(커넥트 데일리=김영도 기자) 지오스토리가 단일 버티포트 중심의 기존 UAM 연구 한계를 극복하고, 네트워크 단위 통합 운용 시스템과 국가 기술 표준화 주도권을 선점했다.

 

지오스토리(대표 김승용)는 국토교통부 K-UAM 안전운용체계 핵심기술개발사업(VSSI 과제)의 일환으로 다중 버티포트 통합운용시스템 및 V-CDM(Vertiport Collaborative Decision Making)의 외부 데이터 연동 시험을 성공적으로 완료했다고 18일 밝혔다.

 

*VSSI: Vertiport operation Standard for System Integration(버티포트 네트워크 기술 표준안 연구 및 통합운용시스템 개발)

 

특히 단일 버티포트 관리 연구 수준을 넘어 복수의 버티포트 통합 관리 기술의 실용성을 고흥항공센터 실증을 통해 입증한 것이어서 유의미한 성과로 평가된다.

 

도심지에서 다수의 버티포트 운용으로 발생할 수 있는 연쇄 지연과 혼잡을 상위 계층에서 제어 가능한 네트워크 운용 체계를 선제적으로 확보하면서, 향후 K-UAM 상용화 및 국가 기술 표준화 주도에 결정적 계기가 될 전망이다.

 

또 항공 분야에서 검증된 A-CDM(Airport Collaborative Decision Making, 공항협동의사결정)을 UAM 특성에 맞춰 성공적으로 다변화해, 기체 운항ㆍ충전ㆍ관제 등 복합 자원의 스케줄을 실시간 합의 체계로 최적화하는 핵심 운용 기반을 한층 끌어올렸다.

 

VSSI 과제 일환으로 추진된 다중 버티포트 통합운용시스템 및 V-CDM의 외부 데이터 연동 시험은 국토교통부가 주관하고 국토교통과학기술진흥원(KAIA)이 전문기관을 맡았고 지오스토리와 한국공항공사(KAC) 등이 공동으로 참여해 다중 버티포트 통합운용시스템 및 V-CDM의 외부 데이터 연동 시험을 성공적으로 추진했다.

 

지오스토리 관계자는 “이번 시험은 2024년부터 개발해 온 시스템이 실제 운용 환경에 준하는 외부 데이터를 입력받아 정상 동작하는지를 확인한 것으로, 연말 마무리되는 과제 검증의 핵심 근거 자료가 될 것”이라고 밝혔다.

 

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다수 버티포트 네트워크 제어 기술

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▲ 버티포트 통합운영시스템 운영 화면(사진=지오스토리).     ©커넥트 데일리

 

도심항공교통(UAM) 인프라 연구에서 단일 버티포트의 운영 개념ㆍ절차ㆍ시스템에 대한 이착륙 슬롯 배정, 지상조업(Turnaround) 절차, 충전ㆍ정비 흐름, FATO/STAND 점유 관리 등에 관한 선행 연구는 국내외적으로 상당히 축적돼 있는 것으로 파악된다. 

 

하지만 UAM 성숙기에는 도심지 다수의 버티포트가 운용되는 상황이라는 점을 감안할 때 개별 버티포트 운영을 아무리 잘한다고 해도 전체 버티포트 네트워크의 효율성이 보장되지 않는다. 

 

 

한 곳에서 버티포트의 지연이 발생하면 기체가 향할 다음 버티포트의 슬롯 계획을 연쇄적으로 흔들어 최적화된 스케쥴 운항이 어려울 뿐만 아니라 특정 시간대에 수요가 몰릴 경우 개별적인 최적화는 오히려 전체 혼잡을 키울 수 있다는 지적이 나온다.

 

따라서 복수 버티포트를 상위 계층에서 통합 관리하는 체계에 대한 연구는 사실상 공백 상태였다.

 

이번 VSSI 과제가 시스템 개발과 함께 ‘버티포트 네트워크 기술 표준안 연구’를 과제명에 명시한 것도 같은 맥락에서 출발했다고 볼 수 있다. 

 

다중 버티포트를 하나의 네트워크로 묶기 위해서는 시스템뿐 아니라, 그 사이를 오가는 정보와 절차의 기준부터 정립돼야 하기 때문이다.

 

지오스토리와 한국공항공사는 이러한 개선 과제들을 두고 개별 버티포트 운영에서 다중 버티포트의 통합 운용에 이르는 체계를 단계적으로 연결하는 방향으로 과제를 함께 수행해 왔다.

 

지오스토리는 버티포트 통합운용시스템과 운용의 핵심이 되는 시간관리를 담당하는 V-CDM 개발을 맡았으며 시스템의 자체 검증을 위해 외부 데이터를 그대로 모사하는 전용 에뮬레이터까지 직접 구축했다.

 

▲ 버티포트 통합운영시스템 운영 화면(사진=지오스토리).  © 커넥트 데일리

 

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통합 운용의 임계점은 ‘시간’, 새로 개발한 V-CDM

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다수 버티포트 운용에서 시스템의 성패를 가르는 핵심 변수는 엄격한 운항 시간 관리다. 

