제17부 규제 I — 국제·해외
17.20 상층 공역(ETM)과 HAPS·성층권 풍선 규제
17.20.1 이 장에서 배우는 것 / 선수 지식 / 특히 중요한 독자
앞 장들은 지상에서 150 m 안팎의 UAS(17.11·17.13)와 수 km 아래의 AAM(17.14)을 읽었다. 이 장은 반대쪽 끝, 여객기의 순항 고도 위에서 며칠에서 몇 달을 체공하는 성층권 풍선과 태양광 고고도 플랫폼(HAPS) 을 읽는다. 이 고도에는 전담 국제 표준이 아직 없고, 규칙이 항공(기구 규칙·공역 등급), 전파(HAPS 정의와 대역), 개념 문서(FAA·EASA·ICAO)에 나뉘어 있다.
배우는 것:
- 경계의 불일치 — '상층 공역'은 법적 용어가 아니다. 기준선이 FL195(SERA.6001 b: 모든 공역이 C등급), FL500(FAA 개략), FL550(EASA·ICAO 개략), FL600(미국 A등급 상한, 그 위는 E등급), 20 km(전파규칙의 HAPS 하한)로 5.9 km에서 50 km까지 놓여 있다(17.20.2.1).
- 무인 자유기구 규칙 — SERA 부록 2와 14 CFR Part 101 D는 질량 기준으로 대상을 나누고, 독립 종료 장치 2중·레이더 반사체·사전 통지·위치 기록을 요구한다. 위치 기록은 SERA가 18,000 m 이하 2시간, 그 위 24시간 간격이고 미국은 2시간이다(17.20.2.2).
- HAPS의 이중 지위 — 항공 규칙에서는 비행체가 항공기인가의 문제이고, 전파규칙에서는 국(局) 이다(1.66A, 고도 20~50 km, 지구에 대해 정해진 공칭 고정점). 전 세계에 식별된 HAPS 고정업무 대역은 2,400 MHz다(17.20.2.3).
- FAA의 HATM(구 ETM) — 2.0판(2025-12)은 운용자가 협력 구역(CA) 안에서 서로 분리하고 ATC는 그 밖을 담당하는 구조를 제안한다. 개념 문서이며 규칙이 아니다(17.20.2.4).
- EASA·ICAO — EASA는 2023년 로드맵 → 2024년 11월 집행위 위임 → 2027년 9월까지 규칙 제안서(NPA)를 목표로 한다. ICAO는 지침을 먼저 만드는 단계적 접근을 제안받은 상태다(17.20.2.5).
- 수치 — FL600은 18,288 m로 SERA가 병기하는 18,000 m(60,000 ft)보다 288 m 높다. 같은 압력 센서 오차가 만드는 높이 오차는 FL600에서 해면의 10.6배다. 고도 20 km의 HIBS가 이웃 영역에 주는 전력속밀도 한계를 EIRP로 바꾸면 직하점에서 100 km 이상의 거리에서 기지국 보호 기준은 −7.9에서 −14.5 dBW/MHz다(17.20.3).
선수 지식: 0.8(공역 등급), 1.15(HAPS 비행체), 17.2·17.3(ICAO), 17.12·17.13(U-space), 17.19(주파수 제도)를 읽었다고 가정한다.
특히 중요한 독자: 정책 담당자는 17.20.2.4·17.20.2.5·17.20.3.6을, 운용자는 17.20.2.2·17.20.3.4를, 통신 사업자는 17.20.2.3·17.20.3.3을, 연구자는 17.20.9·17.20.10을 먼저 읽는다.
기준 시점과 정직성. 2026년 11월 기준이다. 원문을 읽은 것: EASA의 SERA 쉬운 접근 규칙(2025년 8월판, 규정 (EU) 2024/404 반영)의 부록 2(무인 자유기구) 전체와 그 GM1, SERA.6001 b, SERA.3140. eCFR(2026-11-01 기준일 요청) 14 CFR 101.1·101.7과 Subpart D(101.31~101.39), 71.33, 71.71. *FAA, Higher Airspace Traffic Management (HATM) Concept of Operations v2.0**(2025-12, 47쪽 전체). EASA, Proposal for a Roadmap on Higher Airspace Operations (HAO)(2023년 3월, 56쪽 중 요약·1~2장·4.1·4.4·4.5·4.7·6·7.2·부속서 1)와 EASA의 HAO FAQ 페이지. ITU, Radio Regulations, Edition of 2024*(제1권의 1.66A, 각주 5.312B·5.314A·5.388A·5.409A·5.457·5.530E·5.532AA·5.534A·5.537A·5.543B·5.550D·5.552A, 11.26·11.26A, 제3권의 결의 213 전체와 결의 목록). ICAO 문서: AN-Conf/13-WP/16(2018, 전체), A42-WP/63(오만)·A42-WP/213(사우디아라비아) 전체, A41-WP/85(EU)·AN-Conf/14-WP/131(사우디아라비아)·WP/104(미국)·A42-WP/443(쿠바)의 앞부분, A42 결과 보도 자료의 본문(HAO 관련 낱말 검색). 2차(웹 검색 요약): A42의 개회 기간. ICAO 부속서 2 부록 5가 무인 자유기구 부록이라는 번호는 처음에 검색 요약으로만 알았으나 17.21이 읽은 개정 43의 삽입문(기구 부록을 4에서 5로 바꿈)으로 확인했다. 읽지 못한 것: ICAO 부속서 2·11 원문, 총회 결의 A40-7·A41-9 본문(ICAO 작업문서의 인용만 읽음), AN-Conf/14 보고서(Doc 10209)와 A42 기술위원회 보고서, SESAR ECHO 운용 개념, AIA(2021)와 HAPS Alliance(2025)의 백서, 미국 HAPS의 감항·운용 승인 경로, FAA 명령 JO 7110.65·7400.2의 FL600 초과 조항, 한국의 무인자유기구 기준과 HAPS 면허, 영국·중국·일본·인도의 규칙. 이 장의 환산·마스크 계산·일정은 이 책의 계산이다.
