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공항 관리의 AI

Mostafa Ibrahim

5분 분량

2024년 9월 9일

공항 관리의 AI가 안전, 효율성 및 운영을 어떻게 혁신하고 있는지 알아보세요.

효과적인 공항 및 항공기 관리는 안전, 효율성 및 원활한 여행 경험을 보장하는 데 매우 중요합니다. 그러나 현대 공항의 복잡한 운영을 관리하고 항공기의 복잡한 유지 관리를 수행하는 데에는 상당한 어려움이 따릅니다. 가동 중지 시간을 최소화하는 것부터 엄격한 안전 규정 준수를 위해 AI 기반 항공 기술을 구현하는 것까지, 업계는 이러한 장애물을 극복하기 위해 공항 관리에서 AI에 점점 더 의존하고 있습니다.

인공 지능(AI)은 이러한 문제에 대한 해결책으로 떠오르고 있으며, 항공 산업 작업의 약 30%를 자동화할 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다. 항공기 검사의 정확성을 높이는 것부터 예측 유지 보수 및 항공기 관리 최적화에 이르기까지 AI는 공항 운영 방식을 혁신하고 항공기 전반의 관리를 개선하고 있습니다. 

AI에 대한 이러한 의존도 증가는 단순한 추세가 아니라 항공의 미래에서 핵심적인 부분이 되고 있으며, Symphony Solutions에 따르면 전 세계 항공 분야 AI 시장은 2022년 7억 2,805만 달러에서 2031년에는 230억 달러로 성장할 것으로 예상됩니다.

공항 관리에서 AI의 역할

AI는 공항 운영 방식에서 필수적인 부분이 되어 한때 시간이 많이 걸리고 인적 오류가 발생하기 쉬웠던 프로세스에 효율성과 정확성을 제공합니다. 항공기 검사, 보안 강화 또는 승객 흐름 관리 등 AI는 상당한 영향을 미치고 있습니다. 공항 관리에서 AI가 수행하는 주요 역할과 업계를 어떻게 돕고 있는지 자세히 살펴보겠습니다.

AI 기반 항공기 검사

AI 기반 컴퓨터 비전 시스템은 주요 작업을 자동화하여 항공기 검사를 재구성하고 있습니다. 이러한 시스템은 날개나 동체에 균열과 같이 항공기 본체의 손상을 신속하게 감지할 수 있습니다. 또한 엔진의 유체 누출을 검사하고 랜딩 기어의 마모 징후를 확인할 수 있습니다. 이러한 자동화된 검사는 안전 문제를 조기에 식별하여 가동 중지 시간을 줄이고 항공기를 최상의 작동 상태로 유지하는 데 도움이 됩니다.

그림 1. 부식(a 및 b) 및 누락된 열 차단 코팅(TBC)(c 및 d)을 포함하여 항공 엔진의 결함을 감지하는 Ultralytics YOLOv5 모델.

공항 보안 및 감시의 AI

AI는 공항 보안을 새로운 차원으로 끌어올려 더욱 스마트하고 효율적으로 만들고 있습니다. 이러한 변화의 핵심은 보안의 여러 측면에서 중요한 역할을 하는 컴퓨터 비전입니다. 예를 들어, 수하물 처리 및 검색 중에 Ultralytics YOLOv8과 같은 컴퓨터 비전 모델을 다양한 작업에 사용할 수 있습니다.

  • 객체 감지: 여기에는 객체 식별이 포함됩니다. 공항 내에서 이 스마트 솔루션은 수하물 처리 중 컨베이어 벨트 시스템에서 수트케이스 또는 기타 수하물을 추적하거나 수하물 검색 중 수트케이스 내부의 객체를 감지하는 데 사용할 수 있습니다. 이 모델은 객체 주위에 경계 상자를 만들어 강조 표시하여 공항 직원이 수하물을 보다 효과적으로 모니터링하고 관리할 수 있도록 하여 분실되거나 방치되거나 보안 위협이 되는 품목이 없도록 합니다.
  • 세분화(Segmentation): 세분화는 이미지를 여러 영역으로 나누어 특정 부분을 분리하고 분석하는 것을 의미합니다. 공항 보안에서 세분화는 숨겨진 물품을 더 쉽게 탐지하거나 겹쳐진 물체를 구별하는 데 도움을 주어 잠재적 위협 요소를 간과하지 않도록 합니다.
  • 분류(Classification): 분류는 탐지된 물체를 무기인지 무해한 물체인지 등 다양한 유형으로 범주화합니다. 이는 보안 담당자가 상황을 신속하게 파악하고 그에 따라 대응 우선순위를 정하는 데 도움이 됩니다.

