제17부 규제 I — 국제·해외

17.7 미국 FAA III: 동력양력 규정·eVTOL 형식증명·인프라

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

미국은 조종사가 탑승하는 eVTOL을 기존 규정에 그대로 적용하지 않고 세 갈래로 나누어 다룬다. 기체는 14 CFR 21.17(b)의 특별 등급 형식증명(기준은 개별 공고에서 지침 AC로 이동), 운항·조종사는 2024년의 동력양력 SFAR(Part 194), 시설은 구속력 없는 엔지니어링 브리프(EB 105A) 와 통지 제도(Part 77·157)다. 이 장은 세 갈래를 FAA 원문(AC 21.17-4, EB 105A, 연방관보)으로 읽는다. 기체 기준의 내용은 15.5~15.7, 조종사·운항은 15.17·15.18, 비용 분석은 17.1에서 읽었으므로 여기서는 구조, 절차, 시간, 시설의 기하에 집중한다.

배우는 것:

• 기준의 이동 — 기체별 특별 등급 기준은 Joby(486일)·AW609(510일)·Archer(521일)처럼 제안에서 최종까지 약 500일의 연방관보 공고를 거쳤고, 2025-07-18의 AC 21.17-4는 조건(12,500 lb 이하, 승객 6석 이하, 배터리 전기 프로펠러)을 만족하는 설계에는 기준을 연방관보에 공고하지 않아도 되게 한다(17.7.2.1·17.7.3.1).
• 형식증명 절차의 숫자 — 신청 효력 3년(21.17(c)), 기능·신뢰성(F&R) 시험 기준 300시간, 필수 성능 대 증대 성능의 두 승인(17.7.2.2).
• 시간의 장부 — 첫 기준 제안(2022-11-08)부터 기준일까지 1,458일(3.99년) 이 지났으나 FAA 형식증명을 받은 eVTOL은 찾지 못했다(2차, 확인 필요)(17.7.2.3).
• 버티포트 기하의 개정 — EB 105A(2024-12-27)는 TLOF 1 RD·FATO 2 RD·안전구역 2.5 D로, 안전구역 면적이 EB 105의 3D 대비 30.6 % 줄고 EASA 최소와의 비가 2.25에서 1.56이 된다(17.7.3.2).
• 다운워시 주의 구역 — 34.5 mph(55.5 km/h) 이상이 될 수 있는 곳이며 일부 설계는 TLOF 중심에서 126 ft(38.4 m) 에서도 그 값을 크게 초과하는 속도가 관측되어 이 거리는 안전구역 반폭의 2.02배다(17.7.3.3).
• 지위 — EB 105A는 구속력이 없고 준수는 자발적이며, 연방 통지(Form 7460-1 45일 전, Form 7480-1 90일 전)와 주·지방 허가는 따로 거친다(17.7.2.4).

선수 지식: 14.25(21.17(b)), 15.5~15.7(eVTOL 기준), 15.8(버티포트 I, EB 105), 15.17·15.18(운항·조종사), 17.1(SFAR의 RIA), 17.5·17.6(FAA의 규칙제정 속도)을 읽었다고 가정한다.

특히 중요한 독자: 인증 담당자는 17.7.2.1·17.7.2.2를, 정책 담당자는 17.7.3.1·17.7.5를, 시설 계획자는 17.7.2.4·17.7.3.2·17.7.3.3을, 사업 담당자는 17.7.2.3·17.7.8을 먼저 읽는다.