17.20.2 개념·직관
17.20.2.1 '상층 공역'의 경계 — 고도 기준선
세 기관이 같은 영역을 서로 다른 고도로 부른다.
| 기준 | 고도 | 출처 |
|---|---|---|
| EU의 공역 등급 | FL195 위 모든 공역은 C등급 | SERA.6001 b |
| FAA의 상층 공역 개념 | 개략 FL500 위, 미국에서는 대부분 FL600 위의 E등급 | HATM ConOps 1.1·2.2 |
| EASA·ICAO의 개략 경계 | FL550 위(공식 정의 아님) | EASA 로드맵 2.1, A42-WP/213 |
| 미국의 등급 | A등급은 해발 18,000 ft에서 FL600까지, FL600 위는 E등급 | 14 CFR 71.33 a, 71.71 a |
| 한국의 등급(0.8.3, AIP 2025-01 요지) | A등급은 FL200 초과 FL600 이하, FL600 초과는 G등급 | 0.8.3 |
| 전파규칙 | HAPS는 20~50 km의 물체에 실린 국(局) | RR 1.66A |
| 결의 213 | HIBS의 운용 고도 18~25 km | 결의 213 각주 1 |
EASA 로드맵은 일부 회원국이 FL660까지 C등급, 그 위를 G등급이나 미분류로 두고 있어 SERA.6001 b와 어긋난다고 적고, 표준화 점검에서 지적하지 않고 관찰 사항으로 알렸다고 한다. 결론적으로 FL600 위 공역의 등급이 미국(E)·한국(G)·EU의 공통 규칙(SERA, C)에서 서로 다르다. ICAO의 AN-Conf/13-WP/16(2018)은 'FL600'이 60,000~90,000 ft에 배치되는 새 운용을 가리키는 비공식 표지라고 적고, 이 이유로 '상층 공역 운용(higher airspace operations, HAO)' 이라는 용어를 제안했다.
17.20.2.2 무인 자유기구 — 질량으로 나뉘는 규칙
무인 자유기구는 이 고도의 규제 중 가장 오래되고 구체적인 규칙이다. SERA.3140은 인명·재산·다른 항공기에 대한 위해를 최소화하고 부록 2의 조건을 따르라고 하며, 부록 2는 경·중·헤비로 분류한다.
| 등급 | 기준(SERA 부록 2, 1) |
|---|---|
| 경 | 탑재물 합계 4 kg 미만 (헤비 기준에 해당하지 않을 때) |
| 중 | 패키지 2개 이상, 합계 4 kg 이상 6 kg 미만 |
| 헤비 | 합계 6 kg 이상, 또는 3 kg 이상 패키지, 또는 2 kg 이상이며 최소 면의 면적 밀도 13 g/cm² 초과, 또는 분리에 230 N 이상이 필요한 현수 장치 |
모든 기구는 발사국의 승인이 필요하고(2.1), 타국 영공으로 표류할 합리적 예상이 있으면 발사 전에 그 국가의 승인을 받는다(2.2·2.3, 기상 관측 전용 경기구는 제외). 헤비 기구는 독립 종료 장치 2개, 레이더 반사체(200~2,700 MHz)나 연속 추적 수단, 레이더·ADS-B 지역의 트랜스폰더나 ADS-B 송신기를 갖춰야 한다(3.3·3.4). 중·헤비는 7일 전에 ATS 기관에 통지하며, 장기 비행이어서 종료 시각을 예측하지 못하면 통지문에 'long duration' 이라고 적는다(5.1.1·5.1.2 k). 헤비 기구가 18,000 m 위에 있으면 위치 기록은 24시간마다 한다(6.2). GM1은 초압(super-pressure) 기구가 탑재물 분리 뒤 빠르게 상승해 터지므로 종료 장치를 요구하지 않는다고 적는다.
14 CFR Part 101은 101.1(a)(4) 의 기준에 해당하는 무인 자유기구에 Subpart D를 적용한다. 대상은 4 lb 초과이며 면적 밀도 3 oz/in² 초과인 패키지, 6 lb 초과 패키지, 패키지 2개 이상 합계 12 lb 초과, 50 lbf 초과의 현수 장치다. 101.7의 문언은 어떤 무인 자유기구에도 위해 운용을 금지한다(101.1 a의 '101.7 제외' 문구와의 관계는 확인 필요). 이 부록의 원본이 ICAO 부속서 2 부록 5라는 번호는 17.21이 읽은 개정 43의 삽입문(기구 부록을 4에서 5로 바꾼다)으로 확인했고, 현행 판의 원문은 읽지 못했다.
