 하고 있어, 2024년 파리 올림픽에서 운송수단으로써 선보일 계획이며, 일본도 2025년 오사카 엑스포를 앞두고 UAM 상용화를 계획하고 있고, 국내에서도 국토부는 2025년 국내 UAM 상용화를 목표로 제시하고 있다.

특히, 우리나라도 제3차 항공정책 기본계획을 수립(’20.1월)하여 도심항공교통관제 등 UAM 생태계 구축을 추진하고 있으며, K-UAM 그랜드 챌린지를 통해 가치사슬별로 기체, 인프라, 운영시스템 등 컨소시엄을 형성하여 본격 실증에 나서며 산업 진흥과 기업 육성에 적극 나서고 있다. 

향후 UAM 상용화 및 대중화를 위해서는 중장기적인 정책 추진이 필요하고, 특히 UAM의 사회적 수용성 연구 및 법제도 마련, 사고대응 및 보험제도, 요금제 등 기반 마련과 함께 조종사 육성·개발인력양성 등 다양한 노력이 요구되나, 글로벌 시장 진출을 위한 시장 선점을 위해 핵심기술 확보 및 인프라 구축, 국제 협력(FAA, EASA)을 통한 인증체계 확립 및 글로벌 표준화 추진도 시급한 것으로 지적되고 있다.

이에 당사에서는 글로벌 UAM·AAM시장에 대하여 관련 기술 및 시장 동향과 기업전략, 주요국 정책 동향 등을 종합적으로 분석하여 본서를 발간하게 되었다. 모쪼록 관련분야 종사자와 관심을 갖고 계신 모든분들께 조금이나마 도움이 되길 기대해 본다.

Ⅰ. 차세대 항공, 스마트 모빌리티 기술, 시장 동향과 전망

1. 항공산업 및 스마트 모빌리티 산업 동향과 전망

  1-1. 항공산업

    1) 항공산업 개요

      (1) 항공산업의 구조

      (2) 항공산업의 특징

    2) 국내외 항공산업 동향과 전망

      (1) 글로벌 항공산업 동향 및 전망

      (2) 국내 항공산업 동향 및 전망

    3) 항공산업 트렌드 및 주요 이슈

      (1) 시장 동향

      (2) 기술 동향

    4) 국내 항공산업 미래분야 육성방향

      (1) UAM·AAV 산업

      (2) 융합형 무인기 외

  1-2. 스마트 모빌리티

    1) 스마트 모빌리티 개념과 핵심 키워드

      (1) 스마트 모빌리티 개념

      (2) 모빌리티 산업의 핵심 키워드

    2) 스마트 모빌리티 산업의 특징

      (1) 전동화(Electric)

      (2) 커넥티드(Connected)

      (3) 차량공유·서비스(Shared & Service)

      (4) 자율주행(Autonomous)

2. 스마트 모빌리티와 MaaS 시장 동향 및 전망

  2-1. 스마트 모빌리티 시장 동향 및 전망

    1) 친환경 자동차

      (1) 친환경 자동차의 정의

      (2) 친환경 자동차 핵심부품

      (3) 친환경 자동차 시장 동향 및 전망

    2) 자율주행 자동차

      (1) 자율주행 자동차의 정의

      (2) 자율주행 기술

      (3) 자율주행 자동차 시장 동향 및 전망

    3) 마이크로 모빌리티

      (1) 마이크로 모빌리티의 정의

      (2) 마이크로 모빌리티 시장 규모 및 전망

      (3) 미국, 마이크로 모빌리티 시장 동향 및 전망

      (4) 프랑스, 마이크로 모빌리티 시장 동향 및 전망

  2-2. MaaS(Mobility as a Service)

    1) 모빌리티 서비스

      (1) 차량공유형 모빌리티 서비스

      (2) 사물의 이송 관점의 모빌리티, ‘배달대행 서비스’

      (3) 서비스로서의 모빌리티(MaaS : Mobility as a Service)

      (4) 기타 모빌리티 연관 서비스

    2) MaaS(Mobility as a Services) 

