제15부 AAM — UAM·RAM·화물의 기술과 운용
15.8 버티포트 I: 설계 기준과 안전 요건
15.8.1 이 장에서 배우는 것 / 선수 지식 / 특히 중요한 독자
15.1은 UAM의 운용 개념을, 15.7는 기체가 땅에 닿은 뒤 승객 보호를 다루었다. 이 장은 기체가 뜨고 내리는 자리, 곧 버티포트의 물리적 설계 기준을 읽는다. 두 가지 일차 문서가 있다. 미국 연방항공청의 Engineering Brief No. 105 'Vertiport Design'(2022-09-21, 잠정 지침)과 EASA의 PTS-VPT-DSN 'Prototype Technical Specifications for the Design of VFR Vertiports'(2022-03, 시험 규격)다. 두 문서 모두 법적 구속력이 없는 지침이며, 같은 설계 항공기에 대해 이착륙 구역의 크기를 다르게 정한다. FAA는 이 브리프를 2024-12-27에 EB 105A로 개정했으므로, 15.8.3.1~15.8.3.4는 2022년 EB 105와 EASA를 비교하고 15.8.3.5가 개정판에서 달라진 값을 원문으로 정리한다. 이 장은 두 문서를 원문으로 읽어 'D'(설계 항공기의 최대 수평 치수)를 기준으로 한 기하, 하강풍(다운워시)의 크기 척도, 접근·출항 표면과 장애물 자유 체적, 현장 안전 요소를 계산과 표로 비교한다. 충전·운영·처리용량은 15.9, 입지와 네트워크는 15.10, 비상대응은 15.11이 다룬다. 이 책의 방침(BK-04)에 따라 군용 시설은 다루지 않는다.
배우는 것:
- 두 문서의 지위와 가정 — FAA는 전기 분산 추진, 이륙 중량 12,500 lb(5,670 kg) 이하, 길이·폭 50 ft(15.2 m) 이하, 호버 가능(HOGE), 조종사 탑승, 시계비행의 '기준 항공기'를 가정하고, EASA는 SC-VTOL의 Enhanced 범주 항공기를 기준으로 비행 교범(AFM)의 값에 연결한다(15.8.2).
- 기하는 D에 비례한다 — FAA의 EB 105(2022)는 TLOF 1D·FATO 2D·안전구역 바깥 3D, EASA는 TLOF 0.83D 이상·FATO 1.5D 이상·안전구역 바깥 2D(D가 12 m 이상일 때) 이상이며, 안전구역을 포함한 면적은 D가 12 m 이상이면 EB 105가 EASA 최소의 2.25배다(15.8.3.1). 2024년의 EB 105A는 TLOF·FATO를 추진기만 둘러싸는 원(RD)에 연동하고 안전구역을 2.5D로 줄여 이 비를 1.56배로 낮춘다(15.8.3.5).
- 하강풍은 디스크 하중이 정한다 — 운동량 이론의 먼 후류 속도는 디스크 하중 17 kg/m²에서 EASA 표의 60 km/h에 이르므로, 한계는 거리와 감쇠로 만족해야 한다(15.8.3.2).
- 8:1 경사와 장애물 자유 체적 — FAA의 접근 표면은 4,000 ft에서 152 m 높이에 이르고, EASA의 기준 부피 유형 1은 h1 3 m·h2 30.5 m·경사 12.5 %다(15.8.3.3).
- 현장 안전 요소 — 소방 장비 위치, 보안 장벽, 난류 공기틈 1.8 m, 동하중 150 %, 옥상 가장자리 보호(15.8.3.4).
선수 지식: 1.2(운동량 이론·디스크 하중), 15.1(운용 개념), 15.3(NASA 참조 기체), 15.7(기체 측 안전)를 읽었다고 가정한다.
특히 중요한 독자: 엔지니어는 15.8.3을, 인증 담당자는 15.8.2·15.8.4를, 정책 담당자는 15.8.2·15.8.4·15.8.9를, 운용 담당자는 15.8.3.4·15.8.5를 먼저 읽는다.