17.20.2.3 HAPS — 항공기이면서 국(局)이다
전파규칙 1.66A는 HAPS를 '고도 20~50 km의 물체에 실려 지구에 대해 정해진 공칭 고정점에 있는 국'으로 정의한다. 이 정의는 무선국의 정의이며 항공법상 지위를 정하지 않는다. EASA 로드맵은 비행체 쪽을 이렇게 나눈다.
- 항공기의 정의에 해당하는 HAO 비행체는 형식 인증이 원칙이다. 기존 인증 기준(CS-25·CS-31 등)이 적용되지 않으면 특별 조건을 만든다.
- 무인이면 UAS 규칙(규정 2019/947·2019/945)이 적용되고 특정·인증 범주에 해당한다. 기본 규정 부속서 I이 연구·실험용 항공기를 제외하는 예외는 유인 항공기에만 적용되므로 무인 HAPS의 시험 비행도 EU 규칙의 범위에 든다.
- 로드맵은 U-space를 더 높은 고도로 옮길 수 없다고 본다(17.12).
미국에서 HAPS가 어떤 감항·운용 승인으로 비행하는지는 읽지 못했다(확인 필요). 전파 쪽에서는 HAPS용으로 고정업무 대역의 일부가 식별되어 있다. 전 세계에 식별된 대역은 31~31.3 GHz(5.543B), 38~39.5 GHz(5.550D), 47.2~47.5 GHz·47.9~48.2 GHz(5.552A)로 2,400 MHz다. 2지역에만 식별된 대역은 21.4~22 GHz(5.530E), 24.25~25.25 GHz(5.532AA), 25.25~27.5 GHz(5.534A)로 3,850 MHz다. IMT 기지국으로서의 HAPS(HIBS) 는 694~960 MHz(5.312B), 1,710~2,170 MHz 일부(5.388A), 2,500~2,690 MHz(5.409A)에 식별된다. 한국은 5.314A(HIBS의 703~733·758~788·890~915·935~960 MHz)와 5.537A(HAPS의 27.9~28.2 GHz)의 국가 목록에 포함되어 있다.
17.20.2.4 FAA의 HATM — 협력 구역과 ATC 환경
FAA의 개념 문서는 1.0판(2020-04-22)과 최종본 2.0판(2025-12-01, 결재 2025-12-17)이 있고, 2.0판은 상층 공역 교통 관리(HATM) 라는 이름을 사용하며 이전 이름이 상층 E등급 교통 관리(ETM) 였다고 각주로 적는다. 문서는 두 환경을 나눈다.
| 환경 | 책임 | 대상 |
|---|---|---|
| 협력 운용 환경(COE) | 운용자가 CA 안에서 조정·분리, 규칙은 업계가 정의하고 FAA가 승인한 협력 운용 관행(COP) | 주로 HAPS와 풍선 |
| ATC 환경(ATCE) | ATC가 분리 서비스 제공 | 초음속 여객기, 고성능 제트, IFR 서비스를 받는 원격 조종 항공기 등 |
참여는 선택이며 기본값은 ATCE다. CA는 4차원(시간 포함) 공역 부피로, 공역 등급을 바꾸지 않고, 특별사용공역·TFR·ALTRV처럼 배타적 예약이 아니다. COP를 따를 수 있는 모든 사용자가 접근할 수 있고, FAA는 CA 안의 공역을 회수할 수 있다. 허가 경로는 둘이다. FAA가 지도로 공개하는 기준 기반 허가 공역의 요청은 CA 등록·정보 서비스(CARIS)가 기준을 확인해 즉시 등록하고, 그 밖은 FAA가 사례별로 검토한다.
운용자는 겹치는 CA의 운용자와 운용 의도(4차원 부피, 확률 부피 포함) 를 이동하는 시간 창(rolling window) 으로 공유한다. 충돌 관리 모델은 AIA(2021)의 업계 제안에 기반한다고 문서가 밝힌다(AIA 문서는 읽지 못함). 충돌은 ① 무행동(확률이 낮고 시간이 충분할 때) ② 자유 협상 ③ 표준 절차(업계가 합의한 규칙으로 정해진 시간 안에 해결) 순으로 풀고, 둘 중 하나가 피할 수 없으면 ④ 폴백·긴급 규칙을 적용한다. ATC가 관리하는 항공기가 CA를 지나야 할 때는 우회, CA 수정, ATC가 CA를 등록해 협력 해결 세 방식이 제시된다. 국가 항공기는 정당한 고려(due regard)로 운용하며, 협력 운용자가 CA와 항공기 위치를 한 방향으로 공유해 이를 지원할 수 있다. 우주 발사·재진입은 NOTAM으로 전달된다. 하강은 14 CFR 101.37 등에 따른 비행 계획과 ATC 허가로 Class A에 진입한다.
이 문서의 지위는 분명하다. 2.5.3·2.5.4절은 업계가 FAA에 제안한 내용이고, 문서 안에 규칙 제정 일정은 없다. CA의 허가와 COP의 승인이 어떤 법적 수단(규칙·면제·협약)으로 이루어지는지도 문서가 정하지 않는다(해석).