      (1) MaaS 정의

      (2) Maas의 구성 주체와 분류

      (3) MaaS의 성공조건

    3) 국내 MaaS 관련 추진 현황

      (1) 개요

      (2) 공공의 MaaS 사례

      (3) 민간의 MaaS 서비스

    4) 해외 MaaS 관련 산업 동향

      (1) 일본

      (2) 핀란드 - Whim

      (3) 스웨덴 - Ubigo

      (4) 독일 - Reach Now

3. 차세대 모빌리티 기반기술 동향과 전망

  3-1. 차세대 지능형 교통시스템(C-ITS) 기술 및 산업동향

    1) ITS와 C-ITS 정의

      (1) ITS 정의

      (2) C-ITS 정의

      (3) ITS와 C-ITS의 차이

    2) C-ITS 서비스 및 구성요소

      (1) C-ITS 서비스 

      (2) C-ITS의 구성요소

    3) C-ITS 기술요소

      (1) 애플리케이션(서비스) 기술

      (2) V2X 통신기술 

      (3) 디지털 인프라 기술

      (4) 빅데이터 기술

      (5) 자동차 정보 연계 기술

      (6) 정보보호와 보안

    4) 국내외 C-ITS 동향

      (1) 국내 C-ITS 동향

      (2) 해외 C-ITS 동향

  3-2. 스마트모빌리티 대응 공간정보 산업 동향과 전망

    1) 공간정보 개요

      (1) 공간정보 정의와 범위

      (2) 주요국 공간정보 산업 정책 동향

      (3) 7차 국가공간정보기본계획(2023-2027)

    2) 국내외 공간정보산업 시장 동향 및 전망

      (1) 글로벌 공간정보산업 시장 동향 및 전망

      (2) 국내 공간정보산업 시장 동향 및 전망

    3) UAM 대응 핵심 공간정보 기술 동향

      (1) 공간정보와 입체격자기술

      (2) 국내외 입체격자 관련 기술 동향

      (3) 공간정보기술의 발전방향

      (4) 입체격자체계 기반 도심항공교통(UAM) 지원

4. 차세대 항공, AAM과 AAV 기술, 시장 동향과 전망

  4-1. AAM(Advanced Air Mobility)

    1) AAM 개요

      (1) AAM 정의

      (2) AAM 생태계

    2) AAM 시장 동향 및 전망

      (1) AAM 경제 규모 및 승용 시장 전망

      (2) 글로벌 AMM 기체 수요 및 시장 전망

    3) 차세대 AAM 대응 ICT 기술 동향

      (1) 개요

      (2) Mid-Air Collision Avoidance(공중 충돌 회피)

      (3) Autonomous Flight Planning(자율 비행 계획)

      (4) AAM 항공 통신망 기술

      (5) Reliable Sensor Management(신뢰할 수 있는 센서 관리)

  4-2. AAV(Advanced Air Vehicle)

    1) AAV 개요

    2) AAV 종류

      (1) PAV(개인용 항공기)

      (2) eVTOL(전기식 수직이착륙기)

      (3) Drone-Taxi(드론 택시)

      (4) Flying Car(플라잉 카)

    3) AAV 개발 전략 방향

      (1) AAV 개발 동향 및 전망

      (2) AAV 시장 진입전략

    4) AAV 핵심 기술개발 계획

      (1) 배터리·수소연료전지 부문

      (2) 하이브리드 가스터빈 전기추진 부문

      (3) 기체구조 부문

      (4) 드라이브트레인/항전 부문

      (5) 기반구축 부문

5. PAV(개인용 항공기)와 무인항공기 기술 및 산업 동향

  5-1. PAV(Personal Aerial Vehicle) 기술 및 산업 동향

    1) PAV 개요

      (1) PAV 정의

      (2) PAV 범위

      (3) UAM용 eVTOL(electric Vertical Take-Off and Landing)

    2) PAV 기술 동향(eVTOL 중심)

      (1) 항공기 형태(비행방식 및 기체 크기)

      (2) 분산전기추진(DEP)

      (3) 이차전지

      (4) 자율비행

      (5) 복합재 구조물 양산 및 유지보수 관련 기술

      (6) 감항인증

    3) eVTOL 기체개발 유력 기업 동향

      (1) Volocopter(독일)

      (2) EHang(중국)

      (3) Joby Aviation(미국)

      (4) lilium(독일)

      (5) Wisk Aero(미국)

      (6) Beta Technologies(미국)

      (7) Aska(미국)

      (8) Archer Aviation(미국)

      (9) Overair(미국)-한화시스템(한국)

      (10) Supernal(현대자동차그룹)(미국법인)

      (11) Sky Drive(일본)

      (12) Airbus(프랑스)

