제15부 AAM — UAM·RAM·화물의 기술과 운용
15.14 UAM 비정상 운항과 우발 관리: 비행계획 이탈·회항·대체 버티포트·비상 착륙지
15.14.1 이 장에서 배우는 것 / 선수 지식 / 특히 중요한 독자
15.11은 버티포트 화재 대응을, 15.12는 접근·출항 절차를, 15.13은 교통관리를 다루었다. 이 장은 계획이 어긋났을 때, 곧 날씨가 나빠지거나 기체가 고장 나거나 에너지가 모자랄 때 운항을 어떻게 이어 가는지를 본다. 전기 기체의 비정상 운항에서 핵심은 에너지 예비다. 연료와 달리 배터리는 에너지가 줄면 낼 수 있는 전력도 줄고, 수직 착륙은 가장 큰 전력을 요구한다. 이 장은 세 가지 일차 틀을 비교한다. 미국 FAA가 2024-11-21에 확정한 동력양력 규칙(89 FR 92296)의 에너지 예비, 유럽 EASA의 성능 기반 에너지 예비(2020 발표 자료, NPA 2024-01의 의견 모음), 제조 업계(GAMA)의 성능 기반 예비 개념(2023)이다. 이어 대체 착륙지와 비상 착륙지를 정리한다. 군용 운항은 다루지 않는다(BK-04).
배우는 것:
- FAA의 예비 — 14 CFR 91.151은 비행기에 낮 30분·밤 45분, 회전익에 낮밤 20분을 요구한다. 동력양력은 AFM이 비행 경로 전체에서 수직 양력 모드 착륙 능력을 밝힐 때만 20분을 사용할 수 있고 아니면 비행기 기준이다(SFAR 14 CFR 194.302(l), 15.14.2.2).
- 짧은 비행의 비용 — 비행 20분에 예비 20·30·45분이면 필요 에너지가 비행 에너지의 2.0·2.5·3.25배다(15.14.3.1).
- EASA의 성능 기반 예비 — 예비를 분이 아니라 복행과 접근에 드는 에너지(최종 예비)와 계획 비행 에너지의 10 %(AMC가 권고하는 우발 에너지)로 정의하고, 최종 예비에는 복행·접근 형상에서 5분 이상 비행하는 양이라는 하한을 둔다(AMC). 경로 어디서든 최종 예비를 보존한 채 안전하게 착륙할 수 있게 계획해야 한다(15.14.2.2).
- 전력 능력이 사용 가능한 에너지를 정한다 — 방전 끝 전력 능력이 만충의 0.7이고 호버가 만충 능력의 0.8배를 요구하면 에너지의 67 %만 사용할 수 있다(15.14.3.2).
- 되돌아갈 수 없는 지점과 착륙지 간격 — 사용 가능 비행 40분이면 되돌아갈 수 있는 한계는 비행 20분 지점(110 kt에서 36.7 NM)이고, 계획 비행 22분의 10 %와 대체 5분을 합친 여유 7.2분으로는 고장 뒤 10.2 NM까지 간다(15.14.3.3).
선수 지식: 1.21·1.22(배터리), 15.3(NASA 참조 기체), 15.4·15.6(내고장·조종), 15.11(비상 대응)을 읽었다고 가정한다.
특히 중요한 독자: 엔지니어는 15.14.3을, 인증 담당자는 15.14.2·15.14.4를, 정책 담당자는 15.14.2·15.14.4·15.14.9를, 운용 담당자는 15.14.3·15.14.5를 먼저 읽는다.
