디지털 트윈 기반 UAM 항공기 가상 검증 기술 개발
현재 UAM (Urban Air Mobility) 기체의 개발 및 상용화에서 가장 큰 장벽은 바로 '인증' 획득에 있다. eVTOL (electric Vertical Take-Off and Landing) 기반 UAM 항공기는 단순히 기체 개발사뿐 아니라, 인증당국 역시 새로운 유형의 항공기 인증 허가에 대한 충분한 경험과 지식이 부족해 현재로서는 기체 개발과 인증 규정의 재/개정이 동시에 진행되고 있는 상황이다.
항공산업은 설계부터 인증까지 긴 개발 기간과, 특히 비행 시험 단계에서의 성능 확인으로 인한 높은 비용과 개발 위험성을 내포하고 있다. 기술의 발전에 따라 고신뢰·고정밀 항공기 모델링과 비행 시뮬레이션을 통해 시간과 공간의 제약에서 벗어난 비행 시험이 가능해지며, 실제 비행 시험에서 발생할 수 있는 인적·비용적·시간적 손실을 크게 줄일 수 있게 되었다. 이에 본 과제에서는 UAM 항공기 인증을 위한 미래 기술로써, 디지털 트윈 (Digital Twin) 기술을 활용하여 가상 환경에서 인증 규정 충족 여부를 시뮬레이션하고, 이를 통해 적합성을 검증하는 시스템을 개발하고자 한다.
본 과제는 다음과 같은 핵심 기술을 개발 및 검증한다.
다음은 Vehicle Digital Twin(VDT) 시스템을 활용하여 구축한 UAM 항공기 가상 인증 아키텍처이다.
연차 별 연구 목표 및 계획
eVTOL 축소기 비행 시험
시뮬레이션 S/W 개선 및 보정
고정밀 전기 추진 시스템 데이터베이스 구축
성능 분야 감항 요건 기반 비행 시나리오 생성
시나리오 기반 UAM 인증 시제기 가상 인증 수행 및 평가
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디지털 트윈 기반 UAM 항공기 가상 인증 핵심 기술 개발
전기 추진 시스템 동적 모델링 기술 개발
풀스케일 기체 6 자유도 비행 시뮬레이션 기술 개발
고정밀 데이터베이스 구축을 위한 데이터 융합 기술 개발
비행 시뮬레이션 주요 요구 기능 식별
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디지털 트윈 기반 UAM 항공기 가상 인증 S/W 통합 구현
시뮬레이션 운영 시스템 구성
가상 인증 사용자 인터페이스 구성 및 제작
S/W 모듈 연동 및 인터페이스 구축 및 패키징
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UAM 인증 시제기 가상인증 수행 결과 기반 통합 프레임워크 개선
가상 인증 수행 결과 기반 데이터베이스 보정
시뮬레이션 반복 수행을 통한 S/W 신뢰도 확보