수하물 검색 외에도 AI는 얼굴 인식행동 분석과 같은 다른 중요한 영역에서 큰 파장을 일으키고 있습니다. AI 기반 CCTV 시스템은 이제 컴퓨터 비전을 사용하여 실시간으로 얼굴을 인식하고 관심 있는 사람을 신속하게 식별하기 위해 감시대상 목록과 비교할 수 있습니다. 그러나 여기서 멈추지 않습니다. 이러한 시스템은 행동 패턴도 분석하여 인간의 눈에 띄지 않을 수 있는 의심스러운 활동을 식별하여 보안 팀이 위협에 보다 효과적으로 대응하고 바쁜 공항에서 승객과 직원을 안전하게 보호할 수 있도록 지원합니다.

그림 2. 컨베이어 벨트에서 수하물을 식별하고 추적하기 위해 객체 탐지를 사용하는 YOLOv8 모델.

AI를 활용한 승객 흐름 관리

붐비는 공항에서 승객의 흐름을 관리하는 것은 결코 쉬운 일이 아니지만, 머신러닝 및 컴퓨터 비전을 포함한 AI 알고리즘이 이를 더 쉽게 만드는 데 도움을 주고 있습니다. AI는 실시간 데이터를 분석하여 패턴과 추세를 식별함으로써 피크 시간을 예측하고, 공항이 인력을 보다 효과적으로 배치하고 혼잡을 줄일 수 있도록 합니다. 이는 체크인부터 탑승까지 여행객에게 더욱 원활한 경험을 제공합니다.

그림 3. Ultralytics YOLOv8을 사용한 공항 티켓 카운터의 대기열 관리.

공항 관리에서 AI의 이점

AI는 공항 관리를 더욱 스마트하고 효율적으로 만들어 운영과 승객 경험을 향상시키는 다양한 이점을 제공합니다.

운영 효율성 증대

공항 효율성을 위한 AI 통합은 운영 관리 방식을 크게 향상시킵니다. AI는 방대한 양의 데이터를 실시간으로 분석하여 지연을 줄이고, 리소스 할당을 최적화하며, 모든 것이 원활하게 실행되도록 보장합니다. 피크 시간 동안 인력 수준을 조정하거나 항공기 회전을 조정하는 등 AI는 공항 운영이 가능한 한 효율적으로 이루어지도록 합니다.

안전 및 규정 준수 강화

항공 안전 분야의 AI는 인간 검사관이 놓칠 수 있는 결함을 발견하여 더 높은 정확도로 검사를 수행함으로써 새로운 기준을 설정하고 있습니다. 이는 안전 위험을 적극적으로 관리하는 시스템을 요구하는 ICAO Annex 19 및 AI 기반 검사가 인간이 수행하는 검사만큼 철저해야 한다고 요구하는 FAA와 같은 엄격한 규정을 충족하는 데 도움이 됩니다. 이러한 규칙을 따르면 AI 시스템은 안전을 향상시킬 수 있습니다. 또 다른 예는 AI가 수하물 검색을 개선하여 고급 알고리즘을 사용하여 수동 검사 없이 위험하거나 불법적인 품목을 신속하게 스캔하고 감지할 수 있는 방법입니다. 

비용 절감

AI는 효율성과 안전성을 크게 향상시키는 동시에 비용 절감에도 도움이 될 수 있습니다. 리소스 할당 간소화부터 지연 감소에 이르기까지 AI 기반 의사 결정은 리소스의 보다 효율적인 사용으로 이어져 궁극적으로 불필요한 비용을 절감하고 공항이 보다 비용 효율적으로 운영되도록 지원합니다.

향상된 승객 경험

공항 운영에서 AI의 또 다른 이점은 승객 경험의 향상입니다. AI 기반 시스템은 체크인 속도를 높이고, 대기열을 보다 효율적으로 관리하며, 게이트까지의 가장 빠른 경로를 제안하는 것과 같은 개인화된 서비스를 제공합니다. 또한 이러한 시스템은 얼굴 인식으로 프로세스를 자동화하여 수동 문서 확인을 제거하여 여권 관리 및 탑승을 더 빠르고 원활하게 만듭니다.

예를 들어 싱가포르의 창이 공항에서는 AI 기반 시스템이 체크인 속도를 최대 50%까지 높여 보안 검색을 간소화하고, 대기 시간을 줄이며, 공항 전체 흐름을 개선하여 승객 경험을 향상시키는 것을 목표로 합니다. 이는 여행객에게 더욱 원활하고 스트레스 없는 여행을 제공하여 공항 경험을 훨씬 더 즐겁게 만듭니다.