17.20.2.5 EASA의 HAO와 ICAO의 작업
EASA. 2023년 3월 로드맵은 HAO를 '대다수 항공 서비스가 제공되는 고도 위(대략 FL550 위)에서 각종 항공기·비행체가 수행하는 항공 운송'으로 잠정 정의하고, 27개 범주의 비행체를 식별했다. 로드맵은 EU 수준의 HAO 전담 규정이 없고, ATM/ANS가 상층에서 제공되지 않으며, 감항·운용·ATM/ANS·환경·비행장·자격의 기존 시행 규칙을 개정하거나 새로 만들어야 한다고 본다. 로드맵은 2023~2025/26년의 준비 행동(옵션 1) 을 권고하고 2025년 중반 이후 규칙 제정(옵션 2) 을 제안했다. 실제로 집행위는 2024년 11월 EASA에 HAO 규칙 초안 작성을 위임했고, 프로젝트는 2024년 11월부터 2027년 9월까지이며 핵심 산출물은 NPA다(EASA FAQ). FAQ는 대규모 상업 HAO는 유럽에 아직 없고, 활동이 각국의 사례별 약정으로 관리되며, 조화된 유럽 규정이 없다고 적는다.
ICAO. 2018년 AN-Conf/13-WP/16(사무국)은 현재와 단기의 저밀도 운용은 기존 표준 안에서 수용할 수 있으며 지침이 필요하다고 보았다. 2022년 A41-WP/85(EU 등)는 총회에 세계적으로 조화된 접근을 요청했다(그 결의안이 인용한 선행 결의는 A40-7 '새 진입자'). 총회 결의 A41-9 '새 진입자' 는 ICAO에 SARPs 검토와 개념·지침 작성을 지시하며 HAO와 UTM을 새 진입자로 정의한다(AN-Conf/14-WP/131의 인용). AN-Conf/14(2024)의 권고 3.1/7은 ICAO가 HAO의 전체 구상과 국제 개념(규제 승인·조정 책임·책임(liability) 포함)과 통제 공역의 통과·상층의 분리 관리·통제 불능 하강 감시 관련 규정을 개발하라고 요구한다(A42-WP/213의 인용). 사우디아라비아의 A42-WP/213은 지침을 먼저, SARPs는 그 뒤에 만들자고 하며 다분야 작업반과 심포지엄을 제안한다. A42(2025년 9~10월)가 이를 어떻게 처리했는지는 확인하지 못했다(보도 자료는 '새 진입자'를 RPAS·UAS·AAM의 공해 운용으로 요약할 뿐 상층 공역을 언급하지 않는다).
17.20.2.6 한국
한국 영토 위 FL600 초과는 G등급(0.8.3)이다. 전파규칙의 5.314A(HIBS)와 5.537A(HAPS) 국가 목록에는 한국이 포함되어 있으나, 국내 분배표 반영과 면허는 읽지 못했다(확인 필요, 18.16). 무인자유기구의 국내 기준과 HAPS의 항공법상 지위, 공역 지정은 읽지 못했다(확인 필요, 18.2·18.6).
17.20.3 원리 — 대기, 서비스 지역, 전력속밀도, 불확실성
17.20.3.1 고도 기준선과 압력 고도계의 환산
비행 고도 $\mathrm{FL}\,n$은 표준 기압 고도 $100\,n$ ft이므로 FL600은 $600\times100\times0.3048=18{,}288$ m다. SERA 부록 2는 '18,000 m(60,000 ft)'를 같은 값으로 병기하는데, 288 m(945 ft, 1.6 %) 의 차이가 있다. FL550은 16,764 m, FL500은 15,240 m이고, 20 km에서 FL600을 뺀 간격은 1,712 m다.
국제표준대기(ISA)에서 11~20 km는 등온층($T=216.65$ K)이므로 압력은 다음과 같다.
$$p(h)=p_{11}\exp\!\left[-\frac{g\,(h-11\,\mathrm{km})}{R\,T}\right],\qquad p_{11}=22{,}632\ \mathrm{Pa}$$
정역학 평형 $dp=-\rho g\,dh$에서 같은 절대 압력 오차 $\Delta p$가 만드는 높이 오차는 $\Delta h=\Delta p/(\rho g)$다. 센서의 절대 오차를 고도와 무관한 10 Pa(0.1 hPa)로 두면(설명용 가정) 다음과 같다.
| 고도 | 압력 [hPa] | 밀도 [kg/m³] | 10 Pa의 높이 오차 [m] | 해면 대비 |
|---|---|---|---|---|
| 해면 | 1,013.3 | 1.225 | 0.83 | 1.0배 |
| FL195(5.9 km) | 475.5 | 0.664 | 1.54 | 1.9배 |
| FL500(15.2 km) | 116.0 | 0.187 | 5.47 | 6.6배 |
| FL550(16.8 km) | 91.2 | 0.147 | 6.95 | 8.4배 |
| FL600(18.3 km) | 71.7 | 0.115 | 8.84 | 10.6배 |
| 20 km | 54.7 | 0.088 | 11.58 | 13.9배 |
| 25 km | 25.1 | 0.040 | 25.84 | 31.0배 |
배율은 밀도비 $\rho_0/\rho$와 같다. 센서 정밀도가 같다면 FL600의 높이 불확실성은 해면의 10.6배이고, FAA 문서가 상층에서 고도계 오차가 커지고 ATC가 더 큰 수직 분리 최저치를 적용한다고 서술한 방향과 같다(해석). 실제 센서의 오차 특성은 읽지 못했다(확인 필요).