기준 시점과 정직성. 2026년 11월 기준이다. 원문을 읽은 것: FAA, Integration of Powered-Lift: Pilot Certification and Operations; Miscellaneous Amendments Related to Rotorcraft and Airplanes(89 FR 92296, 2024-11-21, govinfo PDF 227쪽 — 연료 예비 논의(21건의 의견, 최종 결정)와 SFAR 14 CFR 194.302의 (l)·(m)항, 계기 비행 기상 조우 논의), EASA, Advance of EASA Position on Energy Reserve(Rotorcraft & VTOL Symposium, 2020-11-12, 슬라이드 전체), EASA, Comment-Response Document (CRD) 2024-01(NPA 2024-01·Opinion 03/2023 관련, 의견 모음만 — EASA의 응답은 별도 엑셀이라 읽지 못함, 의견이 인용한 NPA 조문을 통해 제안 내용을 읽음), EASA, Easy Access Rules for Air Operations(2026년 3월판)의 Annex IX(Part-IAM)의 UAM.OP.VCA.190·191·195·UAM.OP.MVCA.192·193, ARO.OPS.224와 ED 결정 2025/010/R의 AMC/GM, Explanatory Note to ED Decisions 2025/010/R·011/R·012/R(15.17에서 읽고 이 장의 EASA 서술을 바로잡았다), GAMA, Managing Range and Endurance of Battery-Electric Aircraft(v1.0, 2023, 26쪽 중 1~4장), EASA PTS-VPT-DSN F장과 SC-VTOL-01 VTOL.2430(b)(4)(15.11·15.4에서 읽음). 읽지 못한 것: EASA Opinion 03/2023과 NPA 2024-01 본문, 14 CFR 91.151의 개정 본문과 §135.209·135.223, ICAO Annex 6, 한국의 에너지 예비·대체지 기준(18.13). GAMA 문서는 제조 업계의 백서이며 '결정적 규칙 집합을 제시하지 않는다'고 스스로 밝히고, 그림의 성능 곡선은 '가정한 설명용'이다. 이 장의 전력 능력 모형과 도달 거리 계산은 이 책의 설명용 가정이며 특정 기체의 값이 아니다. 이 장은 운항 지침이 아니다.
15.14.2 개념·직관
15.14.2.1 비정상 운항의 유형과 대응의 사슬
EASA PTS F장은 en-route 대체지로 가는 가장 흔한 이유를 기술 고장, 악화되는 날씨, 연료·에너지 부족으로 꼽고, 의료 문제와 승객 문제도 든다. 대체지를 정하는 것은 인증된 성능, 에너지 지속 시간, 장애물, C2 링크, 풍향이다. 비상 착륙은 대체지의 범위에서 제외되며 어디서든 할 수 있다(15.11.3.4). NASA의 UATM 구성(15.13)은 이 일을 교란 관리(날씨 회피, 수정 계획, 비상 착륙 관리)와 비상 대응 관리(대기 중인 담당자가 자율이 처리하지 못하는 상황을 맡음)로 나눈다.
FAA는 동력양력 규칙의 설명에서 의도하지 않은 계기 기상 조우(IIMC) 를 다룬다. IIMC는 계획된 사건이 아니어서 기체의 에너지가 날개 비행에서 수직 양력 모드로 전환해 VFR로 비행을 마치기에 모자랄 수 있고, 느린 속도로 날 수 있는 기체도 전력 소비가 커 시간이 제한될 수 있으며 천이가 늦을 수 있다고 적는다. 그래서 FAA는 계기 자격을 핵심 능력으로 요구한다(15.18). 헬리콥터 기상 최소와 VFR 예비를 쓰려는 운용자는 어느 지점에서든 수직 양력 모드로 착륙할 수 있음을 입증해야 하고, 못 하면 비행기 기준을 따른다.
