지상감시레이더를 활용한 항공기 지상이동경로 추출 및 활용방안에 관한 연구

윤석재,장재호,백호종 한국교통연구원 2017 交通硏究 Vol.24 No.4

Recent increase in air traffic causes congestions and consequently imposes delays to the flights flown through the air space around major airports, and moved on the airfield at the airports. Incheon international airport, for instance, builds the second passenger terminal preparing the rapid increase in air passengers and also the visitors expected for Winter Olympic in Pyungchang in early 2018. From the airport operator’s standpoint, the new terminal building along with newly added gates diversifies the geometric design of the movement area in the airport, and makes it more challenging to prepare the practical plan for handling the aircraft taxiing on the ground efficiently. The very first step for preparing the plan is to understand the movement patterns of the aircraft taxiing on the ground. Utilizing trajectory information collected from ASDE(Airport Surface Detection Equipment), this paper introduces a couple of issues that we experience with the information in the course of data extraction process. The paper then suggests a way to effectively solve the issues, and explains the computational results including preferred paths for an given origin-destination pair. We also make suggestions for potential applications of the ground movement information resulted from this research. 지속적인 항공교통 수요 증가로 공항주변 공역과 지상 이동지역 내 혼잡이 가중되고 있다. 이러한 혼잡을 완화하기 위해 학계를 중심으로 연구가 활발히 진행되고 있다. 인천국제공항의 경우 항공기 운항수요 증가와, 특히 2018년 평창 동계올림픽 개최로 예상되는 여객수요 증가에 대비하기 위해 2017년 완공을 목표로 제2여객 터미널 건설이 진행 중에 있다. 공항이동지역 운영자 관점에서 볼 때 여객터미널 신설은 항공기 주기장 증가와 이에 따른 항공기 지상이동 경로의 다양화를 의미하며, 이동지역의 운영 효율성을 확보하기 위한 실무적 방안 마련이 필요하게 된다. 이러한 방안을 도출하기 위한 첫 작업은 항공기의 지상 이동패턴을 파악하는 것으로부터 출발한다. 본 연구는 유도로 상에서의 항공기 이동경로에 대한 기초연구로, 지상감시레이더인 ASDE(Airport Surface Detection Equipment) 장비를 통해 기록된 항공기 궤적자료를 활용한 공항이동지역 내 항공기 이동경로 분석기법을 제시한다. 기초적인 분석방법을 소개하고 레이더 자료 고유의 특성으로 인해 발생하는 문제점과 이에 대한 해결방안을 제시한다. 아울러 결과자료의 유용성을 검토하기 위해 활용방안을 예시와 함께 제시하고자 한다.

가덕도 해상공항 입지 선정의 의도된 오류

이두형 ( Lee Doo-hyeong ) 동의대학교 지방자치연구소 2023 공공정책연구 Vol.40 No.1

가덕도신공항 사타결과는 활주로 입지를 선정할 때 가덕수도를 통항하는 최대 선박의 높이에 활주로의 장애물 제한표면을 적용하였다. 그 결과 부산시가 제시한 방안과는 다르게 활주로가 가덕도에서 완전히 이격된 해상에 놓이게 되었다. 이것이 이른바 국내 최초의 해상공항 방안이다. 이 방안의 사업비는 본래 계획의 두 배에 가깝고, 공사기간도 9년 8개월이나 걸려 2035년에나 개항이 가능하다. 이 연구는 이 같은 결과를 낳은 가덕도신공항 사타결과에 심각한 오류가 있음을 주장한다. 즉, 움직이는 물체인 선박에 장애물 제한표면을 적용한 것이 그것이다. 이 연구는 이를 증명하기 위해 장애물 제한표면을 잘 못 적용하여 백지화된 김해신공항기본계획(안)과 현 가덕도신공항 사타결과를 검토하였고, 가덕도와 유사한 환경에 있는 일본 하네다공항과 싱가포르 창이공항의 사례를 검토하였다. 가덕도신공항 사타결과의 오류는 의도되지 않고서는 범할 수 없는 오류이다. 따라서 그 저의(底意)가 의심스럽다. In the feasibility study results of Gadeokdo New Airport, when selecting the runway location, the Obstacle Limitation Surface (OLS) of the runway was applied to the maximum height of the maximum vessel passing through Gadeok-Sudo. As a result, unlike the plan proposed by Busan City, the runway was placed on the sea completely away from Gadeokdo. This is the so-called first maritime airport plan in Korea. The project cost of this plan is close to twice the original plan, and the construction period takes nine years and eight months, making it possible to open the airport only in 2035. The study argues that there was a serious error in the results of the feasibility study at Gadeokdo New Airport, which resulted in such results. A serious error was the application of the Obstacle Limitation Surface (OLS) of the runway to a vessel that is a moving object. To prove this, this study reviewed the Gimhae New Airport Basic Plan (draft), which was discarded due to incorrect application of the Obstacle Limitation Surface (OLS), and the results of the feasibility study at the current Gadeokdo New Airport. The error in the results of the feasibility study at Gadeokdo New Airport is an error that cannot be made without intention. Therefore, its intent is questionable.

