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앞으로 공항의 관제탑에서 관제사들이 바쁘게 움직이며 항공기의 이착륙을 지휘하는 모습은 보기 힘들지도 모릅니다.인공지능, 증강현실, 디지털 트윈 등 첨단 ICT 기술이 적용된 미래형 원격관제시스템이 현실이 되면서 공항 관제의 모습이 완전히 바뀌고 있기 때문입니다.
우리나라는 2025년까지 100만 항공시대를 대비해 총 사업비 4,766억원을 투입하여 첨단 항행시설 개발과 유무인기의 조화로운 항행기반 마련에 나서고 있습니다. 코로나19 이전 84만대 수준에서 2025년까지 100만대 이상으로 늘어날 것으로 예측되는 항공교통 처리를 위한 혁신적인 대응입니다.
미국과 유럽 등 항공선진국은 비행장 운영과 관제사 인력 활용의 효율성을 개선하고자 항공교통 원격관제시스템 적용에 노력하고 있습니다. 2011년 미국과 유럽 주요 국가의 소형공항 시범운영이 완료되었으며, 국제민간항공기구는 글로벌 항행계획인 ASBU를 통해 원격관제시스템을 2025년까지 구축할 것을 권고하고 있습니다.
원격관제 시스템은 화면 전시 시스템을 활용하여 비행장관제업무를 수행함으로써 비행장 운영비용을 감소시키고 항공교통관제사의 정주여건을 개선하는 기술 집약적 관제 시스템입니다. 특히 울릉도, 흑산도 공항 등 지방 소형 공항의 운영 효율성 제고를 위한 핵심 기술로 주목받고 있습니다.
서리지 테크놀로지스가 개발한 AI 플랫폼은 공항 관제탑 위에 설치된 초고화질 카메라를 통해 이미지를 해석하고 항공기를 기록합니다. 머신러닝을 활용해 관제사에게 통보하여 다음 비행기가 비운 활주로에 도착하도록 신호를 보내는 첨단 시스템입니다. 악천후 동안 항공 교통 관제는 공항을 원활하게 운영하기 위해 레이더에 의존하는데, AI는 공항의 명확한 전망을 교통 관제사에게 전달하는 핵심 역할을 담당합니다.
한국형 위성항법정보시스템(KASS) 개발을 통해 2023년부터 우리나라 전역에서 GPS 위치를 보정한 정밀 위치서비스를 제공하고 있습니다. 2025년 현재 항공용서비스가 본격 운영되면서 관제 정확도가 획기적으로 향상되었습니다.
개별 항공시스템 간 연계에서 탈피해 다양한 시스템 간 유무선 고속연결을 통한 차세대 통신 인프라로 전환했습니다. ICT를 활용하여 항공기 관제를 위한 관제센터 간 음성통신을 데이터 통신으로 전환하는 첨단 항로 접근관제 시스템을 구축했습니다.
인도 벵갈루루 국제공항은 여행자들의 탑승을 돕기 위해 휴머노이드 로봇을 도입했습니다. 얼굴 인식을 통해 정보를 처리하고 디지털 안내 시스템을 제공하는 '디지야트라' 애플리케이션을 통해 대화형 키오스크와 증강 현실 앱을 제공하고 있습니다.
항공기 제조업체 에어버스는 클라우드 기반 데이터 저장 시스템을 사용해 엄청난 양의 실시간 데이터를 수집하고 기록합니다. AI 기반 예측 분석을 통해 항공기 정비를 위한 체계적인 접근 방식을 제공하며 유지보수 과정을 간소화하고 고장률을 줄이고 있습니다.
▲ 2025년: 항공정보 통합관리체계 구축 완료
▲ 4D 궤적기반 운영: 위도, 경도, 고도, 시간 개념의 첨단 관제
▲ 디지털 트윈 활용: 가상증강현실을 접목한 관제업무 수행
▲ 드론 통합 관리: 150m 이하 저고도 비행 드론 국가 관리시스템
현재 공항별로 따로 수집분석하던 데이터는 2025년부터 국가 주관 센터에서 종합해 활용하게 됩니다. 항공교통관제사가 판단하던 항공기 출도착 순서를 과학적으로 관리하기 위해 관제장비와 항행시설을 디지털화첨단화하고 있습니다.