15.14.2.2 에너지 예비 규칙의 세 가지 틀
| 항목 | FAA(미국) | EASA(유럽) | GAMA(업계 백서) |
|---|---|---|---|
| 형식 | 시간 기반 — 91.151(a) 비행기 낮 30분·밤 45분, (b) 회전익 낮밤 20분 | 성능 기반 — 계획 구성 요소를 합산, 비행 시간·고도의 처방은 제거 | 성능 기반 제안 — 임무별 에너지 위험 평가를 당국이 수용 |
| 동력양력 | SFAR §194.302(l): AFM이 비행 경로 전체에서 수직 양력 모드 착륙 능력을 밝히면 91.151(b)(20분), 못 하면 91.151(a)(비행기) | Part-UAM(Opinion 03/2023): 경로 어디서든 최종 예비를 보존한 채 안전한 착륙이 가능하게 계획, 대체지가 경로 위면 되돌아갈 수 없는 지점(PNR) 설정 | 지점마다 착륙 대안이 있으면 그 지점까지만 에너지가 필요 |
| 구성 요소 | 비행 + 예비 | 지상 이동(taxi), 비행(trip), 우발(contingency), 목적지 대체지, 최종 예비, 추가, 지연·제약용 추가, 재량 | 에너지 감산, 정상·비정상 능력, 정상·결정적 능력 예비, 대체 착륙지, 에너지 임계값 |
| 최종 예비 | 20분 등 시간 | 최소한 복행 + 접근, 비정상·비상 고려, 시간은 AFM의 '대표 시간' | 결정과 복행에 드는 에너지 |
FAA. 91.151은 비행기에 낮 30분, 밤 45분의 연료 예비를, 회전익에는 낮밤 모두 20분을 요구한다. FAA는 NPRM에서 동력양력에 비행기 예비를 제안했다. 운용 자료가 없다는 이유였다. 21건의 의견 가운데 2건이 지지하고 19건이 대안을 냈다. BETA는 짧은 비행에서 필요한 에너지가 VFR에서 2배 넘게, IFR에서 3배 가깝게 늘 수 있다고, AWPC는 범위와 탑재량이 10~15 % 줄어든다고 했고, Bristow·Airbus Helicopters·Joby는 전기 동력양력이 요건을 만족하지 못할 수 있다고 주장했다. Electra.aero와 ALPA는 배터리의 불확실성 때문에 보수적 접근을 지지했다. 여러 의견이 성능 기반 예비(Bristow, Supernal, Eve, L3Harris, ANAC 등)와 헬리콥터 기준 적용을 제안했다. FAA는 입장을 바꿨다. 수직 양력 모드에서 동력양력은 헬리콥터처럼 작동해 착륙 면적이 작고 착륙지가 많으며, VFR이면 위험이 줄어든다는 이유로 비행 경로 전체에서 수직 양력 모드 착륙이 계속 가능하면 회전익 VFR 연료 요건(20분)을 허용했다. AFM에 그 착륙을 막는 한계가 있거나 날개 비행에서 수직 양력 모드로 충분히 빨리 전환하지 못하면 비행기 기준이다. 날개 비행 자체는 막지 않는다.