기준 시점과 정직성. 2026년 11월 기준이다. 원문을 읽은 것: FAA Engineering Brief No. 105 'Vertiport Design'(2022-09-21, 51쪽, FAA 문서의 NBAA 호스팅 사본 — 1~6장 전체: 기준 항공기, TLOF·FATO·안전구역, 접근·출항 표면, 표지·조명 개관, 충전 표준 목록, 공항 내 버티포트, 소화·보안·하강풍·난류), EASA PTS-VPT-DSN(2022-03-24, 178쪽, easa.europa.eu PDF — A장 적용 범위와 정의, C장 200~260(FATO·안전구역·하강풍·TLOF), D장 2부 OFV 440~490(생성 방법, 기준 부피 유형 1과 전방위 부피), 목차 전체). 보강으로 읽은 것: FAA EB 105A(2024-12-27, 67쪽, faa.gov PDF)는 처음에 FAA 페이지가 접근 거부(403)여서 받지 못해 2차 정보로만 언급했다. 이후 17.7를 쓰며 받은 PDF에서 표지 메모, 1.5 기준 항공기(표 1-1), 2.1~2.6(표 2-1·TLOF·FATO·안전구역·하강풍 주의 구역·접근 표면과 경로), 3.1 주기의 앞부분(항목 1~9), 6장 공항 안 버티포트, 7장 현장 안전(7.1~7.7), 부록 A의 서두를 원문으로 읽고 EB 105와 항목별로 대조해 15.8.3.5에 넣었다. 15.8.3.1~15.8.3.4의 FAA 수치는 2022년 EB 105의 값이며 03-05가 바뀐 값을 표시한다. 읽지 못한 것: EB 105A의 3.1 뒷부분·4장(표지·조명)·5장(충전·전기 인프라)·부록 A의 본문과 DOT/FAA/TC-24/42. EASA PTS의 E장(표지·조명)·F장(대체 버티포트)·G장(비상 절차와 RFFS)의 본문, ICAO Annex 14 Vol II·Doc 9261, FAA AC 150/5390-2, CS-HPT-DSN, 한국의 버티포트 기준(18.13). 두 문서의 수치는 지침 문서의 값이며 법정 요건이 아니다. 이 장의 계산(면적, 하강풍 척도, 이격 거리)은 설명용 가정의 단순 계산이다. 이 장은 설계·승인 지침이 아니다.
15.8.2 개념·직관
15.8.2.1 두 문서가 무엇이며 누구를 위한 것인가
| 항목 | FAA EB 105 (2022-09-21) | EASA PTS-VPT-DSN (2022-03) |
|---|---|---|
| 지위 | 잠정 지침, 법적 구속력 없음, 준수는 자발적. 성능 기반 AC가 뒤따를 예정 | 시험 규격, 비구속. 이후 규칙 제정(RMT.0230)으로 인증 규격과 운영자 요건을 만들 예정 |
| 대상 | 기준 항공기: 전기 분산 추진, 추진 장치 2개 이상, 배터리 계통 2개 이상, MTOW 12,500 lb 이하, 길이·폭 50 ft 이하, 육상, 조종사 탑승, VFR, HOGE | SC-VTOL Enhanced 범주 유인 항공기(PC 1 헬리콥터에 상응), 승객·화물, VFR. 비행 교범의 값을 사용 |
| 철학 | 검증된 성능 자료가 부족하므로 처방적·보수적, 헬리콥터 지침(AC 150/5390-2)의 변환 비율은 대표적이지 않다고 봄 | 구역마다 목적·속성을 정하고 값은 설계 VTOL 항공기에 연결, 구역을 서로 포개어 놓는 캡슐화 원칙 |
| 기반 | 헬리포트 지침, Transport Category 헬리포트의 안전 수준을 참고 | CS-ADR-DSN, CS-HPT-DSN, ICAO Annex 14 Vol I·II, Doc 9261 |
| 동시 운용 | 한 번에 한 대가 TLOF·FATO·안전구역을 사용한다고 가정 | FATO에는 한 번에 한 대, 인접 FATO는 동시 운용하지 않는다고 가정 |
FAA는 1991년의 이전 버티포트 AC(민간 틸트로터 가정)가 상업 운항에 사용되지 않은 채 2010-07-28에 폐지되었다고 적는다. EB 105는 검증된 항공기 성능 자료가 부족하다는 이유로 일반 항공 헬리포트보다 더 넓은 TLOF와 하중을 견디는 FATO를 권고하며, 그 근거를 더 넓은 착지 분산과 낮아진 상승 성능을 수용하기 위해서라고 설명한다. EASA의 Enhanced 범주 가정은 고장 뒤에도 원래 목적지나 적합한 대체 버티포트로 계속 비행할 수 있다는 SC-VTOL의 계속 안전 비행·착륙(15.4)에 기댄 것이다. 두 문서는 서로 다른 항공기 가정과 데이터 기반에서 출발하므로 수치를 직접 비교할 때는 가정 차이를 함께 읽어야 한다.