공항 비행안전구역 고도완화의 연혁적 고찰과 해결방안에 관한 정책적·법적 고찰- 민간 공항 중심으로 -

신성환 한국항공우주정책⋅법학회 2020 한국항공우주정책·법학회지 Vol.35 No.2

More than technical or academic matter, mitigation of height restriction around airports is about up-dating out-dated policies that have not kept up with rapidly developing aircraft and air traffic control technologies. Above all, instead of calling out ‘flight safety’ that the public do not comprehend, it is important to examine and carry out measures that can protect people’s right of property. MOLIT(Ministry of Land, Infrastructure, and Transport) after reviewing ICAO’s Obstacle Limitation Surface TF, made an announcement to provide further plans that would apply to contracting states from 2026. However, residents of redevelopment areas near Kimpo international airport asserted that MOLIT’s policy overlooks the reality of the redevelopment zone. ICAO, UN’s specialized agency for civilian aviation, recommends in Annex 14, 4.2.4 that contracting states conduct an aeronautical study to determine the flight safety of horizontal surface(45m), excluding approach surface, and to mitigate height restrictions if no threat is found. Numerous countries including the United States have been following this recommendation and have been able to effectively protect people's right of property, whereas the South Korean government have not following it so far. The number of height restriction mitigation cases in the recent three months (2019. 7. 15~ 10. 14.) FAA of the United States have allowed after conducting an aeronautical study reaches 14,706. Japan and Taiwan also reconstruct airspace around airports in metropolitan areas in order to protect people’s right of property. Just as the United States is following, MLIT should follow ICAO’s recommendation in Annex 14. 4.2.4(Vol. 1. Airport Construction / Operation) and protect people’s right of property by first applying aeronautical studies to the horizontal surface(45m) of flight safety zones until the specifics of ICAO’s 2026 TF materialize. 공항고도제한 완화문제는 단지 항공 기술적인 문제보다 항공기와 관제기술의 급속한 발달을 따라잡지 못하는 Out-dated 된 정책을 Up-dated 시키는 것이라고 본다. 무엇보다 중요한 것은 국민들이 알지 못하는 ‘비행안전’만 외칠 것이 아니라, 어떻게 하면 지금이라도 국민의 재산권 보장을 위하여 할 수 있는 일이 무엇인가를 심사숙고하고 수행하여야 한다. 공항주변 건축고도제한 완화에 대하여, 국토교통부는 2019년 4월 ICAO 장애물제한표면 TF 검토 후 2026년부터 각 체약국에 적용하는 향후 일정을 마련하겠다고 발표하였다. 그러나, 김포국제공항 인근의 재개발·재건축 대상인 국민들은 국토교통부가 현장 상황을 제대로 파악하지 못하는 정책이라고 보고 있다. 국제민간항공의 UN의 특별기구인 ICAO는 부속서 14, 4.2.4에서 항공안전에 절대적으로 확보가 필요한 진입표면을 제외한 수평표면(45m)은 각 체약국이 항공학적 검토(Aeronautical Study)를 해서 비행안전에 지장이 없으면 완화해주라고 권고하고 있다. 우리나라 정부는 이 권고사항을 따르지 않았고, 미국 등 여러 나라는 이를 따라서 이미 국민의 재산권 확보에 크게 이바지하여 왔다. 미국의 연방항공청은 최근 3개월(2019. 7. 15∽10. 14.)간 항공학적 검토를 적용하여 공항고도제한완화를 한 사례들은 14,706건에 이른다. 또한, 일본과 대만은 도심에 있는 비행장 주변의 공역을 재설계하여 국민의 재산권을 보장하고 있다. 국토교통부는 지금이라도 ICAO 체약국으로서, ICAO 부속서 14 (vol. 1. 비행장설계 및 운용 4-2-4) 4.2.4. 권고사항을 미국 등과 같이 따라야 하며, 2026년 ICAO TF의 구체적인 안이 나오기 전에 비행안전구역의 수평표면 (45m)에 대하여 먼저 항공학적 검토를 하여 국민의 재산권을 적극적으로 보장하여야 한다.