EASA. 2020년 발표는 SC-VTOL VTOL.2430(b)(4)(저장 계통이 표준 비행에 근거한 충분한 예비를 낼 것)과 Opinion 02/2020(연료·에너지 계획 일반)에서 출발한다. 기본 구성 요소는 지상, 비행, 우발, 목적지 대체지, 최종 예비, 추가 등이고, 최종 예비는 복행과 접근 이상이며 비정상·비상을 고려한다. EASA는 '역사적 접근은 크게 바뀌지 않는다' 면서 소비 에너지의 최적화를 허용한다고 하고, 설계 목적으로는 SC-VTOL의 충분한 에너지 예비가 일상 운항에서 침범되지 않게 설계해야 하며 도전 과제는 모든 단계에서 기동에 필요한 가용 에너지의 표시라고 했다. 최종 규정(Regulation (EU) 2024/1111의 Annex IX, Part-IAM)의 UAM.OP.VCA.191은 최종 예비를 AFM의 대표 시간(착륙 결정점에서 복행해 그 점으로 돌아오는 시간)으로, 보수적 주변 조건·적절한 형상·보수적 소비를 두고 정하게 한다. ED 결정 2025/010/R의 AMC는 우발 에너지를 계획 비행 에너지의 10 %(비행 중 재계획이면 남은 비행의 10 %)로, 최종 예비를 복행·접근 형상에서 5분 이상 비행할 양으로 권고한다(비구속). PIC는 경로 어디서든 최종 예비 이상을 남기고 안전하게 착륙하도록 계획해야 하고, 최종 예비를 보존할 수 없으면 연료·에너지 비상을 선언한다(UAM.OP.VCA.195). 5분 하한은 두 회원국 당국의 의견을 EASA가 수용한 것이다(설명 노트). NPA 단계의 의견들은 쟁점을 보였다. ENAC는 최종 예비가 비행 1분에 그칠 수 있다며 복행·접근 5분 이상을 제안했고(ENAC가 든 전통적 최소: VFR NCO 비행기·VFR CAT 헬기 30분, VFR NCO 헬기 20분), DGAC-FR은 최종 예비가 너무 낮지 않게, 또 대체 착륙지가 필요할 때 사용 가능하도록 확인하라고 했으며, Widerøe Zero는 정확도를 확인하면 우발 에너지를 5 %(또는 3 %) 로 줄이자고 했다. EUROCONTROL은 10 %가 대체 버티포트로의 전환을 포함하는지 물었다. 이 쟁점에 대한 CRD의 EASA 응답은 읽지 못했지만, 최종 AMC에는 10 %와 5분 하한이 들어갔다.
GAMA. 시간 기반 예비는 1946년의 30분 규칙에서 비롯해 지연·에너지 측정 오차·바람·항법 오차·복행·선회 대기를 한 덩어리의 여유로 덮었다. 지금은 전자 비행 가방, 측정, 기상 예보가 좋아 이를 직접 계획에 넣을 수 있다는 것이다. 제안은 임무별 에너지 위험 평가이며, 경로 위에 착륙 대안이 있으면 그 지점까지만 충분하면 된다는 전제에서 에너지 감산(derating), 정상·비정상 성능 능력, 정상 능력 예비, 결정적 능력 예비, 대체 착륙지, 에너지 임계값을 정한다.
15.14.2.3 대체 착륙지와 비상 착륙지
EASA PTS F장의 en-route 대체 버티포트는 두 종류다. 일반 대체지(모든 D값, 완전한 시설, 이후 이륙 가능)와 제한 대체지(모든 D값, 최소 시설, 이후 이륙 불가). 비행 계획에는 하나 이상의 en-route 대체지를 정해야 하고(운영 계획과 ATS 비행 계획), 이륙 대체지나 목적지 대체지가 en-route 대체지를 겸할 수 있다. ICAO Annex 6의 권고는 60분을 넘는 운항에서 대체지를 식별하고 PIC가 운영 상태·기상을 알 수 있게 하는 것이다. 의견에서 DGAC-FR이 제안한 '사용 가능한 대체 착륙지' AMC는 비행 준비 때의 바람·시정·운고 여유, 최종 예비의 방법과 여유, 주변의 다른 대체 버티포트의 밀도를 근거로 착륙지가 필요할 때 사용 가능한지 확인하라는 것이다. FAA의 규칙은 같은 질문을 '비행 경로 전체에서의 수직 착륙 능력' 이라는 조건으로 푼다. 착륙지의 수가 많을수록 예비를 줄여도 된다는 논리다.