15.8.2.2 구역과 용어
| 용어 | 뜻 | 비고 |
|---|---|---|
| D | 회전익·프로펠러가 도는 이착륙 구성의 수평 투영을 둘러싸는 가장 작은 원의 지름 | 두 문서가 같은 정의(EASA는 SC-VTOL의 MOC-2를 인용) |
| TLOF | 접지·이륙 구역: 하중을 견디는, 대개 포장된 면 | FAA: 1D, EASA: 0.83D 이상 |
| FATO | 최종 접근·이륙 구역: 마지막 접근을 끝내고 이륙을 시작하는 하중 지지 면 | FAA: 2D, EASA: 1.5D 이상 |
| 안전구역(SA) | FATO를 둘러싸 기체가 이탈할 때 손상을 줄이는 구역 | FAA: FATO 가장자리에 ½D 추가, EASA: 3 m 또는 0.25D 중 큰 값 |
| RTODV | 이륙 중단 거리(AFM의 값) | EASA의 FATO 길이·폭의 하한이 됨 |
| OFV | 장애물 자유 체적: 버티포트 위로 깔때기 모양 | EASA의 새 개념 |
| 설계 항공기 | 해당 버티포트에서 운용할 가장 큰 항공기 | FAA·EASA 공통 |
15.8.3 원리 — 기하·하강풍·표면
15.8.3.1 D가 모든 치수를 정한다
두 문서의 이착륙 구역 한 변을 $D$로 나타내면 FAA의 EB 105는 $L_{\mathrm{TLOF}}=D$, $L_{\mathrm{FATO}}=2D$, 안전구역 바깥 $L_{\mathrm{SA}}=3D$이고, EASA의 최소는
$$L_{\mathrm{FATO}}=\max(\mathrm{RTODV},\,1.5D),\quad s=\max(3\ \text{m},\,0.25D),\quad L_{\mathrm{SA}}=L_{\mathrm{FATO}}+2s,\quad L_{\mathrm{TLOF}}\ge0.83D$$
이다(RTODV가 1.5D 이하일 때). 안전구역을 포함한 정사각형 면적은 $(3D)^2$ 대 $(2D)^2$이므로 $s=0.25D$인 $D\ge12$ m에서는 비가 $(3/2)^2=2.25$로 고정된다.
| 설계 항공기 $D$ [m] | FAA(EB 105) 바깥 면적 [m²] | EASA 최소 바깥 면적 [m²] | 비 | FAA(EB 105) TLOF·FATO·SA [m] | EASA TLOF·FATO·SA [m] |
|---|---|---|---|---|---|
| 8 | 576 | 324 | 1.78 | 8.0 / 16.0 / 24.0 | 6.6 / 12.0 / 18.0 |
| 10 | 900 | 441 | 2.04 | 10.0 / 20.0 / 30.0 | 8.3 / 15.0 / 21.0 |
| 12 | 1,296 | 576 | 2.25 | 12.0 / 24.0 / 36.0 | 10.0 / 18.0 / 24.0 |
| 15.24 (50 ft) | 2,090 | 929 | 2.25 | 15.2 / 30.5 / 45.7 | 12.6 / 22.9 / 30.5 |
| 20 | 3,600 | 1,600 | 2.25 | 20.0 / 40.0 / 60.0 | 16.6 / 30.0 / 40.0 |
(작은 $D$에서 EASA는 안전구역 최소 3 m가 먼저 적용되어 비가 낮다. 옥상 버티포트의 EASA 규정은 TLOF가 FATO 안에서 지름 1 Design D의 원을 담도록 요구한다.)
같은 항공기를 위해 FAA의 2022년 잠정 지침(EB 105)은 EASA 최소의 2.25배 넓은 땅을 요구한다. 도시 안에서 이 차이는 입지 가능성에 영향을 준다. 다만 두 값은 같은 가정에서 나온 것이 아니다. EASA의 FATO 하한은 AFM의 이륙 중단 거리를 우선하고(1.5D는 그 하한), FAA의 2D는 고장 조건에서 검증된 성능이 부족하다는 사정에 대한 보수적 여유다. FAA는 HOGE가 입증되지 않는 항공기에는 이 EB를 적용하지 않고 FAA와 따로 협의하라고 한다. 두 문서의 값이 달라진 이유가 항공기 성능의 차이인지 불확실성에 대한 여유의 차이인지는 원문에서 분리되지 않는다(확인 필요). 2024년의 EB 105A는 안전구역 바깥을 2.5D로 줄여 이 비를 1.56배로 낮추었다(15.8.3.5).
15.8.3.2 하강풍은 디스크 하중이 정한다
사람이 걷고 승하차하는 구역에는 하강풍 한계가 있다. EASA PTS 표 C-1의 초기 지침 값은 승하차 구역과 일반인이 걷거나 모이는 공중 구역 60 km/h, 사람이 모이지 않는 공중 구역·작업 인원·주기 장비 80 km/h, 건물 100 km/h, 빠른 도로 50 km/h(호주 CASA의 Part 139 MOS에서 인용)이다. AFM은 하강풍 값을 2D 원에서 1 m 호버, 바람 없음으로 측정해 제공한다. 1.2.3의 운동량 이론으로 크기를 가늠하면 호버 원판의 유도속도와 먼 후류 속도는
$$v_h=\sqrt{\frac{DL\,g}{2\rho}},\qquad w=2\,v_h$$
이다($DL$ 디스크 하중 [kg/m²], $\rho=1.225$ kg/m³).
