제 2 장. 국내외 항공기상서비스 기술개발 현황 및 시사점
PIA 1 공항운영개선
APTA: 공항 접근성 WAKE: 후류요란 분리기준 RSEQ: 활주로 출발도착 순서 SURF: 공항지상운영
ACDM: 공항-협력적 의사결정
표 21. 성능개선 영역별 세부 개선영역
제 2 장. 국내외 항공기상서비스 기술개발 현황 및 시사점
¡ 항공기상과 연계된 AMET은 PIA2에 해당되며 Block 0, Block 1, Block 3 단계에 기술을 요구 하고 있으며, 각 단계별 세부 내용은 다음과 같음
‐ (B0 단계)
§ ANSP, 공항운영자, 항공사에게 제공되는 기상정보를 일반 문장형식으로 또는 도표 형식으로 디스플레이가 되도록 기능 구현. 항공기와 항공사 간 데이터 링크 연결을 사용하여 기상정보를 전송할 수 있음
‐ (B1 단계)
§ 전 세계적, 지역적, sub-지역적 기상정보시스템 간의 연계를 포함하여, 글로벌 기상정보(관측 및 예측)의 일관되고 통합된 4D 데이터베이스 구 축 및 이행 포함
§ 통일된 기상정보교환모델(예. IWXXM) 이행에 따른 기상정보의 송신/수 신과 관련된 국제표준의 강화 및 글로벌 운영을 지원하기 위한 시스템 간 의 정보 교환을 위한 국제표준 개발 필요
‐ (B3 단계)
§ 기상 정보를 항공기에 전달하기 위하여 시스템간(지상-항공기)의 정보교 환을 위한 국제표준 개발 필요
§ 조종사가 위험한 기상조건을 피할 수 있도록 ADS-B/CDTI(항공기비행 정보 디스플레이) 및 다른 조종석 기능을 사용하려면 ANSP의 역할을 포
PIA 2
시스템 및 데이터의 상호운영성 증대
FICE: 항공교통흐름정보 공유 DATM: 디지털 ATM 정보관리 SWIM: 항공정보종합관리체계 AMET: 기상정보 선진화
PIA 3
공역수용량 및 비행유연성 증대
FRTO: 유연 비행로 운영
NOPS: 항공교통흐름 네트워크 운영 ASUR: 지상감시 대체수단 확보 ASEP: 비행중 자가 분리 OPFL: 최적 비행고도 이용 ACAS: 공중충돌 경고장치 SNET: 비행안전망
PIA 4
효율적인 비행경로 운영
CDO: 연속강하 운영 TBO: 궤적기반운영 CCO: 연속상승 운영
RPAS: 원격조종항공기 운영
함한 절차개발 필요
§ 디지털 기상정보 교환을 포함하여 지상-항공기 기반 자동화 기능 통합 필요
□ ICAO GANP ASBU 제6판(‘19) 구성
¡ 3개의 Threads (정보, 운영, CNS 기술 및 서비스)별 22개의 Elements로 나뉨
¡ ICAO GANP 6판에서의 AMET은 정보 Thread에 해당되며 Block 0에서 Block 4까지 전 단계에서 기술을 요구 하고 있으며, 각 단계별 세부 내용은 다음과 같음
¡ 이번 사업에서 고려되어야 할 항공기상 Block 1단계는 산출물 중심에서 자료 중심으로 전환, 확률정보 제공 및 IWXXM을 통한 기상정보 제공 등임
Thread Element
정보 (Information)
AMET - 기상정보
DAIM – 디지탈 항공정보관리 FICE - 항공교통흐름정보 공유 SWIM - 항공정보종합관리체계
운영 (Operational)
ACAS – 공중충돌경고시스템 ACDM – 공항 협력적 의사결정 APTA – 출도착운영
CSEP – 협력적 분리 FRTO – 유연 비행로 경로
GADS – 국제항공조잔 및 안전시스템 NOPS – 네트워크 운영
OPFL – 대양 및 원격공역에서의 최적 비행고도 개선
RATS - 원격관제
RSEQ – 활주로 출도착 순서
SNET – Ground-based 항공안전망 SURF – 공항지상운영
TBO - 궤적기반운영 WAKE – 후류요란 분리기준
CNS 기술 및 서비스 (CNS Technology and service)
ASUR – 감시 시스템 COMI – 통신 인프라 COMS – ATS 통신 서비스 NAVS - 항행시스템
표 22. Thread별 Element 구성
제 2 장. 국내외 항공기상서비스 기술개발 현황 및 시사점
구성 Block 0
(2013~2018)
Block 1 (2019~2024)
Block 2 (2025~2030)
Block3 (2031~2036)
AMET-01 (기상관측)
- 기상요소 관측 정보 추가 제공 - 관측 자동화 - 번개, 레이더 및
위성 정보의 시 공간 해상도 향 상
- 산출물 중심 → 자료 중심 위험 기상 서비스 강 화
- 유인 및 무인 항 공기 기반의 새 로운 관측정보 도입(예, lidar 관 측)
