📌 핵심 요약 (Key Takeaways)
- 핵심 성과 1: AAM(Advanced Air Mobility) 버티포트 허브 연계를 위한 승차 공유(Ride-hail) 거리 비례형 보조금 요금 모델 정립
- 독창적 차별점 2: 단일 요금제 대비 환승 마찰 및 공간 접근성 격차를 최소화하는 동적 거리 기반 최적화 메커니즘 제공
- 실무 파급력 3: 무인이동체 및 eVTOL 인프라 확장에 따른 지상-항공 연계 교통망(Mobility-as-a-Service)의 경제성 확보
도심항공교통(AAM) 시스템의 성공적인 상용화는 단순히 고성능 eVTOL(전직기 직진 수직이착륙) 기체의 개발에만 국한되지 않는다. 버티포트(Vertiport) 허브까지의 지상 접근성이 전체 이동 시간과 사용자 경험을 결정짓는 핵심 병목 구간으로 작용하기 때문이다.
본 연구는 AAM 허브 접근성을 극대화하기 위해 승차 공유(Ride-hail) 서비스와 연계한 거리 기반 보조금 요금 설계 모델을 제안한다. 지상 교통망과 항공 교통망의 유기적 결합을 통해, 도심 내 분산된 승객 수요를 효율적으로 집중시키는 교통 인프라 공학적 해법을 제시한다.
AAM 허브 지상 연계의 구조적 한계와 접근성 문제
기존의 대중교통 및 일반 택시 연계 방식은 AAM 허브의 입지 특성(도심 외곽 또는 특정 요충지 배치)으로 인해 높은 환승 비용과 긴 접근 소요 시간을 발생시킨다. 이는 eVTOL이 제공하는 시간 단축 효과를 상쇄시키는 주요 원인으로 지적된다.
이를 해결하기 위해 본 연구에서는 승차 공유 차량이 AAM 허브로 향하는 승객을 수송할 때 적용할 수 있는 보조금 요금 구조를 수학적으로 모델링했다. 특히 이동 거리에 비례하여 보조금을 차등 지급함으로써, 외곽 지역 거주민의 접근성 격차를 해소하고 운영 사업자의 경제적 유인을 동시에 확보한다.
거리 기반 보조금 메커니즘의 수학적 설계 및 최적화
제안된 모델은 승객의 이동 거리, 승차 공유 서비스의 기회비용, 그리고 버티포트 허브의 처리 용량(Capacity)을 변수로 포함한다. 보조금 함수는 비선형 최적화 기법을 통해 설계되어, 예산 제약 하에서도 최대의 승객 유입 효과를 달성하도록 조정된다.
시뮬레이션 결과에 따르면, 고정형 보조금 방식에 비해 거리 비례형 요금 설계는 단거리 및 장거리 이용자 간의 불평등을 완화하고, 승차 공유 차량의 공차율(Deadheading)을 유의미하게 감소시키는 것으로 나타났다.
유사 선행 연구 대비 독창성 및 성능 비교
| 비교 항목 | 기존/유사 논문 방식 | 본 연구의 제안 방식 | 실무적 차별성 및 한계 |
|---|---|---|---|
| 보조금 구조 | 고정 금액 일괄 지급 (Flat Subsidy) | 거리 비례 동적 요금 설계 (Distance-based) | 장거리 접근 불평등 해소 및 예산 효율성 극대화 |
| 수요 반응성 | 정적 수요 예측 기반 인프라 배치 | 승차 공유 실시간 호출 패턴 연동 | 버티포트 허브 혼잡도 분산 효과 |
| 경제적 타당성 | 사업자 마진 압박 및 높은 환승 마찰 | 지상-항공 통합 마이오(MaaS) 수익 모델 | 초기 상용화 단계의 재정 부담 조율 필요 |
산업 현장(무인이동체 및 AAM 인프라) 적용 파급 효과
본 연구에서 도출된 거리 기반 보조금 설계 알고리즘은 향후 무인 자율주행 차량(Robotaxi)과 eVTOL 운항 시스템이 결합되는 미래 교통 체계에서 핵심적인 운영 지침으로 활용될 수 있다.
특히 GCS(지상통제시스템) 및 MaaS 플랫폼과의 API 연동을 통해, 실시간 교통 상황에 따른 동적 요금 조율과 무인이동체 자원 배분의 효율성을 극대화하는 기반 기술로 작용할 전망이다.