| 디스크 하중 [kg/m²] | $v_h$ [km/h] | 먼 후류 $w$ [km/h] |
|---|---|---|
| 20 | 32 | 64 |
| 30 | 39 | 79 |
| 50 | 51 | 102 |
| 100 | 72 | 144 |
먼 후류 속도가 60 km/h에 이르는 디스크 하중은 17 kg/m², 100 km/h에 이르는 값은 48 kg/m²이고, 원판 유도속도가 60 km/h에 이르는 값은 69 kg/m²이다. 승하차 구역의 60 km/h 한계는 후류가 퍼지고 감쇠한 지점에서 만족해야 하므로 거리와 지면 퍼짐으로 하강풍을 낮추는 일이 설계의 핵심이다. 두 문서는 모두 이 값이 항공기마다 달라 측정이 필요하다고 한다. FAA는 하강풍·외류의 영향이 아직 연구 중이며, 사람·재산·다른 항공기에 안전 문제가 생기거나 항공기 성능이 영향을 받으면 TLOF·FATO·안전구역을 조정하거나 다른 완화책을 사용하라고 한다. 이 그림의 값은 지면 외류 속도가 아니라 크기 척도이며, 지면 근처의 실제 값은 이 장이 구하지 않았다(확인 필요).
15.8.3.3 접근 표면과 장애물 자유 체적
FAA는 14 CFR Part 77의 헬리포트 가상 표면을 버티포트에 적용한다. 주 표면은 FATO와 같은 크기·모양이고, 접근·출항 표면은 주 표면과 같은 폭에서 시작해 8:1로 올라 4,000 ft(1,219 m)에서 폭 500 ft(152 m), 높이 500 ft(152 m)에 이르며, 전이 표면은 2:1이다. 접근 방향은 우세풍을 따르고 반대 방향(또는 135° 이상 벌어진 방향)에 가능한 한 두 번째 경로를 둔다. 접근 경로가 곡선이어도 FAA는 장애물 영향을 평가하지 않는다. 접근 축에서 높이 $H$의 장애물은 FATO 가장자리로부터 $8H$ 이상 떨어져야 표면 아래에 머문다.
EASA의 장애물 자유 체적(OFV) 은 헬리포트의 평면 표면과 달리 수직 이착륙 절차에 맞춘 깔때기다. 안전구역 가장자리를 높이 $h_1$까지 수직으로 올리고, $h_1$에서 $h_2$까지 선형으로 넓힌 뒤, $h_2$에서 접근·이륙 상승 표면으로 이어 붙인다(D.455, D.460). 기준 부피 유형 1은 $h_1=3$ m, $h_2=30.5$ m(100 ft), 경사 12.5 %(= 8:1)이며 양방향이다. 이 유형에서 파생된 전방위 부피는 TO 지름 5D, FATO 지름 2.83D(경사 12.5 %)다. 2.83은 한 변이 2D인 정사각형을 둘러싸는 원의 지름 $2\sqrt{2}\,D=2.83D$와 같다. 따라서 전방위 FATO는 유형 1의 2D×2D 정사각형을 원으로 바꾼 것이다. 두 문서의 경사는 같은 8:1이다. 그러나 FAA는 FATO 가장자리에서 표면이 시작해 낮은 높이부터 장애물을 제한하고, EASA는 깔때기 위쪽(30.5 m) 에서 표면이 이어지므로, FATO 가까이에서 그 방향으로 허용되는 높이가 더 높다. 이 비교는 원문에서 두 표면의 정의를 읽은 것이며, 도시 건물 배치에 대한 실제 적용 결과는 계산하지 않았다.
15.8.3.4 하중·높이·난류와 현장 안전
- TLOF·FATO 하중. 정하중은 MTOW를 접촉 면적 전체에 걸어 계산하고, 동하중은 MTOW의 150 % 를 바퀴 기체는 전체 접촉부에, 스키드 기체는 한 접촉점에 건다. MTOW 5,670 kg이면 정하중 55.6 kN, 동하중 83.4 kN이다. 하강풍 하중도 반영한다.
- 표면. 콘크리트를 권장하고 아스팔트는 열 응력과 바퀴 자국 때문에 권장하지 않는다. 옥상의 금속 표면은 접지하거나 절연한다. FATO의 장애물은 FAA 51 mm(2 in), EASA 5 cm 이하로 제한한다.
- 옥상. 바닥이 주변보다 30 in(0.8 m) 이상 높으면 옥상 버티포트이며, OSHA는 4 ft(1.2 m) 이상에서 추락 방지를 요구한다(FAA는 30 in 이상을 권고). 상시 난간·울타리를 두지 않고 FATO 가장자리 높이 이하의 안전망(폭 1.5 m 이상, EB 105는 244 kg/m²(50 lb/ft²), EB 105A는 122 kg/m²(25 lb/ft²))을 선택으로 둔다.