기준 시점과 정직성. 2026년 11월 기준이다. 원문을 읽은 것: FAA, Advisory Circular 21.17-4 Type Certification—Powered-lift(2025-07-18)의 본문 1~9장과 부록 A의 PL.2000(적용·정의)·PL.2510(고장 조건); FAA, Engineering Brief No. 105A Vertiport Design(2024-12-27, 67쪽)의 표지 메모, 목적·배경·적용, 1장(용어·공역 승인·주·지방의 역할·기준 항공기), 2장(기하·TLOF·FATO·안전구역·다운워시 주의 구역·VFR 접근 표면의 앞부분); 연방관보 API로 동력양력 관련 공고 26건의 서지(제목·날짜·시행일·의견 마감)와 89 FR 50042(AC 초안 공고)의 본문; FAA의 엔지니어링 브리프 목록 페이지(2026-10-29 갱신). 2차로만 읽은 것: FAA 형식증명 현황(Joby의 TIA 시험, Archer의 단계, Beta의 시장 조사용 특별 감항증명)은 회사 발표와 보도·분석 사이트의 검색 요약이다(FAA 원문이 아니다). 읽지 못한 것: AC 21.17-4 부록 A의 PL.2000 이후 대부분, PS-AIR-21.17-01(동력양력 안전 연속체), 89 FR 92296(SFAR)의 본문(17.1이 읽은 RIA 외), 88 FR 48072(공기운송업자 정의)의 본문, EB 105A의 3.1 뒷부분·4장(표지·조명)·5장(충전·전기 인프라)·부록 A의 본문과 DOT/FAA/TC-24/42(EB 105A의 3.1 앞부분과 6장·7장은 15.8의 보강에서 원문으로 읽었고, 공항 안 거리 300 ft→500 ft와 안전망 하중 244→122 kg/m² 같은 EB 105 대비 변경은 15.8.3.5에 있다), 2024년 재승인법 951조 이하의 AAM 조항, 49 U.S.C.의 공항 보조금 조항, 형식증명 신청 자료. 이 장의 시간 계산은 공고일만 사용하며 FAA 내부 일정은 모른다.

17.7.2 개념·직관

17.7.2.1 세 갈래의 구조

AC 21.17-4의 3장은 FAA의 접근을 설명한다. 특별 등급 기체는 가장 가까운 기존 항공기 표준의 일부와 동등한 안전 수준의 기준으로 감항 기준을 만들며(21.17(b)), '최근 동력양력 신청은 승객 6석 이하, 12,500 lb 이하, 배터리 전기 엔진'이었고 각 프로젝트의 기준과 동등성 판단을 연방관보에 공고하고 의견을 받았다. 이 경험으로 부록 A를 만들었으므로 조건을 충족하며 변경이 없는 설계는 연방관보 공고가 필요 없다(3.4, 7.1).

17.7.2.2 형식증명의 절차와 숫자

AC 21.17-4가 정하는 절차의 핵심은 다음과 같다.

고장 조건의 정성 기준(PL.2510)은 치명적 고장은 극히 있을 법하지 않고(extremely improbable), 위험한 고장은 극히 드물고(extremely remote), 중대한 고장은 드물어야(remote) 한다는 반비례 관계다. 이 문장에는 정량 값이 없고 정의는 수락된 수단(합의 표준 포함, PL.2010)이 정하는 것으로 읽힌다(해석, 부록 A의 다른 부분은 읽지 못했다). 부록 A는 Part 23·27·33·35에서 가져와 성능 기반 안전 목표로 정리한 기준이며, 개별 수단은 신청자가 제안하고 FAA가 수락한다(4.5).

17.7.2.3 형식증명의 지금 — 2차 자료

FAA 문서만으로는 개별 프로젝트의 진행을 알 수 없어 회사 발표와 보도로 현황을 본다(모두 2차, 확인 필요).

2022-11-08의 첫 기준 제안부터 기준일까지는 1,458일(3.99년)이다. 이 기간에 기준 확정(2024-03·05·10), SFAR(2024-11), AC(2025-07)가 나왔고 형식증명은 찾지 못했다. 이 계산은 공고일과 보도의 부재만 사용한 것이며 신청 시점(17.7.2.2의 3년 효력 계산에 필요)은 모른다.

17.7.2.4 버티포트 — 구속력 없는 지침과 통지 제도

EB 105A는 버티포트를 헬리포트의 한 종류로 두고 AC 150/5390-2D(헬리포트 설계)의 보충 지침으로 자리매김한다. 지위는 분명하다. 이 지침은 법적 구속력이 없고 FAA가 별도 집행 근거로 삼지 않으며 준수는 자발적이다(III 적용). 대상은 추진기 3개 이상, 조종사 탑승, VMC의 특별 등급 로터크래프트·동력양력이며 기준 항공기(표 1-1)는 MTOW 12,500 lb(5,670 kg) 이하, 제어 치수 50 ft(15.2 m) 이하, 전기 배터리 분산 추진, 배터리 계통 2개 이상, 호버 능력, 수직 이착륙이다. 2022년의 EB 105를 개정한 이 문서는 TLOF·FATO의 기하를 추진기만 둘러싸는 원(RD) 에 연동하고 안전구역을 줄이며 주차와 다운워시 주의 구역을 추가했다고 설명한다. 성능 자료가 확보되면 AC로 대체하고 EB는 취소한다.

