SysML 모델의 상호 관계성을 활용한 신규형식 항공기 규제공백 분석
Regulatory Gap Analysis for Novel Aircraft Based on SysML Model Interrelationships
- 주제(키워드) 전기추진 수직이착륙 항공기 , 항공기 형식인증 , 항공기 시스템 아키텍처 , Model-Based System Engineering , System Modeling Language
- 주제(DDC) 620
- 발행기관 아주대학교 일반대학원
- 지도교수 이주연
- 발행년도 2026
- 학위수여년월 2026. 2
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 일반대학원 시스템공학과
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/ajou/000000035478
- 본문언어 한국어
- 저작권 아주대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
초록/요약
본 논문은 도심항공교통의 핵심 수단인 전기추진 수직이착륙 항공기의 감항인증 절차를 효율화하기 위해 모델기반 시스템공학과 SysML 을 활용한 모델 기반 형식인증방법을 제시한다. 전기추진 수직이착륙 항공기는 전기·분산추진과 같은 신기술을 적용해 기존 항공기와 구조와 운용 원리가 크게 다르다. 이에 따라 기존 항공기 인증 기준을 그대로 적용하기 어렵고, 규제 공백과 특수기술기준 정의 지연으로 인증 절차가 복잡해지는 문제가 발생한다. 기존 형식인증은 문서 중심으로 수행되고 설계와 규제가 분리되어 있어, 정보 단절과 낮은 추적성, 비효율적인 협의 절차를 초래한다. 본 연구는 이러한 문제를 해결하기 위해 개념설계 단계에서부터 인증기준, 시스템 아키텍처, 적합성 입증수단을 하나의 모델 안에서 통합 관리하는 모델 기반 접근법을 제안한다. 연구는 형식인증 절차와 항공기 기술기준을 분석해 각 조항을 SysML 기반 요구사항 모델로 구조화하고, 이를 전기추진 수직이착륙 항공기의 기능적·논리적 아키텍처 모델과 연계하였다. 규제요구와 시스템 구성요소 간의 관계를 정의함으로써 규제 충족 여부를 시각적으로 확인할 수 있도록 하였다. 또한 연구자는 인증 도메인의 특성을 반영한 도메인 특화 언어를 설계하여 규제항목, 시스템 요소, 적합성 입증수단, 적합성 점검표 등을 하나의 데이터 구조 내에서 관리할 수 있도록 하였다. 구현된 모델은 기술기준 항목, 전기추진 수직이착륙 항공기 아키텍처, 적합성 입증수단 간의 관계를 탐색하여 적합성 점검표를 자동 생성한다. 시뮬레이션 결과 각 규제조항의 적용 여부, 관련 시스템 요소, 입증 수단이 표 형태로 출력되며, 적용되지 않은 항목은 잠재적 규제 공백으로 식별된다. 이를 통해 설계자가 충족된 규제와 미충족 영역을 명확히 파악하고, 특수기술기준 정의의 근거로 활용할 수 있었다. 연구 결과, 모델 기반 형식인증은 문서 중심 절차 대비 규제–설계–검증 간의 추적성을 향상시키고, 설계 변경 시 영향 분석과 인증 근거 관리의 일관성을 확보하였다. 특히 전기추진 시스템과 같은 신기술 영역에서 규제 공백을 조기에 식별할 수 있어 인증 일정 단축과 반복 검토 감소에 효과적이었다. 결론적으로 본 연구는 형식인증 절차의 핵심 요소인 인증기준을 모델화하고, 시스템 아키텍처와 연계함으로써 감항인증의 디지털 전환 기반을 제시하였다. 또한 적합성 점검표 자동 생성과 도메인 특화 언어 정의를 통해 규제 분석과 인증자료 관리의 자동화를 실현하였다. 본 연구의 접근법은 향후 모델 기반 인증공학으로 발전할 수 있는 이론적·실무적 토대를 마련하며, 전기추진 수직이착륙 항공기를 비롯한 신개념 항공기의 안전성과 개발 효율성 향상에 기여할 수 있다. 주제어: 전기추진 수직이착륙 항공기, 항공기 형식인증, 항공기 시스템 아키텍처, Model-Based System Engineering, System Modeling Language
more목차
제 1 장 서론 1
제 1 절 연구 배경 및 목적 1
제 2 절 연구 범위와 방법 4
제 2 장 본론 6
제 1 절 선행연구 분석 및 문헌조사 6
1. eVTOL 항공기 감항인증 제도 적용방안 연구 6
2. 모델기반 인증 방법론 연구 7
3. 전기추진 항공기 규제공백 식별을 위한 MBSE 연구 8
4. 항공기 개념설계 절차 10
가. 항공기 아키텍처 설계 13
나. 요구사항 정의 15
5. 항공기 인증 절차 17
가. 형식증명 절차의 구조와 주요 단계 18
나. 인증기준 설정과 의미 20
다. 특수기술기준의 개념과 필요성 23
라. 인증기준과 형식인증 절차의 상호작용 23
6. 모델기반 시스템공학과 시스템 모델링 언어 25
가. 모델기반 시스템공학(MBSE) 25
나. 시스템 모델링언어(SysML) 28
제 2 절 문제정의 및 연구방법 32
1. 문제정의 32
2. 연구방법 34
가. 적용모델 작성 단계 34
나. 연관관계 정의 단계 35
다. 규제공백 분석 단계 35
제 3 절 연구 내용 37
1. 적용 모델 작성 단계 37
2. 연관관계 정의 단계 41
3. 규제공백 분석 단계 43
제 3 장 결론 52
제 1 절 연구의 공헌 52
제 2 절 연구한계 분석 및 향후 연구 54
참 고 문 헌 55
Abstract 59