    4) 국내외 PAV 산업 동향

      (1) 세계 산업 동향

      (2) 국내 산업 동향

    5) 국내외 PAV분야 R&D 투자 동향

      (1) 글로벌 R&D 투자 동향

      (2) 국내 R&D 투자 동향

  5-2. 무인항공기 기술 및 시장 동향

    1) 무인항공기 개요

      (1) 무인항공기 정의

      (2) 무인항공기 분류

      (3) 무인항공기 구성요소

    2) 무인항공기 핵심기술

      (1) 비행제어시스템

      (2) 추진동력 기술

      (3) 탑재장비·센서 기술

      (4) 자율비행 및 충돌회피 기술

      (5) 데이터링크 기술

    3) 무인항공기 기술 동향

      (1) 체공시간(Endurance) 향상 기술

      (2) 탐지 및 회피(Sense & Avoid) 기술

      (3) 통신(Communication) 기술

      (4) 군집(Swarm) 무인이동 기술

      (5) 센서 퓨전 기술

      (6) 인공지능 알고리즘 기술

      (7) 항재밍(Anti Jamming) 기술

    4) 국내외 무인항공기 시장규모 및 전망

      (1) 세계시장

      (2) 국내시장

    5) 국내외 무인항공기 관련 주요기업 현황

      (1) 해외 기업

      (2) 국내 기업

    6) 국내 무인항공기 관련 정부투자 현황

      (1) 연도별, 부처별 현황

      (2) 연구개발 단계별 현황

      (3) 과학기술표준분류별 현황

Ⅱ. UAM(도심항공모빌리티) 기술 동향 및 시장 전망

1. UAM 개요와 기술개발 동향

  1-1. UAM 개요

    1) UAM 개념 및 등장배경

      (1) UAM 정의

      (2) UAM 분류

      (3) UAM 등장 배경

      (4) UAM 산업 Value Chain

    2) UAM의 장점 및 진화

      (1) UAM 장점

      (2) UAM의 진화

    3) UAM의 중요성과 분야별 파급 효과

      (1) UAM의 중요성

      (2) 주요기술, 부품 파급효과

      (3) UAM으로 기대되는 비즈니스 파급효과

  1-2. UAM 구현을 위한 과제

    1) UAM 구현을 위한 해결과제

      (1) eVTOL 개발 및 생산

      (2) 항공 관련 인증

      (3) 지상 인프라 및 공역 관리 시스템

      (4) 운항관리

      (5) 사회적 수용성 제고

    2) UAM 교통관리 및 하늘길(회랑) 체계

      (1) UAM 교통관리

      (2) UAM 회랑

      (3) 회랑 충돌 위험도

      (4) 미래 UAM 교통관리체계

      (5) UAM 항공 보안의 방향성

  1-3. UAM 기술 요소 및 기술개발 동향

    1) UAM 기술적 요건과 구성 요소

      (1) UAM 기술적 요건

      (2) UAM 하드웨어 구성요소

      (3) UAM 소프트웨어 및 시스템 구성요소

    2) UAM 분야 국내외 기술개발 동향

      (1) 기술개발 이슈

      (2) 해외 주요기업 기술개발 동향

      (3) 국내 주요기업 기술개발 동향

      (4) 국내 연구개발 기관 및 동향 

      (5) 국내 UAM 기술경쟁력 및 준비 수준 현황

    3) 수직이착륙장(Vertiport) 구축 동향

      (1) VoloPort

      (2) Skyport

      (3) S-Hub 외

      (4) Heliport와 Vertiport 설치기준

  1-4. 한국형 도심항공교통(K-UAM) 운용개념서 1.0

    1) K-UAM 운용 발전방향

      (1) 기본 방향

      (2) 단계별 K-UAM 운용 시나리오

    2) K-UAM 초기(2025~2029) 운용개념

      (1) 개요

      (2) 이해관계자 역할 및 책임

      (3) K-UAM 회랑(Corridor) 선정 및 관리

      (4) K-UAM 교통체계의 구조 및 정보 흐름

      (5) K-UAM 통신·항법·감시·정보(CNSi)

    3) K-UAM 초기(2025~2029) 운항시나리오(요약)

