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- 더 복잡한 자율 기능 인증을 위한 부분 솔루션을 개발했지만, 여기에는 여전히 연구 필요
- 항공택시는 이미 자율적으로 이동. 충돌 방지, 지상 내비게이션 데이터의 안전한 전송이 성공적으로 시연

편안하고 안전할까?
항공 택시의 안전성과 수용성

수직으로 이륙한 후 순항고도 150m에 빠르게 도달한다. 철도를 따라 남쪽으로, 바람직하게는 미개발 지역을 지나간다. 이 새로운 경험에 대한 Martina의 초기 불안은 빠르게 사라졌다. 

▲ DLR 비행 안내 연구소의 이 객실 시뮬레이터에서 테스트 대상은 가상 항공 택시 비행을 했다. © DLR

기내 시뮬레이터의 가상 비행

도시 영공에서 사람들을 A에서 B로 이상적으로 이동할 수 있는 차량은 어떤 모습이어야 할까? HorizonUAM 프로젝트의 연구원들도 이 질문을 조사했다. “우리는 수직 이착륙 항공 택시에 대한 다양한 예비 설계를 준비했다. 6개의 회전 로터가 있는 컨셉 중 하나에 대한 상세한 객실 설계도 만들어졌으며, 이는 안전, 승객 편의성 및 운영 프로세스 측면에서 UAM 운영에 최적화되었다”고 DLR의 프로젝트 관리자 Bianca Schuchardt는 설명했다.

이미 30명이 DLR 브라운슈바이크 현장에 새로 구축한 객실 시뮬레이터에서 항공 택시를 타고 짧은 여행을 경험했다. 가상 현실 안경은 '승객'에게 도착 및 출발 동작과 도심 경로에 대한 현실적인 애니메이션을 보여주었다. 초점은 그들의 웰빙에 맞춰져 있었다. 평가 결과, 명목상의 비행 조건에서는 승무원의 탑승이 인지된 안전을 크게 증가시키지 않는 것으로 나타났다. 그러나 놀라운 경로 재계획 시나리오에서 테스트 대상은 승무원이 탑승하면 더 편안함을 느끼는 경향이 있었다.

승인은 의도된 용도에 따라 달라진다.

이 새로운 유형의 이동성을 수용하는 것은 전체 인구에게도 중요한 역할을 한다. 항공택시로 인한 소음은 삶의 질에 부정적인 영향을 미칠 수 있다. 따라서 연구진은 무인 항공기의 소음을 기록하기 위해 스마트폰 앱을 개발하고 테스트했다. 이것은 비행 물체의 소리 크기를 데시벨 단위로 측정한다. 또한 주관적인 소음공해 수준 등의 평가도 기록할 수 있다. 과학자들은 또한 독일 인구의 수용도에 대한 대표적인 전화 조사를 실시했다.

조사 대상자들의 태도는 사용 목적에 따라 달랐다. 예를 들어 시민 보호나 농업에 사용되는 민간 드론은 현재 항공 택시보다 더 널리 수용되는 경향이 있다. 설문조사에 참여한 사람들은 대중교통 연결이 좋지 않은 시골 지역에 갈 때 항공 택시를 이용하는 것을 가장 쉽게 상상할 수 있다.

도시 전역에서 자율주행: 항공 택시는 어떻게 탐색하나?

두 가지 과제

목표는 미래의 항공 택시가 안전하고 신뢰할 수 있으며 자율성을 갖는 것이다.

HorizonUAM 프로젝트의 연구원들은 이러한 차량을 멀리서 안전하게 작동하고 모니터링하는 방법과 이러한 항공기에 대한 인증이 어떻게 작동해야 하는지 조사했다.

▲ 항공 택시는 자율적으로 항해해야 하지만 동시에 공역 내 다른 물체 및 서로 조화롭게 작동해야 한다. 새로 개발된 제어 및 통신 시스템이 이를 가능하게 해야 한다. © DLR

유인 항공과 무인 항공의 두 가지 주요 과제가 항공 택시에서 함께 발생한다는 것이 곧 명백해졌다. 무인 항공과 동등한 자율성에 대한 욕구와 유인 항공과 동일한 높은 안전 표준에 대한 욕구다. “우리는 배터리 시스템과 같은 항공택시 부품의 인증 가능성을 성공적으로 입증할 수 있었다. 우리는 훨씬 더 복잡한 자율 기능 인증을 위한 부분 솔루션을 개발했지만, 여기에는 여전히 연구가 필요하다”고 프로젝트 관리자인 Bianca Schuchardt는 설명했다.

테스트 필드로 사용되는 1:4 도시 모델

미래에는 공항 관제 구역 밖의 드론과 항공 택시의 비행이 관제사의 개입 없이 'U-space' 시스템을 통해 조정될 예정이다. 인구 밀도가 높은 지역에서의 운행이 여전히 안전한지 확인하기 위해 항공 택시는 충돌을 피하기 위해 서로 안정적이고 실시간으로 통신해야 한다. DLR 팀은 도시 항공 교통의 특정 요구 사항에 맞춰진 임시 통신 시스템을 개발했다.

▲ DLR Cochstedt 연구 공항에서 드론을 이용한 항공 택시 항법의 실제 테스트. © DLR

테스트 목적으로 과학자들은 실제 테스트에서 두 대의 헥사콥터가 비행하는 실험 플랫폼을 설정했다. 함부르크도 이에 대한 예시 시나리오로 사용되었다. 멀티콥터는 함부르크 공항과 Binnenalster의 Vertidrom 사이를 이동하고 1:4 비율로 주택 협곡 위로 비행하는 항공 택시를 나타낸다. 시뮬레이션에서 항공택시는 이미 자율적으로 이동하고 있었다. 충돌 방지 및 지상 내비게이션 데이터의 안전한 전송이 성공적으로 시연되었다.

먼저 조종사와 함께, 그 다음에는 조종사 없이

그러나 실제로 최초의 항공 택시는 여전히 탑승한 조종사에 의해 조종된다. 그러면 자율 기능은 장기적으로 점점 더 많은 작업을 수행할 수 있다. HorizonUAM 프로젝트에서 DLR 연구 스트림은 이미 온보드 자율성 기능을 개발하고 테스트했다. 인공지능이나 머신러닝을 기반으로 한다.

이 프로그램은 수천 개의 훈련 이미지를 사용하여 다양한 높이와 관점에서 사람들을 인식하는 방법을 학습했다. 이는 항공택시가 위험 상황 발생 시 회피 조치를 취하거나 착륙을 지연시킬 수 있도록 하는 데 중요하다. 연구원들은 또한 온보드 컴퓨터가 올바른 결정을 내리는지를 모니터링하는 소프트웨어를 개발했다. (계속)

[더사이언스플러스=문광주 기자]

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