17.20.3.2 HAPS 서비스 지역의 기하
고도 $h$의 플랫폼이 최소 앙각 $\varepsilon$ 이상으로 보이는 지표 반경은 다음과 같다.
$$R_{\text{지표}}=R_E\left[\arccos\!\left(\frac{R_E\cos\varepsilon}{R_E+h}\right)-\varepsilon\right]$$
| 고도 | $\varepsilon=0^\circ$ | $5^\circ$ | $10^\circ$ | $20^\circ$ |
|---|---|---|---|---|
| 18 km | 478 km | 177 km | 98 km | 49 km |
| 20 km | 504 km | 194 km | 108 km | 54 km |
| 25 km | 563 km | 235 km | 133 km | 67 km |
| 50 km | 796 km | 414 km | 253 km | 133 km |
고도 20 km, 앙각 10°의 서비스 면적은 약 36,600 km²로, 높이 30 m 탑의 전파 지평선(유효 지구 반경 계수 4/3, 22.6 km, 약 1,600 km²)의 22.8배다(설명용). 플랫폼이 국경에서 108 km(앙각 10° 기준) 이내에 있으면 서비스 지역이 이웃 국가의 영역을 포함한다. 그래서 결의 213은 이웃 영역의 전력속밀도를 제한한다.
17.20.3.3 결의 213의 전력속밀도 한계를 EIRP로
결의 213(WRC-23) resolves 4.1은 HIBS가 이웃 주관청 영역의 지표면에 만드는 전력속밀도(pfd)를 입사각 $\theta$(수평면 위, 도)의 함수로 제한한다. 이동국 보호는 $-114$, 기지국 보호는 $\theta\le8.3^\circ$에서 $-136+0.21\,\theta^2$, $8.3^\circ<\theta\le90^\circ$에서 $-121.8+0.08\,\theta$ [dB(W/(m²·MHz))]다. resolves 4.2·4.3은 북한을 포함한 11개국 영역에 $-150$($\theta<11^\circ$), $-150+0.3912(\theta-11)$($11^\circ\le\theta<80^\circ$), $-123$($80^\circ\le\theta\le90^\circ$)을 정한다. 자유 공간에서 한 지점의 pfd 한계가 허용하는 그 방향의 EIRP 밀도는 경사 거리 $s$로
$$\mathrm{EIRP}_{\max}=\mathrm{pfd}_{\max}(\theta)+10\lg\!\left(4\pi s^{2}\right)\ \ [\mathrm{dBW/MHz}]$$
이다. 이 값은 이 책의 환산이며, 규정은 pfd만 정한다(안테나 패턴과 다수 플랫폼의 합산은 고려하지 않음).
| 직하점에서 거리 | 앙각 | 이동국 | 기지국 | 11개국 |
|---|---|---|---|---|
| 10 km | 63.4° | −16.0 | −18.7 | −31.5 |
| 30 km | 33.5° | −11.9 | −17.0 | −39.1 |
| 100 km | 10.8° | −2.8 | −9.8 | −38.8 |
| 200 km | 4.8° | +3.1 | −14.1 | −32.9 |
| 300 km | 2.5° | +6.6 | −14.2 | −29.4 |
| 450 km | 0.5° | +10.1 | −11.9 | −25.9 |
(고도 20 km, 단위 dBW/MHz.) 해석은 세 가지다. ① 기지국 보호의 가장 엄격한 방향은 국경에서 가장 가까운 점이 아니다. 국경이 직하점에서 100 km에 있고 이웃 영역이 245 km 이상까지 이어지면 한계는 245 km 지점의 −14.5 dBW/MHz다. ② 11개국 영역의 한계는 기지국 보호보다 12.8~29.1 dB 엄격하다. ③ 100 km 지점의 기지국 값은 고도 25 km에서 −9.4, 20 km에서 −9.8로 0.4 dB 차이이므로 이 거리에서는 고도 의존성이 작다.
그 밖의 조건: 694/698~862 MHz에서 HIBS는 방송 업무에 유해 혼신을 일으키지 않으며 보호를 요구하지 않는다(resolves 2). GE06이 적용될 때 영역 밖의 한계는 $-135.8$ dB(W/(m²·MHz))(높이 10 m)다. 통보할 때 허용할 수 없는 혼신을 즉시 제거하거나 허용 수준으로 줄이겠다는 구속력 있는 약속을 사무국에 제출해야 한다(resolves 6).