      (1) 정상 운항 시나리오

      (2) 비정상상황시 운항 시나리오

2. 국내외 UAM 산업 시장 전망 및 정책 동향

  2-1. 국내외 UAM 산업 시장 동향 및 향후 전망

    1) 국내외 UAM 시장 동향 및 전망

      (1) 세계시장

      (2) 국내시장

    2) UAM 운행 및 요금수준 전망

      (1) 국내외 UAM 운행 대수 전망

      (2) UAM 운영형태 및 요금수준 전망

    3) UAM 산업 생태계 및 시장 참여 주체 동향

      (1) UAM 산업 시장분석

      (2) UAM 산업 생태계 동향

      (3) UAM 시장 참여 주체 동향

  2-2. 주요국 항공산업, UAM 분야 동향 및 전망

    1) 미국 

      (1) 미국 항공 시장 동향 및 전망

      (2) 미국 eVTOL 시장 전망

      (3) 미국 UAM 동향

    2) 유럽 

      (1) EU, UAM 시장 동향 및 전망

      (2) 독일, UAM 시장 동향 및 전망

      (3) 유럽 UAM 동향

    3) 중국 

      (1) 중국 항공우주산업 동향 및 전망

      (2) 중국 항공부품 시장 동향 및 전망

      (3) 중국 UAM 동향

    4) 일본 

      (1) 일본 UAM 상용운항 목표

      (2) 일본 UAM 운항 요금 수준

      (3) 상용운항 실현을 위한 과제

      (4) 일본 eVTOL 항공기 개발 동향

  2-3. 국내 UAM 기술개발, 실증, 사업화 동향과 전략

    1) 한국형도심항공교통 실증사업(K-UAM 그랜드챌린지)

      (1) K-UAM 그랜드챌린지

      (2) K-UAM 그랜드챌린지 1단계 협약 체결

      (3) K-UAM 그랜드챌린지 참여기관

      (4) K-UAM GC 1단계 실증사업 참여 기체

    2) 국내 통신 3사 UAM 연구개발, 실증, 사업화 동향과 전략

      (1) SK텔레콤

      (2) KT 

      (3) LG유플러스

    3) 국내 지방자치단체별 UAM 실증 및 사업화 동향과 전략

      (1) 서울

      (2) 인천

      (3) 부산

      (4) 대구

      (5) 광주

      (6) 대전

      (7) 제주

      (8) 강원도

      (9) 경상남도

      (10) 경상북도

      (11) 전라남도

      (12) 전라북도

      (13) 충청남도

      (14) 충청북도

  2-4. 국내외 UAM 관련 정책 동향

    1) 해외 주요국 UAM 관련 정책 동향

      (1) 미국

      (2) EU 

      (3) 중국

      (4) 일본

    2) 국내 UAM 관련 정책 동향

      (1) 제3차 항공산업발전 기본계획(‘21∼‘30)

      (2) 지능형교통체계(ITS) 기본계획 2030(항공교통 분야)

      (3) 국가항행계획(National ATM Reformation And Enhancement)