- 난류. 건물·나무·지형을 피해 TLOF를 두고, 옥상은 1.8 m(6 ft) 이상의 공기틈을 두면 난류가 줄어든다. 공기틈이 없으면 일부 풍조건에서 운용 제한이 필요할 수 있다.
- 소방. FAA 연구(소형 리튬 전지, 1.2 m 입방 시험실)에서 물과 폼이 가스·분말보다 열폭주 억제에 효과적이었으나 큰 팩에서도 같은지는 미정이다. 소방 장비는 TLOF·FATO 바깥에 인접하게 두고 어디서나 눈에 띄게 표시한다. NFPA 418(2021)은 액체 연료 기준이며 EB 105 시점(2022년)에 개정 중이었고, NFPA 855-2020은 정치형·이동형 에너지 저장 계통의 비상 대응 장(章)을 가진다. 상세는 15.11이 다룬다.
- 보안. 지상 버티포트는 안전구역 밖, 8:1 표면 아래에 울타리나 벽을 두고, 모든 출입구에 버티포트 주의 표지를 둔다. 공항 보안 구역에서는 TSA 규정에 따라 승객 검색이 필요할 수 있다.
- 공항 안 버티포트. FATO 중심과 활주로 중심선의 최소 거리는 소형기 300 ft, 대형기 500 ft, 중대형기 700 ft(VFR, 동시 같은 방향 운용)다(EB 105A는 소형기도 500 ft로 늘렸다). FAA는 신규 시설을 공항 배치도에 표시하고 Form 7460-1로 공역 검토를 받으며, 연방 지원을 받지 않는 독립 부지는 공사 시작 90일 전까지 Form 7480-1을 제출하도록 한다.
15.8.3.5 EB 105A(2024-12-27)에서 달라진 값
FAA 공항국 공항 엔지니어링부(AAS-100)는 2024-12-27의 표지 메모에서 EB 105A를 2022-09-21 EB 105의 개정이라고 소개하고 주된 변경을 다섯 가지로 적는다. 첫째, 이 브리프를 헬리포트 설계 AC 150/5390-2D의 보충 지침으로 옮기고 버티포트를 추진기 3개 이상 항공기를 위한 헬리포트의 한 종류로 둔다. 둘째, 버티포트를 구별하는 'VTL' 표지를 TLOF에 더한다. 셋째, 제어 치수 $D$ 가운데 추진기만 둘러싸는 최소 원의 지름 RD를 도입해 TLOF와 FATO를 RD에 연동하고 안전구역을 줄인다. 넷째, 주기 구역의 절을 새로 둔다. 다섯째, 하강풍·외류 주의 구역(DCA) 을 신설한다. 아래 표는 이 장이 읽은 EB 105의 조항과 EB 105A의 같은 조항을 대조한 것이다.
| 항목 | EB 105 (2022-09-21) | EB 105A (2024-12-27) |
|---|---|---|
| 기준 항공기(표 1-1) | 추진 장치 2개 이상, 길이·폭 각 50 ft 이하, VFR | 추진 장치 3개 이상, 제어 치수 50 ft 이하, VMC |
| 이착륙 구역(표 2-1) | TLOF 1D, FATO 2D, 안전구역 3D | TLOF 1 RD, FATO 2 RD, 안전구역 2.5 D |
| TLOF 배수 경사 | −0.5 ~ −1.0 % | −0.5 ~ −2.0 % |
| 옥상 안전망의 하중 | 50 lb/ft²(244 kg/m²) | 25 lb/ft²(122 kg/m²) |
| 공항 안 FATO 중심과 활주로 중심선의 거리, 소형기(VFR 동시 같은 방향) | 300 ft(91 m) | 500 ft(152 m) |
| 하강풍·외류 | 영향은 연구 중이며 문제가 생기면 구역을 조정하거나 완화책을 사용 | 34.5 mph(55.5 km/h) 이상이 가능한 곳마다 DCA를 두고, DCA가 안전구역 밖으로 나와야 한다는 연구 결과를 적음 |
| 주기 | 주기·유도로 지침은 앞으로의 지침에 포함한다고 적음 | 3.1에서 주기 위치를 항공기 최대 폭·길이에 0.28 D 또는 3 m(10 ft)의 여유를 더한 크기 이상으로 적음 |
| 기류 분석 | 본문에서 찾지 못함 | 주 접근 경로를 정하는 풍향·풍속 분석을 권고하며 관측 자료는 최소 연속 10년 |
| 곡선 접근의 치수 | 본문에서 찾지 못함 | 직선부 $S$와 곡선 반지름 $R$이 $S+R\ge1{,}886$ ft(575 m), $R\ge886$ ft(270 m), 중심선 전체 길이 최소 4,000 ft(1,219 m) |
값이 같게 남은 것도 있다. 8:1 접근·출항 표면(4,000 ft에서 폭 500 ft·높이 500 ft), 수평 250 ft까지의 2:1 전이 표면, 두 접근 경로 사이 135° 이상, FATO의 고정 장애물 51 mm(2 in) 이하, 정하중(MTOW)과 동하중(MTOW의 150 %), 옥상의 기준 30 in, OSHA의 추락 방지 4 ft, 난류 공기틈 6 ft(1.8 m), 기상 관측 장비 위치 100~700 ft, 비연방 부지의 Form 7480-1 90일 전이다. EB 105에 대해 이 장이 적은 값과 EB 105A 원문의 해당 조항이 같다. EB 105A는 지위도 같아 법적 구속력이 없고 준수는 자발적이다.