17.20.3.4 무인 자유기구 기준의 환산과 기록 횟수
14 CFR 101.1(a)(4)의 기준을 SI로 바꾸면 다음과 같다.
| 항목 | 미국(Part 101) | SERA 부록 2 | 미국/SERA |
|---|---|---|---|
| 단일 패키지 | 6 lb = 2.72 kg 초과 | 헤비: 3 kg 이상 | 0.91 |
| 패키지 2개 이상 합계 | 12 lb = 5.44 kg 초과 | 헤비: 탑재물 합계 6 kg 이상 | 0.91 |
| 밀집 패키지의 질량 | 4 lb = 1.81 kg 초과 | 2 kg 이상 | 0.91 |
| 밀집 패키지의 면적 밀도 | 3 oz/in² = 13.18 g/cm² 초과 | 13 g/cm² 초과 | 1.01 |
| 현수 장치의 분리력 | 50 lbf = 222 N 초과 | 230 N 이상 | 0.97 |
대응하는 항목끼리 보면 미국의 문턱은 대부분 SERA의 헤비 기준보다 3~9 % 낮고 면적 밀도만 1 % 높다(해석, 두 기준의 질량 구성이 완전히 같지는 않다). 구조의 차이가 더 크다. 미국은 등급을 나누지 않고 기준에 해당하는 모든 기구에 종료 장치 2중·레이더 반사체(101.35)를 적용하고, SERA는 같은 요건을 헤비에만 붙인다(3.3·3.4). 기상 조건은 구름 5/10 초과(101.33 b)가 4 oktas 초과와 같은 비율이지만 미국은 모든 고도에, SERA는 18,000 m 아래에서 ANSP의 승인 조건으로 정한다. 시정은 5 mi = 8.05 km(SERA 8 km), 현수 장치의 표지 간격은 50 ft = 15.2 m(SERA 15 m), 인구 밀집 지역의 1,000 ft = 305 m는 SERA의 300 m와 규칙의 구조가 다르다.
통지·기록의 크기는 다음과 같다. 사전 통지는 SERA가 중·헤비 기구에 7일(168 h) 전 이상, 미국이 6~24 h 전으로 최대 7배 차이다. 위치 기록은 미국이 상시 2시간(하루 12회)이고 SERA는 18,000 m 위에서 24시간(하루 1회)이다. 100일 비행이면 미국 방식은 1,200회, SERA는 100회다. 미국의 통지 항목(101.37 a)에는 '비행 지속 시간'과 '지표 충돌의 예측 시각·장소'가 있는데, 장기 체공 기구는 후자를 예측하기 어렵다(해석). SERA는 이 경우 'long duration' 이라고 적게 한다(5.1.2 k). 이 장기 비행의 수용 여부는 문언상 SERA가 명시적이며 미국은 읽은 범위에서 명시가 없다(해석).
17.20.3.5 협력 구역의 크기와 갱신 주기
위치 불확실성이 풍속 예보 오차의 표준편차 $\sigma_v$(일정)에 비례해 $\sigma=\sigma_v t$로 커진다고 가정하면(설명용), 95 % 포함 반경은 $r\approx2\sigma_v t$다. $\sigma_v=2$ m/s이면 6시간 후 86 km, 15시간 후 216 km이고, 면적은 $(15/6)^2=6.25$배다. 반경을 100 km 이하로 유지하려면 CA를 6.9시간, 50 km 이하면 3.5시간마다 다시 등록해야 한다($T=r_{\max}/(2\sigma_v)$). ConOps의 그림이 6시간 단위 CA와 15시간 예시를 든 것은 이 크기와 수정 가능성의 교환(Figure 13)과 같은 구조다. CA를 작게 자주 갱신하려면 수정 절차가 가벼워야 하고, 갱신이 어려우면 크게 한 번 등록해야 하므로 ATCE의 부담이 커진다. 시나리오 3.5의 긴급 하강은 FL650의 풍선이 종료를 시작한 지 3분 뒤에 CA 하한(FL590)을 지나 A등급에 들어간다고 서술한다. 3분을 FL590까지로 읽으면 평균 2,000 ft/min(10.2 m/s), FL600(A등급 상한)까지로 읽으면 1,667 ft/min(8.5 m/s) 다(환산, 해석).
17.20.3.6 일정
| 사건 | 시기 | 간격 |
|---|---|---|
| ICAO AN-Conf/13-WP/16(사무국, 'HAO' 용어 제안) | 2018-06-12 | — |
| FAA ETM 개념 1.0판 | 2020-04-22 | — |
| EASA HAO 전담반 발족 → 로드맵 | 2020-11 → 2023-03 | 28개월 |
| 로드맵 → 집행위 위임(EASA FAQ) | 2023-03 → 2024-11 | 20개월 |
| ICAO AN-Conf/14 시작 | 2024-08-26 | WP/16에서 2,267일(6.2년) |
| A42-WP/213 작성 | 2025-08-04 | WP/16에서 2,610일(7.1년) |
| FAA HATM 2.0판 최종본 | 2025-12-01 | 1.0판에서 2,049일(5.6년) |
| EASA 프로젝트 | 2024-11 ~ 2027-09 | 34개월, 기준일 후 10개월 남음 |
| 기준일 | 2026-11-05 | 2.0판에서 339일 |
로드맵은 2025년 중반에 규칙 제정을 시작하라고 권고했으나(옵션 2), 위임은 약 8개월 앞선 2024년 11월이었다(2025년 7월을 중반으로 읽은 해석). ICAO는 WP/16(2018)이 지침을 요청한 뒤 총회 결의(A40-7, A41-9)와 회의 권고(AN-Conf/14 3.1/7)가 이어졌으나, 2025년의 A42-WP/213이 여전히 지침 작성의 개시를 제안하므로 그때까지 전담 지침이 없었다고 읽는다(해석). 두 개념 문서 사이의 간격은 FAA가 5.6년이고, ICAO는 WP/16에서 A42-WP/213까지 7.1년이다.