15.14.3 원리 — 예비의 비용, 전력 한계, 도달 거리
15.14.3.1 시간 기반 예비의 비용
순항 전력이 일정하다고 하면 계획 비행 $T$분에 예비 $R$분을 더한 총 에너지는 비행 에너지의 $1+R/T$배다.
| 비행 시간 [분] | 예비 20분 | 예비 30분 | 예비 45분 |
|---|---|---|---|
| 10 | 3.00 | 4.00 | 5.50 |
| 20 | 2.00 | 2.50 | 3.25 |
| 40 | 1.50 | 1.75 | 2.12 |
| 60 | 1.33 | 1.50 | 1.75 |
짧은 비행에서 시간 기반 예비는 비행 에너지의 몇 배가 된다. 20분 비행(약 37 NM, 110 kt)에서 비행기 기준 30분이면 2.5배, 밤 45분이면 3.25배이고, 이는 BETA가 FAA에 제출한 의견의 규모(VFR 2배 넘게, IFR 3배 가깝게)와 같다. 지속 시간이 60분인 기체는 예비 20·30·45분에서 비행에 사용할 수 있는 시간이 67 %·50 %·25 %이고, 90분이면 78 %·67 %·50 %다. 반대로 FAA가 20분을 허용한 조건(수직 착륙 가능 경로)은 같은 기체의 임무 범위를 1/3 이상 넓힌다(60분에서 30분 예비 대비 20분 예비로 50 %→67 %). 이는 순항 전력이 일정하고 예비가 같은 전력인 단순 모형이다.
15.14.3.2 전력 능력이 사용 가능한 에너지를 정한다
GAMA는 배터리가 연료와 다른 점을 짚는다. 연료 계통은 마지막 한 방울까지 같은 전력을 내지만, 배터리의 개방 회로 전압은 충전 상태(SOC)가 낮아지면 줄고, 같은 전력에서도 내부 저항 손실이 늘어 사용 가능 에너지가 전력 요구에 따라 달라진다. eVTOL은 추력 지지 비행(호버·수직 착륙)이 날개 지지 비행보다 훨씬 큰 전력을 요구해, 에너지가 낮은 상태에서는 날개 착륙은 가능하지만 수직 착륙은 안전하지 않을 수 있다. 그래서 착륙 전력 한계가 사용 가능한 순항 에너지를 정한다고 한다. 이는 시간 기반 예비가 말하지 못하는 부분이다. 20분의 에너지가 남아도 그 에너지로 수직 착륙에 필요한 전력을 낼 수 없으면 FAA가 전제하는 수직 착륙 능력이 성립하지 않는다.
이를 단순 모형으로 보인다. 전력 능력이 만충에서 1, 방전 끝에서 $p_0$로 SOC에 선형으로 줄고(설명용), 호버가 만충 능력의 $h$배 전력을 요구하면 호버가 가능한 최소 SOC는 $\mathrm{SOC}_{\min}=(h-p_0)/(1-p_0)$이고 수직 착륙까지 사용할 수 있는 에너지 비율은 $1-\mathrm{SOC}_{\min}$이다.
| 호버 전력비 $h$ | $p_0=0.6$ | $p_0=0.7$ | $p_0=0.8$ |
|---|---|---|---|
| 0.6 | 1.00 | 1.00 | 1.00 |
| 0.7 | 0.75 | 1.00 | 1.00 |
| 0.8 | 0.50 | 0.67 | 1.00 |
| 0.9 | 0.25 | 0.33 | 0.50 |
호버 전력이 만충 능력에 가까울수록, 방전 끝의 능력이 낮을수록 사용 가능한 에너지가 급격히 줄어든다. GAMA의 제안은 이 한계를 정상 능력 한계(정상 성능에서 복행과 선회 대기를 할 수 있는 최소 에너지), 결정적 능력 한계(비정상 성능에서 착륙할 수 있는 최소 에너지), 에너지 고갈 한계로 나누고, 조종사가 마지막으로 안전하게 착륙할 수 있는 에너지 상태를 알도록 비행 교범에 그림이나 표로 싣는 것이다. 배터리의 건강 상태(SOH)와 온도도 능력을 바꾼다. 이 장의 값은 모형의 가정이며 실제 기체의 능력 곡선은 읽지 못했다(확인 필요).