안전구역을 포함한 바깥 면적을 같은 설계 항공기 $D$에서 비교하면 다음과 같다(EB 105A는 안전구역이 RD와 무관하게 2.5D다).
| 설계 항공기 $D$ [m] | EB 105 [m²] | EB 105A [m²] | EASA 최소 [m²] | EB 105A 대 EASA | EB 105 대 EASA |
|---|---|---|---|---|---|
| 8 | 576 | 400 | 324 | 1.23 | 1.78 |
| 10 | 900 | 625 | 441 | 1.42 | 2.04 |
| 12 | 1,296 | 900 | 576 | 1.56 | 2.25 |
| 15.24 (50 ft) | 2,090 | 1,452 | 929 | 1.56 | 2.25 |
| 20 | 3,600 | 2,500 | 1,600 | 1.56 | 2.25 |
EB 105A의 안전구역은 $D$에 상관없이 EB 105의 $(2.5/3)^2=0.694$배, 곧 30.6 % 줄었고, $D\ge12$ m에서 EASA 최소와의 면적비는 $(2.5/2)^2=1.5625$다. 이 비는 안전구역을 포함한 바깥 면적의 것이다. TLOF와 FATO는 RD에 비례하므로 RD가 $D$보다 작은 기체는 이 두 구역이 더 줄어든다(RD = 0.8 $D$ 가정에서 $D$ = 15.24 m이면 TLOF 12.2 m·FATO 24.4 m이며, 같은 계산을 17.7.3.2가 했다). 그림 1의 가운데 패널은 RD = $D$인 상한이다. 개정 이유를 메모는 기하의 갱신을 위한 '기초를 놓았다'고만 적고 3D에서 2.5D로 줄인 근거는 적지 않았다. 2.1절은 착륙 정밀도를 입증하는 수단이 개발되면 '축소된 비하중 FATO와 최소 1 RD의 TLOF'를 허용하겠다고 하므로 이 값은 앞으로 더 바뀔 수 있다. 공항 안 소형기 거리가 300 ft에서 500 ft로 61 m(67 %) 늘어난 이유와 안전망 하중이 절반이 된 이유도 원문에 적혀 있지 않다.
하강풍은 한계값에서 구역의 문턱으로 바뀌었다. EB 105A의 DCA는 풍속이 34.5 mph(55.5 km/h, 29.98 kt) 이상이 될 수 있는 곳이면 어디든 두는 운용 경계이며, 각주는 1994년 FAA 로터워시 분석 핸들북의 '30~40 kt를 넘지 않도록'을 인용한다. 03-02의 EASA 표 C-1이 정한 승하차 구역 60 km/h는 사람이 있는 구역의 허용 한계이고 FAA의 55.5 km/h는 사람의 접근을 통제할 구역의 문턱이어서 두 값은 같은 종류가 아니다. 03-02의 운동량 이론 척도로 먼 후류 속도가 55.5 km/h에 이르는 디스크 하중은 14.8 kg/m²(60 km/h는 17.3 kg/m²)다. EB 105A의 각주는 7,000 lb(3,175 kg) 이하 항공기의 FAA 조사에서 일부 설계가 TLOF 중심으로부터 126 ft(38.5 m)에서도 34.5 mph를 크게 넘었다고 적고, 더 무거운 항공기는 FAA와 직접 협의하라고 한다. 이 수치는 연구 보고서 DOT/FAA/TC-24/42를 EB 각주로 읽은 것이며 보고서 본문은 읽지 못했다. 이 절의 계산은 fig-src/15.8-calc.py에 있다.
15.8.4 규제와의 연결
- 지침이지 규정이 아니다. FAA는 EB 105의 준수가 자발적이며 불이행이 기존의 권리·의무에 영향을 주지 않는다고 하고(EB 105A의 적용 문구도 같다, 17.7.2.4), EASA도 PTS가 비구속이며 이후의 인증 규격과 다를 수 있다고 한다. 두 문서 모두 성능 기반 기준이 뒤따를 것이라고 예고했다.
