제14부 민간 UAS — 기술·운용·응용

14.23 UTM II: U-space·K-드론교통관리·실증 사례

14.23.1 이 장에서 배우는 것 / 선수 지식 / 특히 중요한 독자

14.22이 UTM의 개념과 분리의 층을 정리했다면, 이 장은 그것이 규정이 된 EU의 U-space와 한국의 K-드론시스템, 그리고 인증·실증의 사례를 다룬다. 규정은 서비스의 종류와 의무를 정하지만 성능 수치(갱신 빈도·지연)는 대부분 관할 당국에 맡긴다. 이 장은 그 빈틈이 안전에 어떤 뜻인지 계산하고, 규정 2021/664·2021/665·2021/666을 관보 원문으로 읽는다. 한국 부분은 공식 문서를 읽지 못했고 보도 기사에 의존한다(2차). 이 책의 방침(BK-04)에 따라 군용 공역 통제는 다루지 않는다.

배우는 것:

• 구조 — 회원국이 U-space 공역을 지정하고, 그 안의 모든 UAS 운용은 네트워크 식별·지오 인식·비행 승인·교통 정보의 필수 4종을 받아야 하며, 회원국이 기상 정보·적합성 감시를 추가할 수 있다(14.23.2.2).
• 비행 승인 — 서비스 제공자는 공간·시간에서 교차가 없을 때 승인하고, 특별 운용을 우선하며 동순위는 선착순이다. 승인 뒤에도 새 제약과 유인기 정보로 계속 점검해 갱신·철회해야 한다(14.23.2.2).
• 수치의 부재 — 규정은 갱신 빈도를 관할 당국이 정한다고만 적는다. 접근 속도 75 m/s에서 정보의 평균 나이가 지연 2 s·간격 5 s이면 338 m, 지연 5 s·간격 10 s이면 750 m만큼 위치가 어긋난다(14.23.3.1).
• 유인기 — 관제를 받지 않는 유인기는 U-space 공역에서 서비스 제공자에게 전자적으로 가시적이어야 하고, 관제 기관은 U-space 공역을 동적으로 재구성한다(14.23.4.1).
• 사례 — EASA의 첫 U-space 서비스 제공자 인증(2025-05-14, 평가 약 2년)과 한국 K-드론시스템의 이정표(2차)(14.23.4.3).

선수 지식: 9.14(ASTM F3548·ED-318), 14.21(지오존), 14.22(UTM 개념)을 읽었다고 가정한다.

특히 중요한 독자: 서비스 사업자는 14.23.2·14.23.4·14.23.5를, 정책·법무 담당자는 14.23.4·14.23.8을, 엔지니어는 14.23.3을, 운용 담당자는 14.23.2.3을 먼저 읽는다.

기준 시점과 정직성. 2026년 11월 기준이다. 원문을 읽은 것: 이행규칙(EU) 2021/664의 제1~14조와 부속서 I~V, 이행규칙(EU) 2021/665의 ATS.OR.127·ATS.TR.237, 이행규칙(EU) 2021/666의 SERA.6005(관보 원문, publications.europa.eu 영문판), EASA의 첫 USSP 인증 보도 자료(웹 요약 도구로 읽음). 2차로만 읽은 것: 프랑스 DGAC의 국가 USSP 인증(검색 요약), 한국 K-드론시스템과 한국공항공사 UTM의 보도 기사들(일부는 2017~2021년 자료, 게시일 불명 포함). 읽지 못한 것: 규정 2021/664의 제15~18조와 부속서 VI·VII, EASA의 AMC·GM(9.14가 편집본을 읽었다), 회원국별 U-space 공역 지정 현황, 한국의 드론 관련 법령과 K-드론시스템의 기술 규격·법적 근거·실증 결과 수치. 접근 속도·지연·갱신 간격은 설명용 가정이다. 이 장은 운용 승인 지침이 아니다.