그 절차는 연방의 통지와 주·지방 허가가 따로 있다.

• 연방 의무를 진 공항·헬리포트. 배치도(ALP)에 표시하고 77.9(d)에 해당하면 Form 7460-1을 착공 45일 전까지 내어 이의 없는 공역 판단을 받는다. FAA의 ALP와 공역 검토가 착공 전에 끝나야 한다.
• 비의무·독립 부지. Part 157에 따라 Form 7480-1을 착공 90일 전까지 낸다. 공역 판단은 이 90일과 연동되지 않는다. FAA는 Form 제출 전에 지역 사무소와 먼저 협의하도록 권한다.
• 주·지방. 많은 주가 사전 승인과 면허·허가를 요구하고, 지방은 용도지역·건축·소방·소음 규정과 조건부 사용 허가를 둔다. FAA는 승인과 별개로 '안전하고 효율적인 영공 사용과 지상 사람·재산의 안전' 을 검토한다.

EB의 버티포트 정의는 2024년 재승인법 951조(5)의 것이다. 육지·수면·구조물로 동력양력이나 설계 성능 기준을 만족하는 항공기의 이착륙·지상 이동·주차·저장을 돕는 곳이다.

17.7.3 원리 — 시간, 기하, 일정

17.7.3.1 공고의 일수

규칙·기준 하나의 속도는 $\Delta=t_{\text{final}}-t_{\text{proposed}}$로 잰다(17.5). 연방관보의 공고일이다.

개별 기체의 기준은 486~521일, SFAR는 526일이고 AC는 401일이다. 17.5의 Part 107(491일)·17.6의 Remote ID(381일)와 같은 규모다. AC로의 이동은 기준 하나를 확정하는 데 걸리던 약 500일의 공고 절차를 설계 조건을 충족하는 프로젝트에서는 없애는 효과가 있다(3.4, 해석). AC 초안에서 발행까지 401일은 Joby 기준(486일)보다 85일 짧다. 공고일만으로는 AC가 이후 프로젝트의 시간을 얼마나 줄이는지 알 수 없다. 시행까지는 기준 공고가 31~32일, SFAR와 공기운송업자 정의가 61일이다. 공고 일수는 의견 접수 마감 뒤의 처리(17.5의 84~91 %)를 포함하며 FAA의 실제 노력은 알 수 없다.

17.7.3.2 이착륙 구역의 기하

D는 항공기 전체 투영을 둘러싸는 최소 원의 지름이고 RD는 추진기만 둘러싸는 최소 원의 지름이다($RD\le D$). EB 105(15.8)는 TLOF $=D$, FATO $=2D$, 안전구역 바깥 $=3D$였고 EB 105A(표 2-1)는 TLOF $=RD$, FATO $=2\,RD$, 안전구역 $=2.5\,D$다. 기준 항공기의 $D=50$ ft $=15.24$ m에서 EB 105는 15.2·30.5·45.7 m, EB 105A는 $RD=0.8D$일 때 12.2·24.4·38.1 m다.

안전구역은 RD에 상관없이 $(2.5/3)^2=0.694$배, 곧 30.6 % 줄고, 하중을 견디는 FATO는 $(RD/D)^2$배로 줄어든다. 15.8에서 읽은 EASA 최소의 바깥 한 변은 $D\ge12$ m에서 $2D$다. 이에 대한 FAA의 비는 EB 105에서 $(3/2)^2=2.25$, EB 105A에서 $(2.5/2)^2=1.5625$다. 이 비교는 같은 항공기, 같은 D를 두고 한 것이며 EASA의 FATO 하한이 이륙 중단 거리(RTODV)에 좌우되는 차이(15.8)는 포함하지 않았다. RD/D의 값은 설계마다 다르고 이 장은 실제 기체의 값을 읽지 못했으므로 0.8과 0.6은 설명용 가정이다. 같은 문서가 착륙 정밀도를 입증하는 수단이 생기면 '축소된 비하중 FATO와 최소 1 RD의 TLOF'를 허용하겠다고 하는 점이 향후의 변수다.