- 미국. 연방 공항은 공항 배치도(ALP)와 Form 7460-1, 비연방 부지는 Form 7480-1(Part 157)과 주·지방 허가, 용도 지역·건축·소방 규정이 함께 적용된다. 공항 내외의 공역은 14 CFR Part 77의 표면이 정한다(17.7).
- EU. EASA는 공항·헬리포트에 CS-ADR-DSN·CS-HPT-DSN을 적용할 수 있는 범위와 기본 규정 범위 밖의 부지(국내 규칙)를 구분한다. 이후 규칙 제정으로 운영자 요건까지 정한다(17.14).
- 한국. 한국의 버티포트 기준과 인허가는 읽지 못했다(
확인 필요, 18.13).
15.8.5 설계·운용의 선택
- ① 지상 대 옥상. 옥상은 용지를 아끼지만 난류·추락 방지·하중·소방 접근을 더한다.
- ② 설계 항공기. 설계 항공기(가장 큰 항공기)가 $D$를 정하므로, 나중에 더 큰 기체를 받으려면 처음부터 여유를 둔다.
- ③ 접근 방식. 양방향 접근은 단순하고, 전방위 OFV는 도시 소음과 장애물에 유리하지만 비행 교범에 그 절차가 있어야 한다.
- ④ 표면과 구역. 콘크리트, 배수 경사, 하강풍에 견디는 표면, FATO의 장애물 제거.
- ⑤ 소방과 보안. 장비는 TLOF 바깥에 인접하게, 울타리는 안전구역 밖에 둔다.
견해: 새 버티포트의 용지는 FAA 지침의 면적을 기준으로 확보하고, EASA식 성능 기반 값은 줄일 수 있는 여지로만 취급하는 편이 낫다고 본다. 기준값은 2022년의 3D가 아니라 개정판 EB 105A의 안전구역 2.5D다. 근거는 15.8.3.1과 15.8.3.5다. 두 문서 모두 비구속이고 시험적 값이며, 면적 차이가 항공기 성능 차이가 아니라 불확실성에 대한 여유에서 나올 수 있다. FAA가 2년 만에 안전구역 면적을 30.6 % 줄였고 착륙 정밀도를 입증하면 더 줄일 수 있다고 한 사실은 3D가 여유를 포함했을 가능성과 일관된다(해석). 다만 메모가 줄인 이유를 적지 않았으므로 단정하지 않는다. 용지를 처음부터 좁게 확보하면 나중에 더 큰 기체나 보수적 승인 조건에서 확장할 수 없다. 반론은 도시에서 용지의 값이 크고, EASA의 OFV가 오히려 도시 통합을 위해 만든 개념이라는 점이다. 그 반론은 타당하다. 다만 EASA의 값은 Enhanced 범주의 AFM 값에 연결되므로, 실제 기체의 AFM이 나오기 전에는 줄이는 근거가 없다. 이 견해는 용지 확보의 순서에 대한 판단이며, 두 값 중 어느 쪽이 맞는지 입증하지 않는다.
15.8.6 세 축 비교
| 비교 축 | 군용 드론 | 민간 UAS | AAM(UAM·RAM·화물) |
|---|---|---|---|
| 이착륙 시설 | 해당 없음(BK-04, 군용 시설은 다루지 않음) | 임의 지점 이착륙이 일반적이며 시설 설계 기준은 읽지 못했다(확인 필요) | 버티포트(FAA EB 105·105A, EASA PTS) |
| 핵심 변수 | 해당 없음 | 지상 위험 평가 | D, 하강풍, 접근 표면, 소방 |
| 근거 문서 | 해당 없음 | 운용 규칙(17.5·17.11) | 두 비구속 지침과 이후 규정 |
| 병목 | 해당 없음 | 사람 위 비행 | 도시 용지와 장애물, 소방·충전 |
15.8.7 관련 규격·프로토콜
| 문서 | 발행 | 무엇을 정하나 | 상세 장 |
|---|---|---|---|
| Engineering Brief No. 105 (2022) | 미국 연방항공청 | 버티포트 기하·표지·조명·안전 요소(잠정 지침) | 17.7 |
| Engineering Brief No. 105A (2024-12-27) | 미국 연방항공청 | 105의 개정: TLOF·FATO를 RD에 연동, 안전구역 2.5D, 주기, 하강풍 주의 구역(원문 확인, 일부 장 읽지 못함) | 이 장 15.8.3.5, 17.7 |
| 14 CFR Part 77·Part 157 | 미국 | 가상 표면, 공항 신설 통지(EB 105가 인용) | 17.7 |
| PTS-VPT-DSN (2022) | EASA | 버티포트 물리 특성·OFV·표지·비상 절차 | 17.14 |
| CS-HPT-DSN·ICAO Annex 14 Vol II·Doc 9261 | EASA·ICAO | 헬리포트 설계(PTS의 기반, 읽지 못함) | 17.14 |
| NFPA 418·855, UL 9540·9540A | NFPA·UL | 헬리포트·에너지 저장 계통의 소방·안전(EB 105가 인용) | 15.11 |