15.14.3.3 되돌아갈 수 없는 지점과 착륙지 간격
전력 $P$와 속도 $V$가 일정할 때 사용 가능 비행 시간이 $T_u=T_{\mathrm{end}}-R$이면 출발지로 되돌아갈 수 있는 마지막 지점(PNR)은 갈 때와 올 때가 같은 에너지를 사용하므로 $x_{\mathrm{PNR}}=V\,T_u/2$다. 지속 60분, 예비 20분, 110 kt이면 PNR은 36.7 NM이고, 90분이면 64.2 NM이다. 이 지점을 지나면 되돌아갈 수 없고 앞쪽의 착륙지(목적지나 대체지)로 가야 한다. EASA의 슬라이드는 대체지가 경로 위에 있을 때 적절한 PNR이 설정되어 있으면 허용한다고 한다.
고장이 나면 전력이 $f$배로 늘어난다고 가정하고($f=1.0\cdot1.3\cdot1.6$), 최종 예비를 보존한 채 남은 여유 에너지(순항 시간 $m$분으로 환산)로 갈 수 있는 거리는 $d=V\,m/f$이다. 40 NM(110 kt에서 21.8분) 비행에서 계획 비행의 10 %(2.2분)와 대체 5분의 합 $m=7.2$분이면 $d=13.2\cdot10.2\cdot8.2$ NM($f=1.0\cdot1.3\cdot1.6$)이다. 고장 위치가 두 착륙지의 한가운데라면 착륙지 간격은 이 거리의 두 배 이하여야 하므로, 목적지 근처 마지막 구간의 착륙지 간격은 약 16~26 NM이 한계다.
여유 에너지가 작을수록 고장 뒤에 닿을 수 있는 착륙지가 가까워야 한다. 우발 에너지와 대체지 에너지가 결국 착륙지의 밀도를 정한다. 이 점이 FAA의 수직 착륙 조건과 EASA의 '경로 어디서든' 계획 원칙이 이어지는 곳이다. 이 계산은 순항 속도와 전력이 일정하고 고장 뒤 속도를 유지한다는 단순 모형이다. 고장이 호버와 에너지 한계를 함께 줄이는 경우(15.6)는 이 모형이 담지 못한다.
15.14.4 규제와의 연결
- FAA. SFAR 14 CFR 194.302(l)은 동력양력의 VFR 연료 요건(20분)을 AFM이 밝힌 수직 양력 모드 착륙 능력에 연결하고, (m)은 §91.155(a)의 헬리콥터 조항을 수직 양력 모드이며 조종사가 다른 교통과 장애물을 볼 수 있는 속도일 때 동력양력에 적용하고, 같은 표의 다음 항은 이 조건을 만족하는 동력양력에 클래스 G의 헬리콥터 VFR 시정 최소를 허용한다. 계기 자격은 IIMC에서의 안전을 이유로 요구한다(15.18, 17.7).
- EASA. SC-VTOL VTOL.2430(b)(4)는 표준 비행에 근거한 충분한 예비를, Part-IAM(Annex IX, Regulation (EU) 2024/1111)의 UAM.OP.VCA.190·191·195와 UAM.OP.MVCA.192·193은 성능 기반 에너지 계획과 대체 버티포트·착륙 선택지를 정하고, ARO.OPS.224가 에너지 계획의 당국 승인을 요구한다(15.17). AMC의 수치(10 %·5분)는 2026년 3월판 Easy Access Rules에서 읽었다(17.14).
- ICAO. Annex 6의 en-route 대체지 권고(60분 초과)는 PTS가 인용한다.
- 한국. 한국의 에너지 예비와 대체지 기준은 읽지 못했다(
확인 필요, 18.13).
15.14.5 설계·운용의 선택
- ① 예비 방식. 시간 기반은 단순하지만 짧은 비행에서 비싸고, 성능 기반은 에너지를 아끼지만 입증 부담과 표시 장치가 늘어난다.