14.23.2 개념·직관

14.23.2.1 U-space란 무엇인가

규정 2021/664 제2조는 U-space 공역을 회원국이 지정한 UAS 지리 구역으로서 U-space 서비스의 지원이 있을 때만 UAS 운용이 허용되는 곳으로, U-space 서비스를 많은 수의 UAS가 안전·보안·효율적으로 접근하도록 돕는, 디지털 서비스와 기능 자동화에 의존하는 서비스로 정의한다. 이 규정은 U-space 공역 안의 UAS 운용자, U-space 서비스 제공자, 공통 정보 서비스 제공자에게 적용된다(제1조 2항). 다음은 적용되지 않는다(제1조 3항). 모형항공 클럽의 운용, 개방 범주 A1에서 직접 제작한 250 g 미만·19 m/s 미만 기체 또는 C0 등급 기체의 운용, 계기비행규칙(SERA.5015)에 따른 운용이다.

회원국은 U-space 공역을 공역 위험 평가(운용·안전·보안 위험을 교통 유형·복잡도·밀도·고도·공역 등급에 비추어 평가)에 근거해 지정한다(제3조 1항). 규정은 2023년 1월 26일부터 적용되었다(제19조).

14.23.2.2 서비스 구조

비행 승인에는 두 규칙이 붙는다. 우선순위는 제10조 8·9항에 따라 SERA 제4조의 특별 운용을 가진 UAS가 먼저이고 같은 순위는 선착순이다. 지속 점검은 제10조 10항에 따라 서비스 제공자가 기존 승인을 새 동적 공역 제한과 항공교통업무 기관이 공유하는 유인기 정보(특히 비상 상태나 불법 간섭을 받는 유인기)에 대해 계속 점검하고 필요하면 승인을 갱신하거나 철회해야 한다. 14.22.3.2의 시간 창 모형이 '승인 이탈 한계'의 크기와 처리량의 거래를 설명한다.

14.23.2.3 운용자의 흐름

제6조는 UAS 운용자에게 다음을 요구한다. U-space 공역에서 요구되는 기체 능력·성능을 갖추고, 필요한 서비스를 사용하며, 운용 조건·공역 제약을 준수한다(1항). 자체 서비스를 제공할 수 있고 그 경우 서비스 제공자로 본다(2항). 2019/947의 요건과 구역별 운용 제한을 먼저 충족한다(3항). 비행마다 승인을 요청하고(4항, 부속서 IV), 비행할 준비가 되면 활성화를 요청해 확인을 받은 뒤에만 시작할 수 있다(5항). 승인과 이탈 한계를 준수하고, 서비스 제공자가 비행 중 승인을 바꾸면 따르며(6항), 한계를 준수할 수 없으면 새 승인을 요청한다(7항). 비상 대응 조치·절차를 마련하고 서비스 제공자에게 알린다(8항).

부속서 IV의 승인 요청 항목은 기체 일련번호, 운용 방식, 비행 유형(특별 운용), 운용 범주와 기체 등급·형식 증명, 4차원 궤적, 식별 기술, 예상 연결 방식, 체공 시간, 통신 두절 시 비상 절차, 운용자·기체 등록 번호다. 이 목록은 14.22의 운용 계획(4차원 운용 부피)에 대응한다. 통신 두절 시 비상 절차도 승인 요청의 필수 항목이다.

14.23.3 원리 — 정보의 낡음과 반응 여유

14.23.3.1 규정이 정하지 않은 수치

규정 2021/664 제8조 3항과 제11조 3항 (b)는 네트워크 식별과 교통 정보의 갱신 빈도를 관할 당국이 정한다고만 적는다. 제5조 4항과 부속서 III은 공통 정보 서비스와 서비스 제공자의 자료가 '데이터 품질·지연·보호 요건'을 충족해야 한다고 하지만 부속서 III의 내용은 자료 무결성·인증·오류 보고·보안 정책 같은 정성적 요건이고 수치가 없다. 읽은 범위의 규정 본문에 지연 한계의 숫자는 나오지 않았다.