| SAE J1772·AIR7357, ISO/IEC 15118, MCS | SAE·ISO | 충전 결합·통신(EB 105가 인용) | 15.9 |
15.8.8 관련 규제·인증 요구와의 연결
| 이 장의 내용 | 일으키는 규제·인증 요구 | 장 |
|---|---|---|
| 신규 버티포트의 통지 | Form 7460-1, Form 7480-1(Part 157) | 17.7 |
| 접근·출항 표면 | Part 77 표면, EASA OLS·OFV | 15.12 |
| 하강풍 한계 | PTS 표 C-1, AFM의 하강풍 값 | 15.8 |
| 배터리 화재 대응 | NFPA 418·855 개정, 지역 소방 규정 | 15.11 |
| 충전 설비 | UL 2202·2251·9540, SAE·ISO | 15.9 |
| 보안·접근성 | TSA, 장애인 접근 AC | 15.19 |
15.8.9 함정과 한계
| 오해 | 실제 | 더 볼 곳 |
|---|---|---|
| EB 105와 PTS는 규정이다 | 둘 다 비구속 지침이며 이후 바뀐다 | 15.8.4 |
| 두 문서의 크기 차이는 기체 차이다 | 가정과 여유의 차이를 원문이 분리하지 않는다 | 15.8.3.1 |
| 이 장의 03-01~03-04 FAA 수치가 현행이다 | 2022년 EB 105의 값이며, 2024-12-27의 EB 105A는 이착륙 구역·경사·안전망 하중·공항 안 거리 등이 다르다 | 15.8.3.5 |
| 8:1이 같으니 접근 요건이 같다 | FAA는 FATO 가장자리, EASA는 깔때기 위에서 시작한다 | 15.8.3.3 |
| 하강풍 척도가 지면 위의 실제 풍속이다 | 운동량 이론의 크기 척도이며 측정을 대신하지 못한다 | 15.8.3.2 |
| 모든 기체에 적용된다 | FAA는 기준 항공기 범위 밖은 개별 협의, EASA는 Enhanced 범주 | 15.8.2.1 |
| 한국도 같다 | 읽지 못했다 | 15.8.4 |
15.8.10 체크포인트·연구 질문
체크포인트
- FAA EB 105와 EASA PTS-VPT-DSN의 지위, 대상 항공기, 철학의 차이를 설명할 수 있는가?
- 설계 항공기 $D$로 두 문서의 TLOF·FATO·안전구역과 면적 비를 계산할 수 있는가?
- 디스크 하중에서 하강풍 속도의 크기를 구하고 EASA 표 C-1의 한계와 비교할 수 있는가?
- FAA의 8:1 접근 표면과 EASA의 OFV의 차이를 설명할 수 있는가?
- 옥상 버티포트의 하중·추락 방지·난류 요구를 말할 수 있는가?
- EB 105A가 EB 105에서 바꾼 값(이착륙 구역, 안전망 하중, 공항 안 거리, 하강풍 주의 구역)을 말하고, 안전구역 면적이 줄어드는 비율을 계산할 수 있는가?
연구 질문(25.7에 모은다)
- FAA 2D와 EASA 1.5D의 차이 가운데 항공기 성능에서 나오는 부분과 불확실성 여유에서 나오는 부분은 얼마인가?
- FAA가 예고한 성능 기반 AC와 착륙 정밀도 입증 목표(축소된 비하중 FATO, 최소 1 RD의 TLOF)는 EB 105A의 값을 어떻게 바꾸는가? EASA의 이후 규정은 PTS의 값을 어떻게 바꾸었는가?
- 실제 eVTOL의 하강풍·외류 측정값은 EASA 표 C-1을 어떤 거리에서 만족하는가?
- 한국의 버티포트 설계 기준은 무엇이며 두 문서와 어떻게 다른가?
1차 출처(이 장)
- FAA, Engineering Brief No. 105, Vertiport Design (2022-09-21)
- FAA, Engineering Brief No. 105A, Vertiport Design, Supplemental Guidance to Advisory Circular 150/5390-2D, Heliport Design (2024-12-27)
- EASA, Prototype Technical Specifications for the Design of VFR Vertiports for Operation with Manned VTOL-Capable Aircraft Certified in the Enhanced Category (PTS-VPT-DSN) (2022-03-24)
다음 장: 15.9 버티포트 II: 충전·운영·처리용량·도시 통합 — 기체를 충전하고 승객을 처리하는 운영 쪽을 다룬다.