17.20.4 규제와의 연결
- 국제. 상층 공역의 전담 SARPs는 없다. 무인 자유기구는 부속서 2 부록 5와 SERA 부록 2가 정한다. ICAO의 HAO 작업은 제안 단계다(17.2·17.3).
- 미국. 14 CFR 71.33·71.71이 FL600의 경계를 정하고, Part 101 D가 기구를, HATM(개념)이 협력 구역을 다룬다. HAPS의 감항·운용 경로는 읽지 못했다(확인 필요).
- EU. 전담 규정이 없고 SERA 부록 2·UAS 규칙·인증 규정이 개별 적용된다. EASA는 2027년 9월까지 NPA를 목표로 한다(17.11·17.14).
- 한국. FL600 위는 G등급이고 전파규칙의 HIBS·HAPS 국가 목록에 한국이 포함되어 있다. 국내 규정은 읽지 못했다(18.2·18.16).
- 국경 간. 기구의 타국 영공 승인(SERA 2.2), HIBS의 이웃 영역 pfd 한계가 국경 간 쟁점이다(17.21).
- 세 축. 군용 드론은 해당 없음(BK-04). 민간 UAS의 일부(HAPS·기구)가 이 장의 대상이고 AAM은 해당 없음이다.
17.20.5 설계·운용의 선택
- ① 기구 운용자. 발사국 승인 → 예상 경로의 타국 승인(발사 전) → 지역별 통지·종료·기록을 가장 엄격한 규칙(SERA의 7일 통지, 미국의 2시간 기록) 으로 준수한다. 장기 비행은 SERA의 'long duration'과 24시간 기록 조항을 근거로 협의한다.
- ② HAPS 비행체 운용자. 항공기·UAS 해당 여부를 먼저 확정하고, 시험은 규제 샌드박스(EASA 로드맵) 안에서 한다. 인증 기준이 없으면 특별 조건을 신청한다.
- ③ 통신 운용자. HAPS·HIBS 대역은 식별일 뿐 우선권이 없다. 국경 pfd와 11개국 한계를 링크 예산에 넣고, 사무국 통보가 사용 개시 5년(HAPS)·3년(HIBS) 이내에만 접수되는 점(11.26·11.26A)을 일정에 반영한다.
- ④ 교통 관리. 미국에서는 CA 참여가 선택이며 기본값은 ATC다. 하강은 ATC로 한다.
- ⑤ 정책 담당자. 고도 경계, 공역 등급, 책임 주체 중 무엇을 먼저 정할지를 결정한다.
견해: 상층 공역 규제는 고도 정의보다 분리 책임의 위치를 먼저 정하는 문제라고 본다. 근거는 17.20.2.1과 02-04다. 기준선이 FL195에서 20 km까지 여러 가지로 흩어져 있어도 운용자의 의무에 실제로 차이를 만드는 것은 기구 규칙(통지·종료·기록)과 CA의 책임 이전(운용자 대 ATC)이다. 반대 근거도 있다. EASA와 ICAO는 항공법과 우주법의 권한을 배분하려면 경계가 필요하다고 보고 FL550과 80~100 km의 정의를 먼저 다룬다. 이 견해는 권한 배분이 아니라 운용 규칙에 한정한 판단이며, 재검토 조건은 ICAO가 경계를 정의하는 경우다.
17.20.6 세 축 비교
| 비교 축 | 군용 드론 | 민간 UAS | AAM(UAM·RAM·화물) |
|---|---|---|---|
| 이 장의 대상 | 해당 없음(BK-04) | HAPS·성층권 풍선 | 해당 없음 |
| 운용 고도 | 해당 없음 | 18~25 km(HAPS), 풍선 | 수 km 이하 |
| 규칙 | 해당 없음 | SERA 부록 2, Part 101 D, UAS 규칙 | 해당 없음 |
| 교통 관리 | 국가 항공기의 정당한 고려만 접점 | 협력 구역(개념), ATC | 해당 없음 |
| 주파수 | 해당 없음 | HAPS 대역, HIBS | 해당 없음 |
17.20.7 관련 규격·프로토콜
| 문서 | 발행 | 무엇을 정하나 | 상세 장 |
|---|---|---|---|
| SERA 부록 2(무인 자유기구), SERA.3140·6001 | EU, EASA 쉬운 접근 규칙 | 기구 분류·승인·통지·종료·기록, 등급 C | 17.20 |
| ICAO 부속서 2 부록 5(번호는 개정 43의 삽입문) | ICAO | 무인 자유기구 | 17.2·17.21 |
| 14 CFR 71.33·71.71, Part 101 D | 미국 | FL600 경계, 기구 규칙 | 17.20 |
| HATM Concept of Operations v2.0 | FAA | 협력 구역, COP, CARIS | 17.20 |
| HAO Roadmap(2023-03), HAO 프로젝트 | EASA | 범주·갭·옵션, NPA 일정 | 17.20 |
| 전파규칙 1.66A·각주·결의 213·122·165~168·218·221 | ITU | HAPS·HIBS 대역과 조건 | 17.19·17.20 |
| A42-WP/213, AN-Conf/13-WP/16 | ICAO | 지침 우선 접근, 용어 | 17.20 |