수치가 없으면 안전에 어떤 뜻인지 계산할 수 있다. 정보의 평균 나이는 지연 $L$에 갱신 간격 $T_u$의 절반을 더한 값이고(갱신 위상이 균일하다고 가정), 접근 속도 $v_c$로 움직이는 교통의 실제 위치는 정보가 나타내는 위치에서 다음만큼 벗어난다.

$$d=v_c\left(L+\frac{T_u}{2}\right)$$

접근 속도 $v_c=75$ m/s는 14.20.3.1의 헬리콥터 60 m/s와 무인기 15 m/s의 정면 접근이다. 낡음 거리는 다음과 같다.

14.20.3.1에서 10 s의 반응 시간에 필요한 육안 탐지 거리는 75 m/s에서 750 m였다. 지연 5 s·갱신 간격 10 s의 정보는 낡음 거리가 750 m로 육안 탐지 거리와 같아서, 육안 탐지가 시작되는 거리 안쪽에서는 위치를 믿을 수 없다. 네트워크 교통 정보는 육안의 한계를 넘는 거리까지 알릴 수 있는 것이 장점이지만, 반응 예산 10 s 중 정보의 낡음이 차지하는 비율은 $(L+T_u/2)/10$이며 $L=2$ s·$T_u=5$ s에서 45 %, $L=5$ s·$T_u=10$ s에서 100 %다. 10 s를 확보하려면 정보가 닿아야 하는 거리는 $v_c(10+L+T_u/2)$로 각각 1,088 m·1,500 m다. 이 모형은 직선 정면 접근, 균일한 갱신 위상, 정보의 위치 오차 없음을 가정하며, 유인기가 아예 정보에 없는 경우(전자적 가시성이 없는 기체)는 포함하지 않았다. 제11조 4항은 정보를 받은 운용자가 충돌 위험을 피할 조치를 하라고 정하지만 그 조치에 필요한 정보의 최신성은 정하지 않는다.

14.23.4 규제와 구현

14.23.4.1 EU의 책임 구조

• 회원국. U-space 공역을 지정하고(제3조 1항), 공역 위험 평가에 근거해 UAS 능력·성능 요구, 서비스 성능 요구, 운용 조건·공역 제약을 정한다(제3조 4항, 부속서 I의 기준: 교통 유형·밀도, 공역 구조, 지상·공중 위험, 기상, 인프라). 공통 정보 서비스로 공역 한계, 요구 사항, 인증된 서비스 제공자 목록, 인접 공역, 지오 구역, 정적·동적 공역 제한을 제공한다(제5조 1항). 접근은 차별 없이 같은 데이터 품질·지연·보호 수준으로 허용한다(5항). 단일 공통 정보 서비스 제공자를 독점 지정할 수 있다(6항).
• 서비스 제공자. 인증을 받은 법인만 제공할 수 있고(제7조 1항), 비행의 모든 단계에서 서비스를 제공할 책임이 있다(2항). 항공교통업무 기관과 조정·자료 교환 협정을 맺고(3항), 서로 정보를 교환하며 공통의 안전한 상호운용 개방 통신 프로토콜을 따르고(5항, 부속서 II·III) 시작·중단·재개를 관할 당국에 보고한다(6항). 인증은 주 사업장이 있는 회원국의 관할 당국이 발급하고 제3국 기반이면 EASA가 발급한다(제14조 1·2항).
• 유인기. 규정 2021/666은 SERA.6005(c)로 U-space 공역에서 관제 서비스를 받지 않는 유인기가 서비스 제공자에게 계속 전자적으로 가시적이게 할 것을 요구한다(같은 규정이 SERA를 담은 규정 923/2012의 제2조에 U-space 공역·서비스의 정의 (146)·(147)도 추가한다). 규정 2021/665는 ATS.OR.127로 항공교통업무 제공자가 유인기 교통 정보를 차별 없이 공통 정보 서비스에 제공하도록, ATS.TR.237로 관제 기관이 U-space 공역의 수평·수직 한계를 조정해 UAS 운용 구역을 일시 제한하고 서비스 제공자에게 활성화·비활성화·일시 제한을 통지하도록 정한다. 제4조는 관제 공역 안의 U-space 공역에 이 동적 재구성을 적용해 관제를 받는 유인기와 UAS가 분리되도록 한다.

