8. 도심항공교통(UAM)의 안전성 문제 – 충돌 방지 기술과 비상 대응 시스템

1. UAM 안전성 확보가 중요한 이유: 도심 하늘길은 복잡하다

도심항공교통(UAM)은 기존 도로 교통의 한계를 극복할 수 있는 미래형 교통수단으로 주목받고 있지만,
이와 동시에 가장 우려되는 요소는 ‘안전성’이다. 특히 도심 상공이라는 제한된 공간에서 운용되는 만큼,
기체 간 충돌, 돌발 상황 대응, 항로 이탈 문제 등은 치명적인 사고로 이어질 수 있다.

도심 상공은 수많은 고층 건물, 광고판, 전선, 철탑 등이 혼재되어 있으며,
드론, 헬리콥터, 향후 수많은 UAM 기체들이 동시에 비행하게 될 경우 공역 혼잡 현상이 매우 심화될 것으로 예상된다.
게다가 기상 조건이 불안정한 도심의 고도 환경에서는 바람의 방향이나 세기가 급격하게 변하기 때문에,
기체는 순간적인 자세 제어나 경로 변경이 요구된다. 이런 복잡한 환경 속에서 UAM이 안전하게 비행하려면,
단순한 조종 능력만으로는 부족하며, 고도화된 충돌 방지 기술과 비상 대응 시스템이 필수적이다.

 

2. 충돌 방지 기술: 기체 간 거리 유지와 실시간 항로 조정

충돌을 예방하기 위한 핵심 기술은 센서 기반 탐지 시스템, 항로 예측 알고리즘, AI 기반 협업 통신으로 구성된다.
먼저, 대부분의 UAM 기체에는 360도 감지 가능한 라이다(LiDAR), 초음파 센서, 카메라, GPS, IMU(관성측정장치) 등이 장착된다.
이 센서들은 주변 물체와의 거리를 실시간으로 측정하고, 잠재적인 충돌 위험을 사전에 인식할 수 있도록 도와준다.

또한, 인공지능(AI)은 이 데이터를 기반으로 실시간으로 항로를 재계산하고,
기체 간 거리가 일정 범위 이하로 좁혀질 경우, 자동으로 방향을 틀거나 속도를 조절하여 충돌을 방지한다.
이 과정은 1초에 수백 번 이상의 연산이 필요한 고속 프로세싱으로 이루어지며,
'기체 간 협업 통신(V2V, Vehicle-to-Vehicle)'이 적용될 경우, 두 기체는 서로의 위치와 속도를 실시간으로 공유하게 된다.

특히 ‘도심 혼잡 공역’에서는 단순한 자동 회피 알고리즘으로는 부족하기 때문에,
기체 전체가 클라우드 기반 관제 시스템과 연동되어, 도심 전체의 항공 트래픽을 AI가 통합적으로 조율하는 방식도 개발 중이다.
이를 통해 비행경로 간섭 없이 수십 대 또는 수백 대의 UAM이 동시에 안전하게 비행할 수 있는 환경이 조성된다.

 

3. 비상 대응 시스템: 예기치 못한 상황에 대한 대비

도심 상공에서는 비행 중 기체 고장, 배터리 방전, 기상 악화, 통신 장애 등 다양한 비상 상황이 발생할 수 있다.
이런 상황에 대비한 비상 대응 시스템은 UAM 안전성의 ‘최후의 방어선’ 역할을 한다.

첫 번째로 중요한 기능은 비상 착륙 알고리즘이다.
UAM 기체는 자체 AI가 기체 상태를 지속적으로 모니터링하고 있으며,
배터리 잔량이 일정 수준 이하로 떨어지거나, 추진 시스템에 이상이 감지되면 즉시 가장 가까운 비상 착륙 지점을 자동 탐색한다.
이 착륙 지점은 주차장 옥상, 공공시설의 헬리패드, 사전에 지정된 비상 버티포트 등이다.
이 과정은 인간 조종사 개입 없이도 AI가 자동 판단을 통해 10초 이내에 실행되도록 설계된다.

두 번째로는 낙하산 시스템과 역추진 장치 등 기계적 안전 장치가 포함된다.
예를 들어, 실리콘밸리의 일부 스타트업은 기체가 추락 상황에 진입할 경우, AI가 자동으로 낙하산을 전개하도록 설계하고 있으며,
최근에는 추락 전 기체의 회전을 줄이기 위한 ‘역추진 블레이드 시스템’도 개발되고 있다.

또한, 도심 밀집 지역에서의 사고는 2차 피해 가능성이 높기 때문에,
UAM 기체는 지면 충돌 직전 최대한 수직 강하를 피하고, 사람 없는 지역으로 방향을 전환하는 충격 최소화 알고리즘도 탑재되고 있다. 이러한 시스템들은 결국 UAM의 대중화에 있어 ‘신뢰’와 '안전'을 확보하는 핵심 요소가 된다.

 

4. UAM 상용화를 위한 규제와 글로벌 안전 기준 정립

기술적인 안전 장치만으로는 충분하지 않다.
UAM이 실제로 상용화되기 위해서는, 법적·제도적 안전장치가 병행되어야 한다.
현재 각국 정부와 국제항공기구(ICAO), 도시 항공 당국들은
UAM 기체의 인증 기준, 비행 경로의 고도 규제, 비상 대응 체계, 보험 제도, 승객 보호 기준 등을 마련 중이다.

한국의 경우, 국토교통부는 ‘K-UAM 로드맵’을 통해 2025년 시범 운행, 2030년 상용화를 목표로 안전 기준 수립을 진행하고 있으며,미국 FAA는 자율비행 UAM에 대한 형식인증(Type Certification) 제도를 마련 중이다.
하지만 아직까지 국제적으로 통일된 UAM 안전 기준은 부재한 상황이기 때문에,
글로벌 표준 마련을 위한 국제 협력이 반드시 필요하다.

특히, 도심 항공의 특성상 사고 발생 시 대규모 인명 피해로 이어질 수 있기 때문에,
안전성 확보는 기술의 진보보다 우선시 되어야 한다.
비상 상황 발생 시 어떤 기관이 책임을 지는지, 기체 제조사와 운영사 간 책임 범위는 어떻게 나뉘는지,
그리고 승객 보호와 보상 체계는 어떻게 작동해야 하는지에 대한 법적 명확성이 요구된다.

결국, 기술과 제도가 유기적으로 결합되어야만 UAM이 신뢰받는 대중 교통수단으로 자리 잡을 수 있다.
안전은 단순한 기술 문제가 아니라, 사람의 생명과 직접 연결된 사회적 합의의 문제라는 점을 우리는 잊지 말아야 한다.

 

<결론>
UAM의 안전성 확보는 이 혁신적인 교통수단이 대중에게 받아들여지기 위한 전제 조건이다.
충돌 방지 기술과 비상 대응 시스템은 이제 ‘옵션’이 아니라 ‘기본 사양’으로 자리 잡아야 한다.
기술, 제도, 윤리, 책임.
완벽한 안전 없이는 미래의 하늘길도 존재할 수 없다.