17.7.3.3 다운워시 주의 구역

EB 105A는 34.5 mph(55.5 km/h) 이상의 기류가 가능한 곳에 다운워시·아웃워시 주의 구역(DCA)을 두라고 한다. 이 값은 1994년의 로터워시 분석 핸들북이 말한 '30~40 kt를 초과하지 않도록'의 30 kt($34.5\times0.869=29.98$ kt)다. 15.8에서 읽은 EASA PTS의 승하차 구역 한계 60 km/h는 다른 문서의 값이다. FAA 연구는 DCA가 안전구역 밖으로 나와야 한다고 보며, 일부 설계에서는 TLOF 중심에서 126 ft 에서도 34.5 mph를 크게 초과하는 속도가 관측되었다(각주, EB는 38.5 m로 적고 환산은 38.4 m, DOT/FAA/TC-24/42, 7,000 lb 이하 항공기). 기준 $D=15.24$ m에서 안전구역의 중심에서 가장자리까지는 $2.5D/2=19.05$ m이므로 126 ft는 안전구역 반폭의 2.02배($2.52D$) 이고, 반지름 38.4 m 원의 면적 4,634 m²는 안전구역 정사각형 1,452 m²의 3.19배다.

이 계산은 한 점에서의 관측과 기준 항공기의 D를 함께 사용한 것이어서 관측된 설계의 D와 다를 수 있고, DCA의 형태는 구조물·주차 차량이 만드는 좁은 통로의 가속(벤투리 효과) 에 따라 달라진다. FAA는 이 점을 들어 7,000 lb(3,175 kg)를 초과하는 기체에는 신청자가 FAA와 직접 DCA 크기를 정하라고 한다. 방지의 1차 수단은 DCA 안에 사람의 출입을 물리적으로 금지하는 것이다.

17.7.3.4 F&R 시험의 달력 일수

AC 6.4.2의 기준 300시간을 시험 기체 수와 일 가동 시간으로 나누면 달력 일수가 나온다(설명용 가정). 300시간은 1대가 하루 2시간이면 150일(주 5일이면 30주), 4시간이면 75일, 2대가 하루 2시간씩이면 75일, 3대가 하루 3시간씩이면 33.3일이다. 시험은 전용 기체와 승인된 엔진 세트로 운용 범위를 대표하는 비행으로 하므로(6.4.1) 이 일수는 하한에 가깝다. 3년의 신청 효력(21.17(c))은 이 시험만이 아니라 기준 합의·설계·제작·시험의 전체에 걸린다.

17.7.4 규제와의 연결

• 국제. EASA의 SC-VTOL과 IAM은 17.14, 규정 조화와 양자 협정은 17.34다.
• 미국. 조종사·운항은 SFAR(15.18·15.27·17.1), 시범 프로그램은 15.28, 연방 기관은 17.8, 주·지방은 17.9, 행정명령은 17.10다.
• EU·한국. EU의 SC-VTOL은 17.14, 한국의 UAM 법체계는 읽지 못했다(확인 필요, 18.2).
• 세 축. 군용 드론은 해당 없음(BK-04). 민간 UAS는 이 장 밖(17.5·17.6). AAM은 이 장 전체.