항공기 지상 이동 선입 선처리 스케줄링

강선영 ( Seon-young Kang ),박배선 ( Bae-seon Park ),이학태 ( Hak-tae Lee ) 한국항행학회 2017 韓國航行學會論文誌 Vol.21 No.1

공항 내에서의 효율적인 지상 교통 관리를 위하여 선입-선처리 (FCFS; first-come first-served) 알고리즘을 적용한 항공기 지상이동 스케줄러를 개발하였다. 본 스케줄러는 이전에 개발한 공역 내 교통 흐름 관리 스케줄러를 기반으로 하며, 지상 이동에 있어 추가적으로 요구되는 제약 조건인 링크의 방향성과 교차로 처리 등을 추가하였다. 추가된 각각의 제약 조건을 만족하는지 검증하기 위해 단순한 시나리오를 제작하여 시뮬레이션을 수행하였으며, 시뮬레이션 결과가 주어진 제약 조건을 만족하는 것을 확인하였다. 또한 제주 공항의 실제 항공기 출·도착 데이터인 FOIS (flight operation information system) 데이터를 기반으로 시나리오를 제작하여 시뮬레이션을 진행하였다. 개발한 스케줄러의 실효용성을 판단하기 위해, 실제 평균 지연시간과 스케줄러를 통해 산출한 평균 지연 시간을 비교하였다. An airport surface movement scheduler using first-come first-served (FCFS) algorithm is developed to efficiently manage surface traffic in an airport. It is based on the previously developed traffic flow management scheduler. Link directionality and intersection processing, which are additional constraints for ground movement, are added to the scheduler. To verify each of additional constraints, several simulations were performed by making simple scenarios, and the results show that all constraints were satisfied. Also, a simulation was performed by making a scenario based on flight operation information system (FOIS) data which is real departure and arrival flight data of Jeju airport. To determine the practicality of the developed scheduler, we compare the actual average delay time with the average delay time calculated by the scheduler.

항공기 지상이동시간 예측 연구

김준혁,서영성 한국교통연구원 2020 交通硏究 Vol.27 No.3

The accurate calculation of the variable taxi time(VTT) is to get efficient flow of aircraft at the airport. In this study, we propose models that can predict VTT. The regression model is used to predict VTT. FOIS(Flight Operation and Information System) data and ASDE(Airport Surface Detection System) data of Jeju international airport are used to generate the necessary data set for VTT prediction. An analysis of the factors that affect VTT is made. The effectiveness of the VTT prediction model is analyzed by comparing the predicted VTT with actual observations. 공항의 지상에서 이동하는 항공기의 흐름을 효율적으로 조절하고 항공기가 지상에서 점유하는 시간을 단축하기 위해서는 항공기 지상이동시간의 정확한 산정이 필요하다. 본 연구에서는 회귀모형을 이용한 항공기의 지상이동시간 예측 모형을 제안한다. 제주공항의 운항 및 비행정보시스템(Flight Operation and Information System, FOIS)의 자료와 공항지상감시레이더(Airport Surface Detection Equipment, ASDE)의 자료를 이용하여 항공기 지상이동시간 예측에 필요한 데이터 집합을 생성하고 항공기의 지상이동시간에 영향을 미치는 요소를 분석한다. 예측한 항공기 지상이동시간과 실제 관측치를 비교하여 본 연구에서 제안한 예측모형의 유효성을 분석한다.

