도심항공교통(UAM) 수용에 영향을 미치는 요인 분석

다양한 형태의 PAV 유형 중 최근에 개발 중에 있는 PAV는 배터리와 모터를 통해 전기 동력으로 작동되는 전기동력 수직이착륙 기체(electric Vertical Take Off & Landing, eVTOL)이며 미국에서 개발을 주도 하고 있으나 영국, 프랑스, 러시아, 독일에서도 참여 중이며, 우리나라도 한국항공우주연구원, 현대자동차, 한화에서 eVTOL 모델 개발에 참여 중에 있다.

아시아 지역인 싱가폴은 UAM 서비스 구현을 위하여 Airbus, EASA(European Union Aviation Safety Agency) 등 EU지역의 기관들과 공동으로 진행 중이며, 자체 기술연구와 해외 기관의 기술을 공유하며 상용 서비스를 준비하고 있고, 중국도 Ehang사가 주축으로 UAM 시장 선점을 위해 정부와 민관이 합동으로 기본적인 인프라 구축과 운항에 필요한 안전 규칙 등을 개발하고 있다. 일본도 일본경제산업성에서 혁신 로드맵을 수립하여 UAM 기술 개발, 기업 지원 등 다양한 활동을 전개하고 있다(전용민 등, 2020).

도시 간 또는 도심 내 운영 가능 지역에 대한 연구, 플랫폼 제공, 운송 서비스 제공, 기체 소유, 기체 유지관리, 보험, 상업시설 제공, 상공 노선 제공관리 등 UAM 상용화를 위해서 다양한 분야, 업체에서 개발 연구 중에 있다(Straubinger et al., 2020).

수많은 대도시에서는 출퇴근 시간에 극심한 교통정체로 어려움을 겪고 있고(Winter et al., 2020), 에너지 낭비, 환경오염, 소음 등 연쇄적으로 또 다른 도시문제들을 발생시키고 있기에 도시의 교통문제 해결은 반드시 해결해야 할 과제이기도 하다(Rajendrna et al., 2020).

UAM은 대도시 환경에서 하늘을 통해 여객이나 화물을 자동적으로 운송하는 서비스에 대한 희망을 충족시키는 시스템이며(Lascara et al., 2018), 도심 내 교통체증이 심화되고 있는 상황에서 항공과 자동화 산업분야로부터 하늘로 이동하는 새로운 운송 수단의 UAM 개발 시작은 놀라운 일이 아니다(Straubinger et al., 2020).

새로운 교통수단이 등장할 때는 매번 여객들의 수용에 영향을 미치는 요인들에 대한 연구가 되어 왔고, 헬리콥터가 1970년대 등장했을 때 소음과 진동의 영향 최소화를 위해 소음 진동분야에 대한 연구가 주를 이루었다.

Kulthau and Johnon(1972)은 항공과 지상교통수단을 비교하면서 소음, 진동 외 항공 및 지상분야 모두 안전성이 수용에 제일 중요 요인으로 나타났고 신뢰성, 시간절약, 편리성, 편안한 터미널 서비스, 탑승서비스를 중요 요인이라 제안하였다.

UAM에 관한 연구를 살펴보면 Straubinger et al. (2020)은 UAM 기체분야 외에도 제도적 상황, 요구되는 인프라, 시스템 통합, 운영방법, 사회적 수용, 모델링 분야로 구분하여 연구의 필요성을 강조하였다.

Uber(2016)는 UAM이 시장에서 성공적으로 활성화 되기 위해 승인절차, 배터리 기술, 기체의 효율성과 신뢰성, 교통관제시스템(air traffic control, ATC), 비용, 안전, 소음, 공해, 인프라 및 파일럿의 교육이 중요하다고 하였고, NASA(2018)는 안전, 프라이버시, 일자리, 환경요소, 소음 및 미관을 대중이 우려하는 5가지 요인으로 설명하였다.