      (4) 한국형 도심항공교통(K-UAM) 로드맵

      (5) 한국형 도심항공교통(K-UAM) 기술로드맵

      (6) 한국형 도심항공교통(K-UAM) 그랜드챌린지 운용계획

      (7) 미래를 향한 멈추지 않는 혁신 「모빌리티 혁신 로드맵」

Ⅲ. UAM, 무인이동체 관련 기술 동향과 연구 과제

1. UAM, 무인이동체 관련 기술 특허동향과 기술개발 로드맵

  1-1. UAM, 무인이동체 관련 기술 특허동향

    1) 항공전자 및 부품 특허 동향

      (1) 연도별 출원동향

      (2) 국가별 내·외국인 출원현황

      (3) 주요 출원인 분석

    2) UAM 및 부품 특허 동향

      (1) 연도별 출원동향

      (2) 국가별 내·외국인 출원현황

      (3) 주요 출원인 분석

    3) 운송·배달 드론 특허 동향

      (1) 연도별 출원동향

      (2) 국가별 내·외국인 출원현황

      (3) 주요 출원인 분석

    4) 시설물 안전점검용 드론 특허 동향

      (1) 연도별 출원동향

      (2) 국가별 내·외국인 출원현황

      (3) 주요 출원인 분석

    5) 모니터링 드론 특허 동향

      (1) 연도별 출원동향

      (2) 국가별 내·외국인 출원현황

      (3) 주요 출원인 분석

    6) 저고도 무인비행체 교통관리 시스템 특허 동향

      (1) 연도별 출원동향

      (2) 국가별 내·외국인 출원현황

      (3) 주요 출원인 분석

    7) 접촉식 무인이동체 충전시스템 특허 동향

      (1) 연도별 출원동향

      (2) 국가별 내·외국인 출원현황

      (3) 주요 출원인 분석

  1-2. UAM, 무인이동체 관련 기술개발 로드맵

    1) 항공전자 및 부품 기술개발 로드맵

      (1) 핵심 요소기술

      (2) 기술개발 로드맵

      (3) 핵심 요소기술 연구목표

    2) UAM 및 부품 기술개발 로드맵

      (1) 핵심 요소기술

      (2) 기술개발 로드맵

      (3) 핵심 요소기술 연구목표

    3) 운송·배달 드론 기술개발 로드맵

      (1) 핵심 요소기술

      (2) 기술개발 로드맵

      (3) 핵심 요소기술 연구목표

    4) 시설물 안전점검용 드론 기술개발 로드맵

      (1) 핵심 요소기술

      (2) 기술개발 로드맵

      (3) 핵심 요소기술 연구목표

    5) 모니터링 드론 기술개발 로드맵

      (1) 핵심 요소기술

      (2) 기술개발 로드맵

      (3) 핵심 요소기술 연구목표

    6) 저고도 무인비행체 교통관리 시스템 기술개발 로드맵

      (1) 핵심 요소기술

      (2) 기술개발 로드맵

      (3) 핵심 요소기술 연구목표

    7) 접촉식 무인이동체 충전시스템 기술개발 로드맵

      (1) 핵심 요소기술

      (2) 기술개발 로드맵

      (3) 핵심 요소기술 연구목표

2. UAM, 무인이동체 관련 기술개발 연구과제

  2-1. UAM, 무인이동체 기술(2023년 신규과제)

    1) (총괄) AAV용 통합 항공전자시스템 핵심 기술 개발

    2) (1세부) AAV용 항공전자 공용 비행운용프로그램 개발 및 시뮬레이션 환경 구축/검증

    3) (2세부) AAV용 항공전자 핵심 장비 개발 및 검증

    4) (세부2) 무인이동체 탐지성능 향상을 위한 3차원센서 융복합기술 개발

    5) (세부3) 무인이동체 임무장비 성능향상 기술 개발

    6) (총괄) 무인이동체 원천기술개발사업(인간이동체인터페이스연구단)

    7) (세부1) 무인이동체 운용 친화성 향상을 위한 가상환경/가상현실 기술 개발

    8) (세부2) 무인이동체 안전운용을 위한 운용자 친화적 인터페이스 기술 개발

    9) 저고도 드론 교통관리시스템 개발 및 통신 인프라 고도화

    10) 국방 무인이동체 사이버보안 검증 프레임워크 및 시험환경 개발

    11) 국방 무인이동체 역이용 방지 제어권 보호기술 개발

    12) (2세부) UAM/PAV용 고내열/고강성/경량 케이블 제조 공정기술 개발

    13) 첨단 모빌리티 구동시스템의 고장진단 및 예지를 위한 SoC 기술개발

    14) (총괄) 차세대 모빌리티용 고탄소강 소재 및 고비강도 부품 소결기반 적층 제조 기술개발

    15) (1세부) 적층 상대밀도 95% 달성 가능한 입도 20㎛ 이하 구형분말 제조기술 개발

    16) (2세부) 적층부피 25L 및 적층속도 3.6L/hr급 소결 기반 적층제조 기술개발

    17) (3세부) 인장강도 1GPa급 모빌리티 가변플랫폼용 소결 기반 적층제조 부품 기술개발

    18) 미래 모빌리티용 고온(200℃ 이상) 고분자막 연료전지 소재 개발

  2-2. UAM, 무인이동체 기술(2023년 계속과제)

    1) 성층권 드론 추진장치 개발 및 성능시험

    2) 성층권 드론 핵심기술 연구

    3) (국방무인기) 5000lbf급 항공엔진 소재물성 및 설계허용치 데이터베이스 구축

    4) (국방무인기) 동시 감시정찰을 위한 무인기 군집제어 기술(응용)

    5) 도심항공교통 가상운용환경 조성 및 통합검증 기술개발

    6) 저밀도 도심항공모빌리티(UAM) 교통관리용 CNSi 획득·활용체계 신뢰성 검증 기술개발

    7) (총괄) 차세대 항공운송수단용 고신뢰도 전기식 작동기 개발

    8) (1세부) eVTOL 모빌리티용 고신뢰도, 고속, 고출력(1KW급) 다중화(2중화) 전기식 작동기 개발

    9) (2세부) 단일통로항공기 전륜 조향작동용 고신뢰도 전기식 작동기(EMA) 개발

    10) 자동비행과 원격조정 비행이 가능한 수소연료전지 기반 VTOL 방식의 탑재중량 200kg급 카고

         드론 기술 개발

    11) (총괄) eVTOL 자율비행 핵심기술 및 비행안정성, 운용성 시험평가 기술개발

    12) (1세부) eVTOL 비행안정성, 운용성 실증시험평가 및 충돌회피처리 기술개발

    13) (2세부) eVTOL 자율비행시스템 통합 및 내풍제어 기술개발

    14) (3세부) eVTOL용 충돌탐지 레이더 기술 개발