선입-선처리 알고리즘을 이용한 항공기 지상 이동 스케줄링

박배선(Bae-Seon Park),강선영(Seon-Young Kang),이학태(Hak-Tae Lee) 한국항공우주학회 2016 한국항공우주학회 학술발표회 논문집 Vol.2016 No.11

항공 우주 해상 : 국내용 지상이동 유도 및 통제시스템(A-SMGCS) 기술기준

최승훈 ( Seung Hoon Choi ),최연철 ( Youn Chul Choi ),홍슴범 ( Seung Boem Hong ) 한국항행학회 2016 韓國航行學會論文誌 Vol.20 No.1

A-SMGCS는 지상이동 안내 및 통제시스템으로 ICAO 매뉴얼에서 정의된 단위시스템이다. 이 시스템은 야간이나 기상 조건을 포함하여 모든 기상 조건하에 목표 안전수준을 유지함과 동시에 일정 수준의 수용능력을 유지하기 위한 것을 목적으로 한다. 본 논문에서는 현재 개발되고 있는 국내형 레벨 IV급 A-SMGCS를 이루고 있는 14개의 모듈별 기능과 이에 따른 요구사항들을 알아본다. 또한 해당 체계와 관련된 기존의 SMGCS 매뉴얼과 등화시설 매뉴얼과 같은 국내 관련기준들을 알아보고 A-SMGCS관련 기술기준을 정의 있는 ICAO 9830 매뉴얼, Eurocontrol EMMA2 문서, 그리고 FAA AC-150의 해외 사례들을 알아본다. 이러한 결과를 통해 아직 마련되지 않은 국내 A-SMGCS 기술기준 상정을 위한 자료로 사용하고자 한다. The A-SMGCS is a modular system defined in the ICAO manual on advanced surface movement guidance and control systems. Such systems aim to maintain the declared surface movement rate under all weather conditions while maintaining the required level of safety. In this paper, we find out the details and 14 modules``specific features that developing Level IV A-SMGCS in Korea. Also we figure out relation domestic regulations as SMGCS manual & visual aids manual in Korea and research foreign cases such as defined ICAO 9830 manual, EUROCONTROL``s project ``EMMA2`` document, and FAA advisory circular-150 manual. It will be used as analysis data that can be applied to the undefined A-SMGCS in Korea technical regulation.

항공기 지상 이동 속도에 대한 확률적 모형 연구

홍성권,전대근,은연주,김현경 한국항공우주학회 2015 한국항공우주학회 학술발표회 논문집 Vol.2015 No.11

본 논문에서는 항공기의 공항 지상 이동 속도를 확률적으로 모형화하는 방법을 제안하였다. 제안된 방법은 지상 이동 속도를 확률 모형으로 정의함으로써 실제 운영 시에 발생하는 불확실성을 고려하여 공항 지상 운영을 모사할 수 있도록 한다. 또한 제안된 방법을 실제 과거 항적자료에 적용해 봄으로써 공항의 지리적 특성과 교통상황에 따른 항공기의 지상 이동 속도 분포 차이를 분석해 보았다. This paper proposes a probabilistic modeling approach for aircraft ground taxi speed. The proposed method takes into account the uncertainty of real airport ground operations for airport surface simulation by modeling aircraft taxi speed as probabilistic distributions. The proposed method was also applied to historical surface operational data to analyze differences in speed distributions among different geographical characteristics and traffic situations.

An Alert Algorithm for Preventing Intersecting Runway Conflict in ASDE System

Hyun-Tak Jun,Hee-Dong Park,Do-Hyeun Kim 보안공학연구지원센터 2014 International Journal of Software Engineering and Vol.8 No.2

공항 주변 잠재적 장애물에 대한 항공학적 검토 제도 개선 연구

이대겸,윤석재,박보미,김제철,김준혁 한국항공운항학회 2021 한국항공운항학회지 Vol.29 No.4

Obstacle Limitation Surfaces (OLS) are set to protect a certain amount of airspace to limit objects, such as building, other structures, penetrating OLS for safety and regularity of aircraft operations in the vicinity of aerodromes. However, many civil petitions have been raising for effective utilization of lands and permission of building construction which penetrating OLS. While Republic of Korea are limiting installation of penetrating objects based on the National law of airport facilities, such objects are possibly permitted, only if, the possible risks coming from objects are acceptable or negligible in terms of safety and regularity in aircraft operations through the evaluation process, called as an aeronautical study. However, many countries are currently applying their own criteria, processes resulting in failing secure reliable results in aeronautical study. This research aims to establish the framework on criteria, process, and methodologies how the aeronautical study works including work flows between many stakeholder and responsibilities to be specified in national regulation system.