UAM에 대한 사회적 수용 및 이용 의도에 관한 선행 연구들을 보면 Edwards and Price(2020)는 eVTOL에 대하여 여객들이 우려하는 사항으로 안전, 소음의 중요성을 강조하였고, Patrick(2019)은 유럽 도시 내 사회적 수용을 위해 사회적 측면으로는 위치, 안전, 소음공해를, 개인적 측면은 재미, 시간절약, 쉬운 접근이 이용 요인에 영향을 미치며, UAM에 대한 정확한 정보제공이 수용 여부에 중요하다고 하였다.

Fu et al.(2019)은 독일 뮌헨지역에서 UAM 수용요인으로 여행 시간, 비용, 안전의 중요성을 설명하였고, Shaheen et al.(2018)은 UAM의 시장 진입을 위해 기술과 신뢰의 중요성에 대하여 설명하였다.

AL Haddad et al.(2020)은 안전, 신뢰, 자동화 선호도, 데이터 우려, 사회적 성향, 시간절약, 비용, 서비스 신뢰를 UAM 이용에 영향을 미치는 중요 요인이라 하고, Winter et al.(2020)은 이용자 성향을 포함하는 연구결과, UAM 기술과 신뢰 외 가치, 흥미요인, 성향, 두려움과 행복이 air taxi 이용에 영향을 미친다고 하였다.

이렇게 해외에서는 UAM에 대한 수용 여부에 대하여 실제 시민들이나 여행객들에 대하여 연구가 진행되어 왔고, 그 중 공통으로 나타나는 요인들은 Table 1 과 같이 정리될 수 있었다.

본 논문에서는 기존 연구에서 나타난 요인들에 대하여 국내 일반인들 대상으로 조사를 하여 수용에 미치는 요인 분석을 시행하였다.

사람들이 새로운 기술을 어떻게 수용해서 사용할 것인지에 대한 기술수용에 관한 연구는 오랫동안 관심 있는 분야였으며, 가장 유명하게 알려진 수용모델은 TAM모델이다.

Davis(1989)에 의해 제시된 기술수용모델(TAM)은 컴퓨터의 신기술의 수용의도를 설명하기 위한 것으로 인지된 유용성 (perceived usefulness)과 인지된 사용 용이성(perceived ease of use)은 신기술 및 시스템과 연관된 외부변수로부터 영향을 받고 이후 태도, 수용의도 및 실제 사용요인에 영향을 미치는 것으로 모형을 제시하였다.

이후 Wenkathsh and Davis(2000)는 인지된 유용성에 영향을 미치는 사회적 영향과 인지과정으로 분류된 변수를 추가하여 TAM2로 확장시켰다.

공학연구 분야에서도 Ghaziadeh et al.(2012)은 TAM 모델 기반 호환성(작업-기술호환성)과 신뢰라는 두 가지 주요 구성을 추가하여 자동화 수용모델(automation acceptance model, AAM)을 제안하는 등 TAM 모델은 여러 분야에 활용되어 왔다.

본 연구에서는 UAM 시스템이 아직 시장에 상용화 되지 않았기 때문에 TAM모델에서 인지된 유용성(perceived usefulness)과 수용의도에 관한 영향 관계로만 연구 분석이 시행되었다.

Tornatzky and Fleicher(1990)는 조직이 새로운 기술 채택에 영향을 받는 요인들에 대하여 기술적 상황(technological context), 조직적 상황(organizational context), 환경적인 상황(environmental context) 세 가지 관점에서 설명되는 TOE 프레임워크를 제시하였다.

기술적 상황(technological context)은 그 조직이 사용하고 있는 모든 기술을 모두 포함하며, 조직 내부 기술뿐만 아니라, 사용 가능한 모든 기술을 의미(김병철, 2015; 이낙선, 2020)하고, 조직적 상황(organizational context)은 해당 조직이 보유하고 있는 자체의 특성을 의미하며, 조직의 크기, 복잡성, 인적 및 내부자원 등을 포함한다(이낙선, 2020). 마지막 환경적 상황(environmental context)은 조직이 비즈니스를 활동하는 범위를 뜻하는 것으로 지식이 포함된 산업계, 경쟁회사, 인력 공급자, 정부기관 등이 여기에 속한다(김병철, 2015; 이낙선, 2020).

