Flight Hazard Analysis of UAM in the Gangnam Area Using Urban Wind Environment Integrated Flight Simulation

최근 도심 항공 교통(Urban air mobility, UAM) 시장이 급성장하였다. UAM은 수년 이내에 활성화가 이루어질 것으로 예상되나, 이를 위해서는 안전 확보가 필수적이다. UAM 안전과 관련된 요소 중 하나는 도심 풍환경이다. 도심 풍환경은 복잡한 도심 지형으로 인해 강하고 예측하기 힘든 난기류와 빌딩풍이 발생하는 특징이 있으며, 이는 무게가 가볍고 속도가 느린 UAM에 큰 위험 요소이다. 본 연구에서는 도심 풍환경으로 인해 발생하는 UAM 비행 위험을 분석하였다. Weather research & forecasting 모델과 large-eddy simulation을 결합하여 실제 도심 풍환경을 생성하였으며, 도심 풍환경과 두 유형의 UAM 시뮬레이터를 통합하여 UAM 비행 데이터베이스를 구축하였다. 비행 데이터베이스의 정성적 및 정량적 분석을 통하여 두 유형의 UAM에 대한 측풍 및 수직풍으로 인한 비행 위험 풍속을 도출하였다. 강남지역에 대해 비행 위험 풍속 기반 위험지역을 예측하였으며, 그 결과로 측풍에 의한 위험지역은 전단층, corner effect, 대기 경계층의 영향을 받았으며, 수직풍에 의한 위험은 주로 후류 영역에서 발생하는 것으로 분석되었다.