17.7.5 설계·운용의 선택

• ① 설계 조건. 12,500 lb 이하·승객 6석 이하·배터리 전기 프로펠러이면 부록 A를 그대로 적용하는 경로가 열린다. 조건을 벗어나면 기준을 연방관보로 공고하는 기존 경로다.
• ② 성능 승인. 필수 성능은 비계획 착륙을 가정하므로 착륙 장소와 운용 경로(15.14)가 안전 논거에 들어가고, 증대 성능은 설계가 부담한다.
• ③ 시험 계획. F&R 300시간은 전용 기체와 일정이 필요하다. 3년의 신청 효력 안에 들어가도록 일정을 짠다.
• ④ 버티포트 설계. RD 기반 기하는 추진기가 작은 원 안에 모인 설계에 유리하다(RD가 D보다 작을수록 하중을 견디는 면이 줄어든다). EB는 지침이므로 주·지방 심사가 따로 요구하는 값을 확인한다.
• ⑤ 다운워시. DCA는 안전구역 밖으로 나온다. DCA 안의 보행로·주차·조경은 잔해가 되지 않도록 설계한다.

견해: 미국 동력양력 체계의 병목은 기준이 아니라 시간과 시설의 비구속성이라고 본다. 근거는 17.7.2.3·17.7.3.1·17.7.2.4다. 기준 공고에는 약 500일이 걸렸고 AC가 이를 줄였지만 첫 제안으로부터 3.99년이 지났어도 형식증명은 찾지 못했다(2차). 시설은 EB가 구속력이 없고 주·지방 허가가 따로여서 한 곳의 승인이 다른 곳을 보증하지 않는다. 반론은 셋이다. 형식증명은 기준이 아니라 설계·시험이 좌우하고, EB는 성능 자료가 부족하다는 이유로 잠정 지침임을 밝힌다. 또 AC 덕분에 이후 프로젝트는 빨라질 수 있다. 이 장의 시간 계산은 공고일이며 신청 시점과 내부 일정을 모른다.

17.7.6 세 축 비교

17.7.7 관련 규격·프로토콜

17.7.8 관련 규제·인증 요구와의 연결

17.7.9 함정과 한계

17.7.10 체크포인트·연구 질문

체크포인트

1. 특별 등급 형식증명(21.17(b))에서 AC 21.17-4가 기준 공고 절차를 바꾸는 방식과 적용 조건을 설명할 수 있는가?
2. 필수 성능과 증대 성능, 신청 효력 3년, F&R 300시간의 의미를 설명할 수 있는가?
3. EB 105A의 TLOF·FATO·안전구역 기하(RD, D)를 EB 105·EASA 최소와 비교해 계산할 수 있는가?
4. 다운워시 주의 구역의 기준(34.5 mph)과 126 ft 관측이 안전구역에 대해 갖는 의미를 말할 수 있는가?
5. 버티포트의 연방 통지(Form 7460-1·7480-1)와 주·지방 허가의 구분을 설명할 수 있는가?
6. 공고 일수로 규칙·기준의 속도를 계산하고 한계를 말할 수 있는가?

연구 질문(25.7에 모은다)

• AC 21.17-4 부록 A로 형식증명을 받는 첫 프로젝트에서 기준 공고를 생략한 시간은 얼마인가?
• 필수 성능과 증대 성능 승인에서 비계획 착륙의 위험은 운용 경로로 어떻게 줄어드는가?
• 실제 eVTOL의 RD/D 분포와 DCA 반경은 EB 105A의 가정과 얼마나 다른가?
• 구속력 없는 EB를 주·지방이 채택한 사례와 해석의 차이는 어떠한가?
• 형식증명이 발급되었을 때 기준 제안부터의 총 기간과 신청 효력 3년의 관계는 어떠한가?

1차 출처(이 장)

• FAA, Advisory Circular 21.17-4, Type Certification—Powered-lift (2025-07-18)
• FAA Office of Airports, Engineering Brief No. 105A, Vertiport Design (2024-12-27)
• 89 FR 50042 (2024-06-12), 연방관보 동력양력 관련 공고 26건의 서지(연방관보 API)
• FAA, Engineering Briefs 목록 페이지(2026-10-29 갱신)

2차 출처(이 장)

• Joby·Archer·Beta의 FAA 단계와 시장 조사용 특별 감항증명에 관한 회사 발표·보도·분석 사이트(검색 요약, 2026-03~11)

다음 장: 17.8 미국 연방 기관의 권한: FCC·DHS·DOJ·DoD — FAA 밖에서 무인기와 AAM을 규율하는 연방 기관의 권한을 다룬다.