- ② 전력 한계. 에너지 표시는 남은 분이 아니라 수직 착륙에 필요한 능력을 나타내야 한다.
- ③ 착륙지 밀도. 예비를 줄일수록 경로 위의 착륙지가 많아야 한다.
- ④ 대체 버티포트. 사용 가능성을 확인(바람·시정 여유, 인근 대체지 밀도)하는 운영 체계가 필요하다.
- ⑤ 에너지 선언. 에너지 비상(mayday 등)을 선언하는 절차(EASA 슬라이드의 in-flight 관리).
견해: UAM의 에너지 예비는 분이 아니라 '수직 착륙을 할 수 있는 마지막 에너지 상태'를 기준으로 정의하고, 그 위에 우발 여유와 대체지 밀도를 쌓는 편이 낫다고 본다. 근거는 15.14.3.2·15.14.3.3이다. 시간 기반 20분은 전력 한계를 말하지 못하며, 같은 능력 모형에서 호버 전력비 0.8·방전 끝 능력 0.7이면 에너지의 33 %는 사용할 수 없다. 또 FAA가 20분을 허용한 근거가 수직 착륙 능력인데, 그 능력은 방전 끝에서 약해진다. 반론은 두 가지다. 능력 곡선은 기체마다 다르고 실측 자료가 부족해(FAA도 운용 자료가 없다고 했다) 성능 기반 입증이 어렵고, 시간 기반은 단순해 집행과 훈련이 쉽다는 점이다. 이 모형의 곡선은 가정이므로, 이 견해는 기준을 세우는 방향에 대한 판단이며 특정 기체의 필요 예비를 말하지 않는다.
15.14.6 세 축 비교
| 비교 축 | 군용 드론 | 민간 UAS | AAM(UAM·RAM·화물) |
|---|---|---|---|
| 에너지 예비 | 해당 없음(BK-04, 군용 운항은 다루지 않음) | 운용 규칙이 정한 비행 시간·무게 제한, 대체지 기준은 읽지 못함(확인 필요) | 시간 기반(FAA)·성능 기반(EASA) |
| 핵심 변수 | 해당 없음 | 배터리 잔량 | 수직 착륙 능력, 우발 에너지, 대체지 밀도 |
| 근거 문서 | 해당 없음 | 운용 규칙(17.5·17.11) | 91.151·SFAR 194.302, Part-UAM, VTOL.2430 |
| 병목 | 해당 없음 | 사람 위 비행 | 예비의 비용(범위·탑재량), 능력 곡선의 입증 |
15.14.7 관련 규격·프로토콜
| 문서 | 발행 | 무엇을 정하나 | 상세 장 |
|---|---|---|---|
| 89 FR 92296, SFAR 14 CFR Part 194 | 미국 연방항공청(2024-11-21) | 동력양력의 에너지 예비·기상 최소·계기 | 17.7 |
| 14 CFR 91.151 | 미국 | VFR 연료 요건(비행기 30·45분, 회전익 20분) | 17.7 |
| Opinion 02/2020, Opinion 03/2023, NPA 2024-01 | EASA | 연료·에너지 계획의 제안 단계 문서(본문은 읽지 못함) | 17.14 |
| Regulation (EU) 2024/1111 Annex IX(Part-IAM), ED 결정 2025/010/R | EU·EASA(2024·2025) | 성능 기반 에너지 계획·대체 버티포트의 최종 규정과 AMC | 15.17 |
| CRD 2024-01 | EASA | NPA 의견 모음(응답은 읽지 못함) | 17.14 |
| SC-VTOL-01 VTOL.2430(b)(4) | EASA | 저장 계통의 충분한 예비 | 15.4 |
| PTS-VPT-DSN F장 | EASA | en-route 대체 버티포트 | 15.11 |
| Managing Range and Endurance of Battery-Electric Aircraft | GAMA(2023) | 성능 기반 에너지 예비 제안 | 1.21 |
15.14.8 관련 규제·인증 요구와의 연결