- 터미널 지역 서 비스 추가 - 데이터 중심 정
보체계 구현 - 시공간 정보 향 상
- IWXXM 형식의 기상정보를 사 용자 중심의 정 보로 제공
- 우주기상 정보 와 터미널 지역 관측 추가 개발 - 기상관측의 시
공간 해상도 향 상
AMET-02 (기상예보 및
경보)
- 기상예보 산출 물 시각화 향상 - WAFS 정보
( 바 람 · 기 온 · 착 빙·난류·적란운) 의 시공간 해상 도 향상
- 산출물 중심 → 자료 중심 - 위험기상 서비
스 강화
- 앙상블 예측 기 반
확률정보 제공 시작
- 터미널 지역 예 보 및 경보 서비 스 개발 추가 - FIR에 제약받지
않는 현상기반 기상정보 - 데이터 중심 정
보 체계 구현 - IWXXM 형식의
기상정보를 사 용자 중심의 정 보로 제공 - 앙상블 시스템
기반의 확률예측 정보 개발
- 우주기상 정보 와 터미널 지역 관측 추가 개발 - 확률예측정보
추가 개발 - Gate-to-gate
운영을 가능하 게 하는 모든 비행 단계와 항 공교통관리 운 영에 부합하는 완전 통합된 기 상서비스 추가 개발
AMET-03 (기후와 기상
통계)
- 기반시설 설계 와 계획, 비행경 로 및 공역관리 지원
- 기상관측, 예보, 주의보 및 경보 통계
- 향상된 비행경 로 및 공역관리 지원
- 향상된 기상관 측, 예보, 주의보 및 경보 통계
- 더 많은 지역과 빠른 주기로 갱 신되는 기후자 료 ( 위 성 기 반 과 항공기 탑재 장 비 기후자료)와 기후변화 정보
- 더 많은 지역과 빠른 주기로 갱 신되는 기후자 료 ( 위 성 기 반 과 항공기 탑재 장 비 기후자료)와 기후변화 정보
AMET-04 (기상정보 배포 / SWIM 내 기상정보)
- ICAO IWXXM을 통한 기상 정보 교환.
- IWXXM 기법을 이용한 문숫자
형 식 을
XML/GML로 전 환
- 문숫자 산출물 을 IWXXXM 형태로 전환 시 작
- 사람이 읽을 수 있는 산출물을 IWXXM 정보에 서 추출
- 웹서비스의 도 입으로 고정회 선 보급 시스템 의 점진 교체 가능
- SWIM 환경의 기상정보서비스 - IWXXM 형식의
기상정보를 사 용자 중심의 정 보로 제공 - 보안 웹서비스
사용 확대 - ATM 시스템에
MET 정보의 기업 간 서비스 시작
- 상층 기상관측
- SWIM 환경의 기상정보서비스 - 기상정보 교환
을 위한 다양한 기법과 IWXXM 향상
- IWXXM 형식의 기상정보를 사 용자 중심의 정 보로 제공 - ATM 시스템에
MET 정보의 기업 간 서비스
표 23. ICAO ASBU Block 단계별/Element 별 세부내용
□ ICAO GANP ASBU 5판과 6판 비교 분석
¡ ICAO GANP가 5판에서 6판으로 개정되면서 AMET 분야는 5판에서는 B0, B1, B3 단계만 해당되었으나 6판에서는 B0~B4 전 단계에 해당함
¡ 또한, 5판에서는 주로 과제 중심으로 block이 구성되었으나, 6판에서는 Block 1단계 요소들(관측, 예보 및 경보, 기후학 및 역사학적 기상정보, 전파)이 계속해서 개선되는 형태로 바뀜
5판 6판
B1-1
기상 정보
(Meteorological information)
기상 관측 정보
(Meteorological observations information)
운영자 및 항행서비스제공자와 공항 의사 결정자가 이용할 수 있는 모든 필수 항공 기상 관측 및 예보의 집합 이며, ATM 의사 결정자가 솔루션을 구축하는 데 기반을 둔 신뢰할 수 있 는 기상 정보로 설계된 데이터가 포함 됨
기존의 영숫자 코드(TAC) 형식에 서 데이터 중심 정보로 전환되기 시작하여 다양한 운영 제약, 기능 및 요구 사항에 대하여 지원.
SWIM-compliant 관측 매개 변수 및 현상이 사용자에게 제공되기 시작. 제품 중심에서 데이터 중심 정보로의 변화 함
B1-2
기상 정보 전환 (Meteorological information
translation)
기상 예보 및 경보 (Meteorological forecast and
warning information) 항공 기상 정보를 수집하여, 이를 특성
화 된 기상 제약과 영공 또는 비행장 임계값(aerodrome threshold events) 이벤트로 변환하는 자동화 된 프로세 스를 말함. 기상 정보 번역 프로세스의 결과물은 영공의 투과성(permeability) 또는 비행장 수용량의 잠재적인 변화 를 나타내는 비-기상 학적 값임.