이낙선(2020)은 주행기술, 보안기술을 기술적 상황으로 자기 효능감, 가격을 조직적 상황, 인프라, 신뢰성을 환경적 상황으로 구분하여 자율주행차량의 지속사용의도에 관한 연구를 수행하였다.

김병철(2015)은 옴니채널 쇼핑의 도입의도에 영향을 미치는 요인 연구에서 기술 준비성, 적합성, 복잡성을 기술적 상황으로 시도가능성, 상대적 이점, 최고경영자지원을 조직적 상황, 환경적 압박, 관찰가능성, 외부지원을 환경적 상황으로 구분하여 도입의도에 대한 연구를 시행하였다.

Wang et al.(2010)은 제조산업에서 RFID 채택 결정 요인분석을 위해 상대적 이점, 복잡성, 적합성을 기술적 상황, 관리지원, 규모, 기술역량을 조직적 상황, 경쟁압력, 거래상대, 정보를 환경적 상황으로 구분하여 연구를 수행했다.

본 연구는 일반인들이 UAM 시스템의 수용의도에 영향을 미치는 요인들에 대한 연구로서 해외에서 시행 된 사회적 수용 의도 연구 결과 내용을 바탕으로 UAM 기체 운항 및 보안 기술을 기술적 상황, 여러 관련 업체를 통해 형성되는 정시 운항의 서비스 신뢰, 운영방법에 따라 결정되는 가격을 조직적 상황, 이착륙장, 항로, 기준 등의 인프라와 소음을 환경적 상황으로 구분하여 기술수용모델 기반으로 연구가 시행되었다(Fig. 1).

Fig. 1. Research model

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동 연구는 선행연구를 바탕으로 하여 다음과 같이 연구가설을 설정하였다.

새로운 기술에 대한 보증 항목이나 안전이 확보되는 기술이 중요한 요인들 중 하나(Winter et al., 2020)이고, 유럽인을 대상으로 air taxi 수용에 의한 조사(Patric, 2019)에서도 이용하지 않겠다는 사유들이 무인에 대한 두려움, 상공에 따른 두려움, 불안전한 느낌이 air taxi를 이용하지 않는 대표적 이유로 나타났다.

자동화 시스템인 자율자동차와 같이 UAM에 관한 연구내용이나 보고서 모두 PAV의 기체뿐만 아니라, 운용에 필요한 모든 인프라가 안전한 기술과 쉽게 이용할 수 있어야 하는 점이 사회적 수용에 절대적인 요소이기에 UAM 기술이 인지된 유용성에 영향을 미치는 가설을 채택하였다.

KPMG(2020)에 의하면 UAM 생태계의 스케일 업(scale-up)과제의 핵심기술에 사이버 보안을 포함하였고, NASA(2018)에서 시행한 조사 결과에도 대중들이 가장 우려하는 요인으로 프라이버시(privacy)를 주요 5가지 요인 중 하나로 포함하였다.

AL Haddad et al.(2020)은 제3자와의 정보공유, 사이버 보안 등을 포함한 데이터와 윤리적 걱정이 UAM 이용에 영향을 미치는 요인으로 나타남에 따라, 본 연구에서도 UAM에 대한 보안기술이 인지된 유용성에 영향을 미치는 가설을 채택하였다.

UBER(2016)는 시간절약의 신뢰는 UAM가치의 핵심 요소라고 하고, AL Haddad et al.(2020)은 유럽에서 이용에 중요한 요인들에 대한 설문조사 결과, 정시에 출·도착할 수 있는 신뢰가 중요한 요인 중 하나로 나타났다.

혼잡한 도심 교통 해소를 위한 대체 수단인 UAM이 다른 교통수단들보다 시간단축이 가능하다는 것을 미리 예측할 수 있고, 실제로도 시간절약 효과를 가질 수 있는 신뢰는 인지된 유용성에 영향을 미치는 가설을 채택하였다.

