[미래모빌리티기술] 레포트3

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 1. 본인의 전공을 명시하고, 전공에 기반한 UAM 관련 사업을 구체적으로 제시 본인은 전기전자공학과 재학중으로, 본 과의 7대 분야 중 ‘컴퓨터 공학’ 분야에서 배운 내용들을 활용해 UAM 매칭 플랫폼 사업을 영위하고자 한다. 무인 UAM이 상용화되었다고 가정한다면, UAM 소유자가 UAM을 사용하지 않는 동안 UAM이 스스로 다른 승객(또는 화물)을 운송하도록 함으로써, 소유자는 부가적인 수입을 얻을 수 있고, 승객은 합리적 가격으로 교통 체증 없이 모빌리티 서비스를 제공받을 수 있다. 이 때 수요자(승객)와 공급자(UAM)가 서로 매칭되어야 서비스가 원활하게 이루어 질 수 있기 때문에, 수요자와 공급자를 매칭시켜주는 플랫폼이 필요하다. 이러한 서비스를 구현하기 위해서는 승객과 UAM을 매칭해주는 시스템(알고리즘)과 각 UAM이 중앙 시스템에 기체(機體)의 상태를 전달하고 제어 신호를 받을 수 있도록 하는 통신 시스템 등이 필요하다. 전기전자공학부에 개설된 ‘객체지향프로그래밍언어및실습’, ‘데이터베이스’, ‘컴퓨터네트워크’ 등의 과목에서 배운 내용을 통해 승객(또는 소유자)에게 보여지는 플랫폼(서버 및 클라이언트, 네트워크 인프라 등을 모두 포함)을 구축할 수 있고, ‘제어공학’, ‘디지털신호처리’등의 과목을 통해 UAM에 플랫폼과 관련된 제어 기능을 추가할 수 있다. 본 서비스는 소유경제에서 공유경제로 변화하는 미래의 경제 패러다임에 부합하며, 자원을 효율적으로 사용하게끔 함으로써, 친환경 사회로 나아가는 데 이바지 할 수 있다. 그러나 본 사업이 이루어지기 위해서는 여객자동차운수사업법 등이 개정되어야 하고, 정부 규제가 완화되어야 하는 등의 문제가 있어, 당국과 원만한 합의를 통해 제도 개선을 이끌어 내야 한다. 2. 경제학 이론의 알고리즘 중 하나를 사용해 UAM에 활용 가능한 기술 제안 경제학의 게임 이론 중 Stable Marriage 알고리즘을 사용하면 1번 문항의 답변에서 언급한 ‘UAM 플랫폼’의 매칭 알고리즘을 구현할 수 있다. 승객은 ‘원하는 목적지에 이동하는 것’을 조건으로, ‘저렴한 요금을 지불하는 것’과 ‘빠른 배차가 되는 것’을 추구한다. 더불어, UAM은 ‘현재 충전량을 바탕으로 계산한 최대 이동 거리보다 적게 이동’하는 것을 조건으로, ‘단위시간당 순이익이 높은 것’을 추구한다. 이러한 사실을 바탕으로 승객과 UAM은 각자의 선호도 함수를 통해, 승객은 활성화된 UAM을 대상으로 선호도를 계산하고 UAM은 주변 승객에 대해 선호도를 계산할 수 있다. 이 때, 승객의 선호도 함수는 가격과 배차시간(UAM이 현재 위치로 도착하는데 걸리는 시간) 을 인자로 받아 선호도를 계산해 반환하고, UAM의 선호도 함수는 가격(수입)과 총 이동시간, 현재 시간을 인자로 받아, 수입에서 에너지(전기·수소 등)의 가격1)을 빼고 다시 총 이동시간으로 나누어 단위시간당 순이익2)을 계산해 반환한다. (단, UAM의 선호도 함수는 UAM이 목적지까지 이동할 수 없거나, 순이익이 음수인 경우 ∞를 반환한다.) 이렇게 각 승객과 UAM은 상대에 대한 선호도를 통해 우선순위를 정할 수 있으며, Stable Marriage 알고리즘을 통해 Stable State를 계산할 수 있다. 따라서 승객은 본인이 제시한 가격으로 모빌리티 서비스를 제공받을 수 있고3) , UAM 소유자는 UAM의 유휴 시간을 활용해 부가적인 수입을 얻을 수 있다. 1) 에너지 가격은 시간에 따라 변하므로, 시간에 대한 함수이다. 2) UAM의 운행 거리에 따른 감가상각 등을 추가로 고려할 수 있다. 3) 매칭된 UAM의 선호도가 양(+)인 경우에만 서비스를 제공받을 수 있다. 그렇지 않은 경우 더 높은 가격을 제시해야 한다. 미래모빌리티기술 레포트3