버티포트 설계와 FAA EB No.105 버티포트(Vertiport)는 “Vertical flight”와 “Port”의 합성어로, UAM(Urban Air Mobility) 기체가 이착륙할 수 있는 시설을 뜻한다. 현재까지 획일화된 버티포트 설치기준은 없으며, 크기나 설계한 기업에 따라 Vertihub, Vertistation, Vertistop, Voloport(Volocopter사), Skyport(Uber사)등 다양한 명칭을 가진다. 그렇다면 버티포트를 설계할 땐 어떤 기준을 참고해야 할까? 최근 FAA(미연방항공청)에서 버티포트 설계를 위한 임시지침 초안인 <Engineering Brief No.105>를 배포하였기에, 이를 살펴보았다. |
이전까지 FAA에서는 초기의 UAM 운영은 헬리콥터 규정과 절차에 의해 수행된다고 언급하였다. 헬기는 버티포트에 대해 가장 유사한 현재 모델(present-day model)을 제공한다. 그러나 두 항공기 유형의 유사성에도 불구하고, 기존 헬기와 VTOL 항공기 사이에는 설계상의 차이가 있다. 결과적으로, AC 150/5390-2에서 설계 헬기의 메인 로터 직경을 계산하는데 사용되는 0.83 × 전장(D)의 변환 비율은 개발 중인 다양한 VTOL 항공기와 일치하지 않는다. |
반면에, 본 EB(Airport Engineering Briefs)에서는 복합 항공기(Composite Aircraft)라는 개념을 사용해 버티포트 설계를 위한 성능 및 설계 특성을 지정하고 있다. 복합항공기란, 현재 개발 중인 9대의 VTOL 항공기의 성능과 설계 특성을 통합한 VTOL 항공기를 나타낸다. 복합항공기의 자세한 스펙은 위와 같다. |
TLOF, FATO 및 안전구역의 치수는 각 버티포트 시설에 대해 정의된 디자인 VTOL 항공기의 통제치수(CD)를 기반으로 한다. CD는 항공기의 가장 바깥쪽에 있는 두 지점 사이의 가장 긴 거리(ex. 윙팁에서 윙팁, 로터 팁에서 로터팁, 로터 팁에서 윙팁, 동체에서 로터팁)이며, 최대 바깥쪽 편향(deflection)까지 확장된 모든 조정 가능한 구성품을 포함하는 수평면(level horizontal plane)에 측정된다. 디자인 VTOL 항공기(Design VTOL Aircraft)는 버티포트에서 운용될 것으로 예상되는 가장 큰 VTOL 항공기를 지칭하는 용어이며 1CD는 위에서 설명한 가장 긴 거리(15.2m)와 같다. |
헬리포트에 대한 14 CFR Part 77 Safe, Efficient Use, and Preservation of the Navigable Airspace에 정의된 가상면(imaginary surfaces)은 버티포트에 적용할 수 있으며, 주표면(primary surface), 접근면 및 천이면(approach, and trasitional surfaces)을 포함한다.
- 주표면(primary surface)은 FATO와 크기와 모양이 일치한다. 표면은 구축된 버티포트 표고에서의 표고에 수평한 평면이다.
- 접근면(approach surface)(이면서, 출발면(departure surface))은 주표면과 동일한 폭을 갖는 버티포트 주표면 각각의 끝단에서 시작해서 그 폭이 500ft(152m)가 되는 수평거리 4,000ft(1,219m) 동안 상향 확장된다. 접근면 기울기는 8:1이며 각각 수평 단위와 수직 단위이다.
- 천이면(transitional surfaces)은 주표면과 접근면의 중심선으로부터 수평으로 측정한 250ft(76m)동안 각각 2:1, 수평 단위와 수직 단위의 기울기로 주표면과 접근면의 가로(lateral) 경계에서 바깥과 위쪽으로 확장된다.
- FAA 항공 연구(aeronautical surfaces)에서 표면에 대한 관통이 위험하지 않다고 결정하지 않는 한, 접근 및 천이면을 관통해서는 안된다.
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이외에도 본 EB에서는 TLOF, FATO, 안전구역과 관련된 자세한 지침과 접근/출발면 및 천이면, 마킹, 등화, 시각보조장치, 충전 및 전기 인프라스트럭처 등 버티포트 설계와 관련된 다양하고 자세한 규정을 설명하고 있다. 본 EB는 보다 포괄적이고 성능 기반의 버티포트 설계 권고회람(AC, Advisory Circular)이 개발될 때까지 버티포트 설계를 위한 중간지침으로 사용될 예정이며, FAA는 2023년 9월까지 버티포트 설계 기준에 관한 연구 활동을 마치고, 2024년 9월에 권고회람(AC)을 제정할 계획이다. 내용의 간소화를 위해 많은 부분을 잘라냈으므로 버티포트 설계에 대해 큰 관심을 가지고 있는 사람이라면 본 EB를 읽어볼 것을 추천한다. |
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발행 KUTAM 작성 이시윤
검수 AAM Open Space |
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