| AIA(2021)·HAPS Alliance(2025) 백서 | 업계 | CA의 COP 제안 | 읽지 못함 |
17.20.8 관련 규제·인증 요구와의 연결
| 이 장의 내용 | 일으키는 규제·인증 요구 | 장 |
|---|---|---|
| 무인 자유기구 | 승인·통지·종료·기록 | 17.20·17.2 |
| 타국 영공 표류 | 상대국 승인 | 17.21 |
| 낙하·충돌 | 위해 금지, 사고 조사 | 17.22·17.23 |
| HAPS의 감항 | 인증·특별 조건, UAS 범주 | 17.11·17.14 |
| HAPS 통신 | 대역 식별, 이웃 pfd, 통보 | 17.19 |
| 협력 구역 | COP 승인, ATC 하강 | 17.20 |
| 한국 | 공역 G등급, 전파규칙 목록 | 18.2·18.16 |
17.20.9 함정과 한계
| 오해 | 실제 | 더 볼 곳 |
|---|---|---|
| 상층 공역은 FL600 위다 | 기준선이 FL195~20 km에 흩어져 있고 FL600 위의 등급도 나라마다 다르다 | 17.20.2.1 |
| FL600은 18,000 m다 | 18,288 m다. SERA는 18,000 m와 60,000 ft를 병기한다 | 17.20.3.1 |
| HAPS는 위성이다 | 항공기이면서 전파규칙상 국(局)이다. 20~50 km가 정의다 | 17.20.2.3 |
| HATM은 규칙이다 | 개념 문서이며 규칙 제정 일정이 없다 | 17.20.2.4 |
| CA는 예약 공역이다 | 배타적 예약이 아니며 공역 등급을 바꾸지 않는다 | 17.20.2.4 |
| 가벼운 기구는 규제가 없다 | SERA는 모든 기구에 발사국 승인을 요구하고 101.7의 문언은 기준 아래 기구에도 위해 금지를 적용한다(확인 필요) | 17.20.2.2 |
| 대역이 식별되면 사용할 수 있다 | 식별은 우선권을 정하지 않으며 보호도 없다(5.312B 등) | 17.20.3.3 |
| EU·ICAO에 이미 전담 규정이 있다 | EASA FAQ는 없다고 적고 ICAO는 지침 단계다 | 17.20.2.5 |
| 이 장의 수치는 규정 값이다 | 환산과 EIRP는 이 책의 계산이다 | 17.20.3 |
17.20.10 체크포인트·연구 질문
체크포인트
- FL195·FL500·FL550·FL600·20 km의 기준선이 각각 어느 규칙이나 문서에서 나오는지 말할 수 있는가?
- 무인 자유기구의 경·중·헤비 기준과 SERA·미국의 통지·기록 차이를 설명할 수 있는가?
- 1.66A의 HAPS 정의와 HIBS의 식별 대역을 설명할 수 있는가?
- HATM의 COE·ATCE, CA의 두 허가 경로, 충돌 해결의 네 단계를 설명할 수 있는가?
- FL600에서 압력 센서 오차가 만드는 높이 오차가 해면의 몇 배(10.6배)인지 계산할 수 있는가?
- 결의 213의 pfd 마스크를 EIRP로 환산하는 식을 작성하고 가장 엄격한 방향이 국경이 아닌 이유를 말할 수 있는가?
연구 질문(25.7에 모은다)
- ICAO 제42차 총회는 HAO에 관해 무엇을 결정했는가?
- 미국에서 HAPS는 어떤 감항·운용 승인으로 비행하는가?
- FAA의 HATM은 규칙 제정으로 이어지는가, 아니면 승인과 협약의 틀에 머무르는가?
- EASA의 NPA는 FL550을 경계로 삼는가, 그리고 SERA.6001 b의 FL195 규칙을 개정하는가?
- 한국의 무인자유기구 기준과 FL600 위 공역의 운용 규칙은 무엇인가?
- 장기 체공 기구의 낙하 책임과 타국 영공 통과는 국제법으로 어떻게 처리되는가?
1차 출처(이 장)
- EASA, Easy Access Rules for SERA(2025-08)의 부록 2·SERA.3140·6001 b / 14 CFR 71.33·71.71·101.1·101.7·101 D(eCFR)
- FAA, HATM Concept of Operations v2.0(2025-12)
- EASA, Proposal for a Roadmap on HAO(2023-03)와 HAO FAQ
- ITU, Radio Regulations, Edition of 2024(1.66A, 각주, 11.26·11.26A, 결의 213)
- ICAO, AN-Conf/13-WP/16(2018), A42-WP/63·213(2025), 인용된 A41-9·AN-Conf/14 권고 3.1/7
2차 출처(이 장, 확정 아님)
- A42의 개회 기간: 웹 검색 요약(부속서 2 부록 5의 번호는 17.21이 개정 43의 삽입문으로 확인)
다음 장: 17.21 국경 간 운용: 외국 공역 진입·ICAO 부속서 2 부록 4·해외 전개 — 외국 공역에 진입하는 무인기와 해외 전개의 규칙을 다룬다.