수많은 시뮬레이션 위해 디지털트윈·AI 접목
항공망 통신 기술 공개…UAM에 안정적 5G 서비스 제공
MWC 2024 KT 전시관에서 참가 직원들이 UAM 기체를 체험하는 모습. ⓒKT
가까운 미래 ‘하늘을 나는 자동차들’이 비행하는 도중 위성항법장치(GPS)가 마비되거나 통신이 끊기면 어떻게 될까? 탑승한 사람뿐만 아니라 추락하는 곳의 인명 피해를 일으킬 수도 있다. 실제 비행의 위험성을 충분히 고려해야 도심항공교통(UAM) 상용화가 가능하단 얘기다.
KT가 이같은 우려를 덜기 위한 차별화된 UAM 교통관리시스템과 항공망 관련 기술을 바르셀로나에서 열리는 MWC 2024에서 26일 선보였다.
UAM은 도심 교통 체증을 해결할 미래 교통 수단이다. 영화 속에서 미로와 같이 복잡한 초고층 빌딩들 사이를 자유 자재로 날아다니는 유ㆍ무인 비행 자동차들이 그 예다. 교통체증이 없는 하늘길을 이용할 수 있어 혁신적인 교통 서비스로 기대를 받고 있다. 예컨대 승용차가 1시간 걸리는 거리를 단 20분 만에 도달할 수 있다. 특히 헬기와 유사하게 낮은 고도로 비행하지만, 전기동력을 활용해 탄소배출이 없고 소음도 줄여 친환경적인 교통수단으로도 주목받고 있다. UAM이 미래 교통수단으로 주목받는 이유다.
하지만 본격적인 상용화를 위해서는 대중에게 UAM이 안전한 교통 수단임을 증명하는 것이 필요하다.
이에 KT는 ‘UAM 교통 트윈(Twin)’ 기술을 활용한 지능형 UAM 교통관리시스템(UATM, Urban Air Traffic Management)을 공개했다. UAM 교통 Twin 기술은 현실의 UAM 운항 상황을 디지털 환경에 옮겨 주는 것이다. 이곳에서 수행한 수많은 데이터 분석과 시뮬레이션 경험을 기반으로 UAM 운항 전 과정의 안전을 강화할 수 있다.
실제 KT UATM은 노선 별 최적 하늘길 경로를 제시한다. UAM 이착륙 지점(버티포트) 사이에는 다수의 비행 경로가 존재할 수 있다. KT는 이 중 도심지의 고층빌딩, 비행금지구역(군시설 등), 유동 인구 등 데이터를 종합 고려해 최적의 경로를 찾는 알고리즘을 확보했다. 공군사관학교와 협력해 비행 데이터를 공유하고 숙련된 조종사의 가상 비행을 거치며 운항 난이도 및 안전성을 검증한 결과다. 수도권 지역에서 먼저 검증이 진행됐고 해당 경험과 협력 체계를 바탕으로 전국으로 역량을 확대해 나갈 계획이다.
더불어 비행 승인 단계에서는 UAM 교통 Twin이 운항사가 제출한 비행 계획을 실시간 시뮬레이션으로 분석한다. 버티포트 가용성, 상공 혼잡도, 기체 상태, 기상 등 여러가지 요소를 고려해 충돌과 같은 위험한 상황이 예측되면 비행 스케줄을 조정해 사고 발생 위험을 낮춘다.
비행 중에 응급 환자 및 돌풍 등 비상 상황이 발생한 경우에는 119 등 응급 관리 체계, 운항사, 버티포트에 신속하게 상황을 전파한다. 또한 최적의 비상 착륙 위치를 추천해 골든타임 안에 응급 상황을 대처할 수 있도록 지원한다. 이는 다양한 비상 상황을 가정해 시험 데이터를 축적하고 대응 매뉴얼을 마련해온 결과다. KT는 여러 전문 기관과 함께 응급 매뉴얼을 지속 보강할 계획이다.
KT 임직원들이 전라남도 고흥 소재 한국항공우주연구원에서 UAM 전용 특화 안테나를 설치하고 현장 검증을 진행하고 있다.ⓒKT
이번 전시에서 KT는 UAM에 안정적인 통신 서비스를 제공하기 위한 기술 ‘스카이패스'(Skypath)도 선보였다. Skypath는 UAM 비행 경로인 회랑(고도 300~600m. 폭100m)에 5G 항공 통신 서비스를 제공한다. ▲항공망 커버리지 최적화 솔루션 ▲UAM 회랑 특성에 맞춘 특화 안테나 ▲항공망 커버리지를 동적으로 보완할 수 있는 기지국 원격 제어 기술로 구성됐다.
KT는 Skypath와 함께 5G와 위성 통신을 동시에 연결하는 ‘5G-위성 듀얼-링크D’ 기술도 선보였다. 이를 통해 항공 통신망 커버리지를 회랑 외 지역까지 확대할 수 있다. UAM 기체가 정상적인 비행 경로를 이탈하거나 5G 통신이 어려운 환경에서도 위성 통신을 활용해 안정적으로 연결될 수 있는 환경이 마련된 것이다.
KT 기술혁신부문 서비스테크랩장 홍해천 상무는 “KT는 안전한 UAM 운항 환경 제공을 위해 UAM Twin기반의 UAM 교통 관리 체계를 지속적으로 고도화해 나갈 예정이며 신뢰성 있고 안전한 UAM 특화 항공망이 구축되도록 기술 개발을 강화하고 있다”며 “올해 3월 그랜드 챌린지 1단계 실증 사업 참여를 시작으로 UAM의 실질적인 신(新) 도심 교통 체계로서 안전성 입증과 성공적 상용화를 위해 지속 기여해 나갈 예정”이라고 밝혔다.