공항용 스마트 관제 시스템에서 AI 영상인식 기술의 역할은 갈수록 중요해지고 있습니다. 딥러닝 알고리즘 기반 영상 분석을 통해 유효객체가 출현한 CCTV 영상만 선별적으로 관제하여 1인당 관제대수를 확대할 수 있습니다.
실시간 조건감시 기능을 통해 객체 검색조건 설정 시 조건에 부합하는 영상을 즉시 표출하며, 침입감지 등을 위한 관심영역 지정과 객체 추적을 위한 투망감시가 가능합니다. 관제내용의 데이터베이스화를 통해 사후 검색을 위한 태그정보 입력도 자동화됩니다.
드론택시로 불리는 도심항공교통(UAM)에 대비해 첨단무인기반 교통관리체계를 마련하고 있습니다. 150m 이하 저고도를 비행하는 드론에 대한 국가 비행정보관리 시스템 설계에 착수했으며, 중고도(300~600m)를 비행하는 기체는 그랜드 챌린지 사업 및 연구개발을 우선 추진하고 있습니다.
고속대용량의 지상-공중간 데이터기반 통신망 구축을 통해 유무인 항공기의 안전하고 조화로운 항행을 위한 기반을 마련했습니다.
공항용 스마트 관제 시스템 구축 과정에서 마주한 기술적 도전들은 오히려 혁신의 원동력이 되었습니다. 전국 15개 레이더기지 레이더정보와 공항, 비행장 등의 82개 관제기관에서 받은 비행정보를 종합해서 만들어진 항공기 비행상태 정보를 실시간으로 처리하는 것은 엄청난 기술적 도전이었습니다.
감시자료처리장치는 레이더 사이트로부터 수신된 자료 및 각종 감시센서 자료를 비행자료처리장치와 연계시켜 항공기의 현재 위치식별 및 관련정보(편명, 고도, 속도 등)를 관제사 근무석의 모니터에 실시간으로 현시합니다. 비행자료처리장치는 전국 공항, 항공사 및 항공고정통신망 등으로부터 수집된 비행관련 자료를 처리하여 해당 관련부서에 비행정보를 제공합니다.
공항 보안은 스마트 관제 시스템에서 가장 중요한 요소 중 하나입니다.
AI 기반 챗봇으로 공항 보안을 유지하고 인공지능으로 항공기 모니터링을 하는 시스템이 핵심 역할을 담당합니다.
음성통신제어장치는 조종사와 관제사 간 공대지 통신, 관제센터와 외부기관 간 지대지 통신, 내부간 인터컴 통신이 가능한 통합 음성통신 시스템으로써 디지털 신호처리 방식에 의한 터치스크린 패널을 사용합니다. 모든 오작동, 이상, 비상 상황을 전광판에 표시하며 컴퓨터가 자동으로 시정 조치를 개시해 이상 상태를 바로잡는 AI 기반 시스템이 전통적인 수동 시스템을 대체하고 있습니다.
항공산업에서 AI 도입은 경제적 파급효과를 창출하고 있습니다. 항공기업 중 97.2%가 빅데이터 구축에 노력하고 있으며, 76.5%가 수집한 데이터의 가치를 활용해 AI를 인지학습 이니셔티브에 활용하고 있습니다.
비행시간을 10% 줄이고 출도착 지연을 절반으로 감축하는 것이 2042년까지의 목표입니다. 원격 조종 무인기가 민간 영역을 비행할 경우를 대비한 유무인 항공기의 안전하고 조화로운 항행을 위한 주파수 지정 등 무인기 원격조종시스템 기술의 표준화도 시행되고 있습니다.
탄력적 공역 운영을 적용해 최적의 비행경로를 찾고, 차세대 항공교통관제 시스템의 선제적 도입을 통한 국가 경쟁력 확보에도 기여하고 있습니다.
공항용 스마트 관제 시스템은 현재 진행형으로 우리의 하늘길을 더욱 안전하고 효율적으로 만들어가고 있는 혁신의 현장입니다. AI와 첨단 ICT 기술의 융합을 통해 항공산업의 새로운 시대가 열리고 있습니다.
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