전자적 가시성이 무엇을 뜻하는지(송신 장치, 수신 의무)는 SERA.6005(c)에서 정해지지 않고 이 장에서 읽은 범위에서도 구체 방법이 나오지 않았다(확인 필요, 9.12·9.13). 14.20의 현장 유인기 밀도 문제는 이 요구가 적용되는 관제 밖 유인기와 직결된다.

14.23.4.2 한국(2차)

한국 부분은 읽은 1차 문서가 없다. 검색 요약(보도 기사)은 K-드론시스템을 비행계획 승인, 위치정보 모니터링, 주변 비행체와의 충돌 방지 기능을 하는 드론교통관리시스템으로 소개한다. 보도에 나온 이정표는 14.23.4.3의 그림과 같다. 한국공항공사의 기사들은 자체 개발 UTM이 식별·추적, 경로 이탈과 충돌 경보, 비행 필수 정보 제공, 지오펜싱을 갖추었고 평균 3일 이상 걸리던 비행 승인을 실시간 처리로 바꾸어 2025년 국토교통 우수사례 경진대회에서 장관상을 받았다고 전한다. 이 시스템이 EU의 USSP나 규정상의 법적 지위를 갖는지, 서비스 제공자의 인증 체계가 있는지는 확인하지 못했다(확인 필요, 18.7·18.6).

14.23.4.3 사례와 이정표

EU의 인증. EASA는 2025년 5월 14일 ANRA Technologies를 최초의 U-space 서비스 제공자로 인증했다고 발표했다. 인증은 필수 4종의 서비스를 U-space 공역에서 제공할 권한이며, 평가는 EASA와 거의 2년에 걸쳐 진행되었고, U-space 공역은 회원국이 지정한다는 점을 명시했다. 보도에 따르면 프랑스 DGAC가 2025년 3월 27일 Innov'ATM에 국가 인증을 먼저 발급했다(2차, 국가 인증이므로 'EASA 최초'와 구별해야 한다). 이 장은 어느 U-space 공역이 처음 지정되었는지 확인하지 못했다.

한국의 보도. 한국의 이정표는 보도 기사에 나온 것이며 2차다. 연구개발은 2017년에 시작되었고, 2020년 6월 영월 드론 전용 비행 시험장에서 대규모 실증과 민간 드론교통관리 사업자 협의체 발족, 2020년 11월 드론택시 공개비행 시연에서 K-드론시스템 공개, 2021년 11월 인천국제공항 관제권 안에서 UAM과 드론을 공항 관제 시스템과 연계해 관리하는 시연, 2023년 11월 K-드론배송 상용화 추진계획 수립(학술 자료), 2026년 국토교통부의 드론 실증도시 구축사업 공모에서 한국공항공사가 K-드론배송 상용화 사업자로 선정되었다. 이 사업이 올해 11월까지 서비스를 선보일 계획이라는 보도가 있으나 실제 개시 여부는 확인하지 못했다(확인 필요).