UAM에 대한 비용이나 가격측면에 대한 사전 연구 자료에 의하면, KPMG(2020)은 초기 가격은 일반 시민이 이용하기에 다소 높은 수준이 될 것이라 하였다.

Fu et al.(2019)은 UAM으로 통해 여행비용과 여행 시간이 이용에 영향에 미친다고 하고, AL Haddad et al.(2020)의 연구에서도 가격과 시간절약이 UAM 수용의도에 중요한 영향을 미친다고 하였다.

UBER(2019)는 누구든 충분히 이용할 수 있는 부담 없는 서비스 제공을 위한 가격의 하락이 UAM 활성화 성공에 필수적이라고 하는 등 가격이 인지된 유용성에 영향을 미칠 것으로 판단되어 가설로 채택하였다.

교통 시스템은 교통매체 자체만을 위한 지상 인프라 측면 외 기술적이고 상호 의사전달을 위한 교통관리를 위한 인프라도 포함되며(Straubinger et al., 2020), UAM 시스템에서는 빠른 접근 및 연계교통을 강조하고 있다(Rothfeld et al., 2019).

국내 실제 사례로도 지상교통 혼잡을 피해 지체 없는 한강구간(여의도→잠실)을 이용하는 7∼10인승 수상택시를 2007년부터 개시하였으나, 접근성 및 연계교통 부족으로 예상 대비 수요가 많지 않았다. 본 연구에서도 UAM 운항을 위한 주변 인프라가 중요하고, 인지된 유용성에 영향을 미칠 것으로 판단되어 가설로 채택하였다

항공기에 대한 소음은 끊임없는 환경문제로 발생되어 왔었고(Straubinger et al., 2020), 사회적 수용성 증대를 위해 소음을 유발하지 않은 것이 수용을 결정하는 요인 중 하나라고 하였다(KPMG, 2020).

NASA(2018)에서 소음과 시각적 불안전(noise and visual disruption)을 대중들이 우려하고 있는 주요 요인 5가지 중 하나로 설명되는 것과 같이 소음이 이용 유용성에 영향을 미칠 것으로 판단되어 가설을 채택하였다.

마지막으로 많은 연구로 인지된 유용성이 신기술이나 신제품 사용의도에 영향이 있다는 것이 입증되었듯이 인지된 유용과 수용의도에 대한 가설을 채택하였다.

본 연구의 설문은 교통시설에 대한 사회적 수용 관련 기존 연구를 바탕으로 작성되었다.

UAM 수용관련으로 해외에서 시행된 기존 연구 Fu et al.(2018), Al Haddad et al.(2020), Winter et al.(2020), Straubinger et al.(2020), Rajendran (2020)과 국내 자율주행 차량 수용에 관한 연구(이낙선, 2020), 드론 물류 서비스 활용에 관한 연구(유현태, 2020)를 바탕으로 UAM 기술, 보안, 신뢰, 가격, 인프라 및 소음 변수들의 측정 내용을 도출하고, 기술수용모델 관련 연구(Venkathsh and Davis, 2000)와 이낙선(2020)의 연구로부터 인지된 유용성과 수용의도에 대한 측정 항목을 도출하였다.

설문지상의 척도는 리커트 5점 척도로 5점은 ‘매우 그렇다’, 1점은 ‘ 전혀 그렇지 않다’로 측정하였고, 조사대상과 기간은 일반인을 대상으로 2021년 6월 21일부터 6월 30일까지 온라인으로 시행하여 총 292부가 회수되어 최종 분석에 사용하였다.

변수의 측정 항목 수와 측정내용은 Table 2와 같다.

일반인에 대한 온라인 설문조사로 수집된 자료에 대하여 SPSS22.0 프로그램과 AMOS 20.0 통계 프로그램을 활용하여 먼저 인구통계학적 특성을 알아보고 타당성 확보를 위한 모델 적합도 분석, 개념 타당도 분석, 수렴 타당도 분석과 구조방정식의 모형의 적합도 및 가설의 검증 절차로 시행되었다.