 

기체ㆍ조종ㆍ충전ㆍ조업ㆍ승객이라는 서로 다른 주기를 가진 자원들이 하나의 이착륙 시각으로 수렴되고, 운항 스케줄이 흔들리면 기체 운항 지연이 네트워크를 따라 도미노처럼 확산된다.

 

지오스토리가 개발한 V-CDM은 이러한 문제를 해결하기 위해 공항 분야에서 검증된 A-CDM(Airport Collaborative Decision Making) 개념을 버티포트 환경 특성에 맞춰 재설계한 시스템이다.

 

버티포트 운영자, 운항사, 관제 등 이해관계자가 동일한 시간 기준을 공유하고 갱신하면서 상황 변화가 발생해도 각자의 판단이 아니라 합의된 기준에 따라 조정이 이뤄지도록 설계되면서 혼잡 상황에서도 안정적인 운용이 가능하도록 한 것이다.

  

 

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검증체계까지 자체 구축, 외부 데이터 모사 에뮬레이터 개발

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지오스토리는 UAM(도심항공교통) 통합 관리 시스템을 개발하면서, 실제 외부 시스템을 연결하지 않고도 가상의 데이터를 만들어 사전 테스트를 수행할 수 있는 ‘모의시험 프로그램(에뮬레이터)’을 자체 제작했다.

 

이 에뮬레이터는 연동 대상 외부 시스템을 상시 가동하기 어려운 개발 단계에서 시스템 자체 검증을 반복 수행하는 기능을 갖고 있다.

 

실제 연동 시험 이전에 인터페이스 규격 준수 여부, 예외 상황 처리, 데이터 결손ㆍ지연 상황에서의 동작을 사전 점검하는 역할을 하면서 본 시험 단계에서 시행착오를 줄이고, 시험 데이터의 재현성을 확보하는 데 기여했다.

 

 

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내부 → 외부 연동, 두 단계 시험 모두 통과

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2024년부터 시작된 VSSI 과제는 2026년 마무리 단계에 들어서 2년간 개발한 시스템의 시험 및 검증에 집중하고 있다.

 

지오스토리는 우선 한국공항공사 주관으로 진행된 내부 연동 시험을 성공적으로 마치고 개별 버티포트 운영시스템과 통합운용시스템, V-CDM이 하나의 운용 흐름으로 연결되는지를 확인했다.

 

이어 최근 한국항공우주연구원 고흥항공센터에서 한화시스템 주관으로 수행된 외부 데이터 연동 시험까지 완료했다. 

 

컨소시엄 외부에서 생성된 데이터를 실제로 수신해 통합운용시스템과 V-CDM이 정상 동작함을 확인해 자체 에뮬레이터 환경을 벗어나 실환경에 준하는 조건에서 상호운용성을 입증하는 유의미한 성과를 거뒀다.

 

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걸음마 단계에서 ‘실적용 가능한 시스템’으로 한국공항공사와 동행

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이번 두 차례 연동 시험을 통해 버티포트 시스템이 성숙기로 접어들었다.

 

과제 착수 시점의 통합운용시스템은 개념과 알고리즘을 검증하는 초기 단계로 다중 버티포트를 통합 운용한다는 구상은 있었지만, 실제 데이터 위에서 작동하는지는 확인되지 않은 상태였다.

 

2년간의 개발과 올해의 시험 일정을 거치면서 내부 연동 시험으로 시스템 간 운용 흐름이 실제로 이어진다는 것을 확인하고 외부 데이터 연동 시험을 통해 폐쇄된 시험환경이 아닌 실운용에 준하는 조건에서도 정상 동작한다는 것을 입증했다. 

 

개념 검증 단계를 벗어나 현장에서 실제 적용 가능한 수준의 시스템으로 발전한 것이다.

 

지오스토리는 연말까지 남은 검증 일정을 통해 이번에 확보한 시험 결과를 최종 정리할 계획이며, 후속 연구개발을 통해 시제품 인증과 표준화 단계까지 한국공항공사와 함께 나아간다는 구상이다.

 

VSSI 과제가 ‘버티포트 네트워크 기술 표준안 연구’를 과제명에 명시하고 있는 만큼, 이번 시험에서 축적한 데이터를 실제 표준 논의의 기술적 근거로 삼겠다는 의지가 뚜렷하다.

 

회사 관계자는 “개별 버티포트 운영을 넘어 다중 버티포트를 하나의 체계로 묶는 시도는 국내외를 통틀어 선례가 많지 않았다”며 “외부 데이터 연동 검증은 우리 기술이 폐쇄된 시험환경이 아니라 실제 운용 조건에서 작동한다는 것을 확인한 유의미한 이정표”라고 강조했다. 

 

이어 “표준화까지 이어지는 후속 과제를 통해 국내 UAM 인프라 운용 기술의 기준을 만들어가겠다”고 선제적인 방향성을 제시했다.

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