14.23.5 설계·운용의 선택

• ① 필수 4종 대 선택 2종. 기상 정보와 적합성 감시는 회원국이 요구해야 의무가 된다(제3조 3항). 적합성 감시가 없으면 승인 이탈 한계의 경보가 의무에서 빠진다.
• ② 서비스 제공자의 다수 대 단일 공통 정보 서비스. 제공자가 다수이면 USSP 사이에 개방 프로토콜로 교환해야 하고(제7조 5항), 공통 정보 서비스를 단일 제공자가 독점하면 한 곳의 장애·정책이 전체에 영향을 준다. 규정은 후자를 허용하되 인증을 요구한다(제5조 6·7항).
• ③ 자체 서비스. 운용자는 스스로 서비스를 제공할 수 있다(제6조 2항). 인증을 받아야 하는 의무는 같다고 읽힌다(해석).
• ④ 유인기의 전자적 가시성. 관제를 받지 않는 유인기에 의무를 지우는 비용과 UAS 안전의 이익이 맞서며, 규정은 이를 U-space 공역 안으로 한정했다.

견해: U-space의 안전 효과는 서비스 4종의 존재가 아니라 성능 수치(갱신 빈도·지연·승인 이탈 한계)에 달려 있다고 본다. 근거는 14.23.3.1이다. 규정이 수치를 회원국에 맡겼으므로 같은 4종을 갖춘 두 U-space 공역의 안전 여유는 몇 배까지 다를 수 있다. 그래서 운용자는 서비스 계약에 최대 지연과 갱신 간격을 명시하고, 안전 논거에서 정보의 낡음을 반응 예산에서 빼야 한다. 반론은 수치를 규정에 못박으면 기술 변화와 지역 차이에 대응하기 어렵다는 점이다. 그래서 수치는 규정이 아니라 회원국의 공역별 요구와 인증 시험에서 정하되 공개하는 편이 낫다고 본다.

14.23.6 세 축 비교

14.23.7 관련 규격·프로토콜

14.23.8 관련 규제·인증 요구와의 연결

14.23.9 함정과 한계

14.23.10 체크포인트·연구 질문

체크포인트

1. U-space 공역과 U-space 서비스의 정의, 필수 4종과 선택 2종을 설명할 수 있는가?
2. 비행 승인 요청의 흐름(승인·활성화·이탈 한계·재승인)과 우선순위 규칙을 설명할 수 있는가?
3. 정보의 낡음 거리를 지연·갱신 간격·접근 속도로 계산하고 반응 예산에 대입할 수 있는가?
4. SERA.6005(c), ATS.OR.127, ATS.TR.237이 유인기와 UAS의 공존에 하는 역할을 설명할 수 있는가?
5. 'EASA 인증'과 '회원국의 U-space 공역 지정'을 구별할 수 있는가?

연구 질문(25.7에 모은다)

• 회원국이 정한 네트워크 식별·교통 정보의 갱신 빈도와 지연 요구는 공역별로 어떻게 다른가?
• 관제 밖 유인기의 전자적 가시성 확보 방법과 비용은 어떠한가?
• K-드론시스템의 법적 근거와 인증·감독 체계는 EU의 USSP와 어떻게 다른가?
• 승인 이탈 한계의 크기는 실제 운용에서 어떤 분포로 정해지며 처리량과 어떻게 거래되는가?

1차 출처(이 장)

• Commission Implementing Regulation (EU) 2021/664 — 제1~14조, 부속서 I~V (관보 원문)
• Commission Implementing Regulation (EU) 2021/665 — ATS.OR.127, ATS.TR.237 (관보 원문)
• Commission Implementing Regulation (EU) 2021/666 — SERA.6005 (관보 원문)
• EASA, "EASA certifies ANRA Technologies as first U-space service provider" (2025-05-14, 보도 자료)

2차 출처(이 장)

• 프랑스 DGAC의 국가 USSP 인증(2025-03-27) 보도, 한국 K-드론시스템·한국공항공사 UTM 보도 기사(검색 요약)

다음 장: 14.24 Remote ID: 제도와 국가별 시행 — 네트워크 식별과 방송 식별이 제도로 어떻게 정의되고 나라마다 어떻게 다른지 다룬다.