미래 자동화 시스템이 ATM 영향 변환 구성 요소를 포함하지 않고 기상 정보 번역 방법론을 통합할 가능성은 낮으 므로, 중간 종료 상태 라기보다는 다음 요소와 전체 프로세스의 인에이블러 (enabler)가 될 가능성이 높음
기존의 영숫자 코드(TAC) 형식에 서 데이터 중심 정보로 전환되기 시작하여 다양한 운영 제약, 기능 및 요구 사항에 대하여 지원.
SWIM-compliant 예보 매개 변수 및 현상이 사용자에게 제공되기 시작.
제품 중심에서 데이터 중심 정보 로의 변화.
ATM 영향 변환 (ATM impact conversion)
기후학 및 역사학적 기상정보 (Climatological and historical
meteorological information) 표 24. ICAO ASBU AMET Block 1 Element별 요구사항 (5판 vs 6판)
제 2 장. 국내외 항공기상서비스 기술개발 현황 및 시사점
□ ICAO ASBU 기술로드맵
¡ ICAO는 GANP와 ASBU 및 전체 계획 프로세스와의 관계를 이해하기 위해
’17년에 기술로드맵(Technology Roadmap)을 제시함
¡ ICAO 기술로드맵은 주로 인에이블러(Enabler)와 연관되어 CNS25)나 항공전자(avionic)와 관련된 기술(예. ADS-B In/Out26), VDL27), TCAS28) 등)들에 대해 Block별 적용 로드맵을 제시하고 있음
¡ 각 기술로드맵은 Enabler(Link Media)와 Service로 구분되어 제시됨
‐ 기술이 필요한 모듈은 검은색으로 표시되며, 기술이 지원되는 모듈은 회색으로 표시됨
25) CNS(Communication Naviation Surveillance) - 통신, 항행, 감시의 줄임말
26) ADS-In/Out(Automatic Dependent Surveillance-Broadcast) - 자동종속감시시설 송수신기 27) VDL(VHF Digital Link) - 초단파디지털이동통신시설
28) TCAS(Traffic Collision Avoidance System) - 공중충돌경보장치 함. 둘 사이에 불균형이 존재하는 경
우, 이 정보는 불균형을 처리하기 위한 완화 전략의 개발을 알리기 위해 시스 템 사용자 또는 ATM 의사 결정 지원 요소에 제공됨
기후 정보를 제공. 기상 관측 및 예보와 관련된 특성(metadata)을 포함한 과거 정보를 제공. 기반시 설, 비행 경로, 공역 관리 등의 설 계와 계획을 지원하기 위한 기후 정보 서비스 요구
-매일/매월/매년 평균자료
B1-4
기상 정보 통합 의사결정 지원 (Meteorological information integrated decision support )
기상 정보의 전파
(Dissemination of meteorological information)
ATM 의사 결정자가 고려하고 실행하 기 위해 순위가 매겨진 완화 전략 (mitigation strategies)을 만드는 자동 화 된 시스템 및 프로세스로 구성된 기상 정보 통합 의사 결정 지원임. 솔 루션은 ATM 커뮤니티에서 설정한 요 구 사항과 규칙을 기반으로하며, 전술 적 회피를 지원하기 위해 서비스 제공 자 및 운영자에게 기상 정보의 통신 및 표시를 강화함
ICAO 기상정보 교환모델
(IWXXM)의 형식은 기존의 영숫 자 코드 (TAC) 제품을 대체하기 시작, 사람이 읽을 수 있는 제품 으로 파생됨.
전파의 의미는 항공고정통신 서비 스 (예. AMHS) 및 보안 인터넷 서비스(WIFS/SADIS)들도 포함함 을 의미함. 사용자가 요구하는 정 확한 기상정보(지리적 범위, 해상 도 등)에 접근할 수 있는 SWIM 호환 웹 서비스 제공 시작
그림 104. 기술로드맵 (예)
¡ 총 10개의 기술 로드맵 중에서 항공기상은 로드맵 7(Information Management) 영역에 해당되며 SWIM, AIS/AIM 및 Meteorology 등의 구성요소도 포함되어 있음
¡ 다음의 표는 로드맵별 도메인과 컴포넌트를 나타내고 있음
영역 구성요소 로드맵
통신 (Communication)
공중-지상 데이터 링크 통신 (Air-ground data link
communications)
1
지상-지상 통신
(Ground-ground communications)
2 공중-지상 음성 통신
(Air-ground voice communications)
항행 (Navigation)
전용 기술 (Dedicated technology) 3 성능기반 항행
표 25. 기술 로드맵
제 2 장. 국내외 항공기상서비스 기술개발 현황 및 시사점
(Surveillance)
(Ground-based surveillance) 지상 감시 (Surface surveillance)
공중-공중 감시 (Air-air surveillance) 6
정보관리 (Information management)
항공데이터종합관리망 SWIM (System Wide information
Management)
7 비행 및 흐름 (Flight & Flow)
항공정보업무/전자항공정보관리체계 (AIS/AIM)
기상 (Meteorology) 시간 (Time)
항공전자기기 (Avionics)
통신 (Communication)
8 감시 (Surveillance)
항행 (Navigation) 9
공중 안전망 (Airborne safety nets)
10 기내 시스템 (On-board systems)