| 이 장의 내용 | 일으키는 규제·인증 요구 | 장 |
|---|---|---|
| 에너지 예비 | 91.151, SFAR 194.302(l), Part-IAM(UAM.OP.VCA.190·191·195) | 17.7·17.14 |
| 에너지 표시 | 에너지 지시 장치의 인증(SC-VTOL MOC) | 1.22 |
| 대체 버티포트 | PTS F장, 운항 계획의 대체지 | 15.8 |
| 수직 착륙 능력 | AFM의 한계와 성능 | 15.6 |
| IIMC 대비 | 계기 자격·조종사 훈련 | 15.18 |
| 에너지 비상 선언 | 운항 관리 규정 | 15.17 |
15.14.9 함정과 한계
| 오해 | 실제 | 더 볼 곳 |
|---|---|---|
| 20분 예비면 충분하다 | 짧은 비행에서는 비행 에너지의 2배이며, 전력 한계는 말하지 못한다 | 15.14.3 |
| 남은 에너지는 모두 사용할 수 있다 | 수직 착륙 전력을 내려면 일정 에너지가 남아야 한다 | 15.14.3.2 |
| EASA의 10 %는 규정이다 | 규정 본문이 아니라 AMC(비구속 이행 수단)의 권고다. 규정 본문은 최종 예비를 AFM의 대표 시간으로 정하고, 5분은 AMC의 하한이다 | 15.14.2.2 |
| 동력양력은 모두 20분이다 | 경로 전체의 수직 착륙 능력이 AFM에 있을 때만이다 | 15.14.2.2 |
| 대체지는 항상 열려 있다 | 사용 가능성을 확인해야 한다(DGAC-FR 의견) | 15.14.2.3 |
| 이 장의 모형이 기체 값이다 | 설명용 단순 모형이다 | 15.14.1 |
| 한국도 같다 | 읽지 못했다 | 15.14.4 |
15.14.10 체크포인트·연구 질문
체크포인트
- FAA 91.151의 예비와 동력양력 SFAR 194.302(l)의 조건을 설명할 수 있는가?
- 비행 시간과 예비 시간에서 필요 에너지 비와 비행에 사용할 수 있는 비율을 계산할 수 있는가?
- EASA의 성능 기반 예비(우발, 최종 예비, PNR)와 GAMA의 능력 한계를 구분할 수 있는가?
- 전력 능력이 에너지 상태에 따라 줄 때 수직 착륙까지 사용할 수 있는 에너지를 구할 수 있는가?
- PNR과 고장 뒤 도달 거리에서 착륙지 간격의 한계를 계산할 수 있는가?
연구 질문(25.7에 모은다)
- 실제 eVTOL의 능력 곡선(전력 대 에너지 상태)은 수직 착륙 한계를 어디에 두는가?
- EASA의 최종 AMC/GM은 우발 에너지와 최종 예비에 어떤 값을 정했는가?
- 경로 위 착륙지 밀도와 예비 에너지의 관계를 운용 자료로 어떻게 입증하는가?
- 한국의 eVTOL 에너지 예비와 대체지 기준은 무엇인가?
1차 출처(이 장)
- FAA, Integration of Powered-Lift: Pilot Certification and Operations; Miscellaneous Amendments Related to Rotorcraft and Airplanes, 89 FR 92296 (2024-11-21)
- EASA, Advance of EASA Position on Energy Reserve, Rotorcraft & VTOL Symposium (2020-11-12)
- EASA, Comment-Response Document (CRD) 2024-01 (NPA 2024-01, Opinion 03/2023)
- GAMA, Managing Range and Endurance of Battery-Electric Aircraft, v1.0 (2023)
다음 장: 15.15 UAM CNS 인프라: 통신·항법·감시와 도심 항법 복원력 — 비정상 운항을 떠받치는 통신·항법·감시를 다룬다.