과제 및 단점

AI는 상당한 이점을 제공하지만, 공항 관리에 통합하는 데 어려움이 없는 것은 아닙니다. 고려해야 할 주요 장애물은 다음과 같습니다.

기존 시스템과의 통합

가장 큰 과제 중 하나는 많은 공항이 여전히 의존하고 있는 기존 레거시 시스템과 AI를 통합하는 것입니다. 이러한 구형 시스템은 AI를 염두에 두고 설계되지 않았으므로 함께 작동하도록 만드는 데 비용과 시간이 많이 소요될 수 있습니다. 이 프로세스에는 종종 상당한 업그레이드 또는 완전한 점검이 필요하며, 이는 운영을 중단시키고 상당한 투자를 필요로 할 수 있습니다.

AI 의존성 및 안정성 문제

AI가 공항 운영에 더욱 통합됨에 따라 이러한 시스템에 대한 과도한 의존의 위험이 있습니다. AI는 많은 작업을 자동화하고 효율성을 향상시킬 수 있지만 신뢰할 수 없습니다. 시스템 오류, 기술적 결함 또는 AI의 예기치 않은 동작으로 인해 중단이 발생할 수 있습니다. 이것이 AI 시스템에 문제가 발생할 경우 항상 백업 계획이 있는지 확인하면서 인간의 감독이 여전히 필수적인 이유입니다.

규제 및 윤리적 과제

공항 관리에 AI를 도입하는 것은 고유한 과제를 안고 있습니다. 안전 및 데이터 개인 정보 보호와 관련된 엄격한 규칙이 있으며, AI 시스템이 이러한 규칙을 준수하도록 하는 것은 복잡할 수 있습니다. 또한 AI 기반 감시 및 의사 결정과 관련된 윤리적 문제가 있으며, 오용 또는 개인 정보 침해를 방지하기 위해 신중하게 처리해야 합니다.

공항 관리 분야에서 AI의 미래 혁신

AI가 계속 발전함에 따라 공항 관리에서의 역할은 더욱 확대되어 효율성, 안전 및 편의성을 새로운 수준으로 끌어올릴 것입니다.

AI 기반 자율 시스템

앞으로 AI는 이미 여러 공항에서 시험 단계에 있는 자율 시스템 개발을 주도하고 있습니다. 여기에는 항공기 급유, 항공기 견인, 활주로에서 수하물 또는 화물 운송과 같은 지상 서비스를 위한 자율 차량이 포함됩니다. 런던 히드로 공항과 같은 공항은 이러한 시스템의 운영 가치와 효율성을 평가하기 위해 적극적으로 테스트하고 있습니다. 

또한 AI가 장착된 자율 드론은 공항 경계 및 기타 중요 구역을 감시하여 보안을 강화하는 것을 목표로 항공 감시 기능을 연구하고 있습니다. 이러한 기술은 유망하지만 여전히 개발 및 테스트 단계에 있으며 일상적인 공항 운영에 완전히 통합되기 전에 개선되고 있습니다.

그림 4. 히드로 공항에서 화물을 자율적으로 운송하는 AI 기반 CargoPod는 미래의 공항 지상 서비스를 보여줍니다.

스마트 공항과 AI

'스마트 공항'이라는 개념은 또 다른 흥미로운 개발입니다. 이러한 AI 기반 환경에서는 에너지 사용에서 승객 이동에 이르기까지 모든 것이 원활하게 최적화됩니다. 

AI는 실시간 데이터를 사용하여 조명, 난방 및 냉방 시스템을 관리하여 에너지 효율성을 높이고 운영 비용을 절감할 수 있습니다. 승객은 AI의 도움을 받아 공항을 탐색하고, 체크인을 가속화하며, 개별 선호도에 따라 서비스를 제공받는 등 개인화된 경험을 할 수 있습니다.

그림 5. 스마트 공항에서 여행자를 돕는 AI 기반 로봇은 개인화된 서비스로 여행 경험을 향상시킵니다.

주요 내용

AI는 공항 관리를 획기적으로 변화시켜 운영 효율성을 높이고 안전을 강화하며 비용을 절감합니다. 항공기 검사 자동화에서 보안 개선, 승객 흐름 최적화에 이르기까지 AI는 공항이 더욱 원활하고 효과적으로 운영되도록 돕고 있습니다.

공항 관리에서 AI의 이점은 분명하지만 이러한 발전과 함께 따르는 과제를 신중하게 고려하여 균형을 맞추는 것이 중요합니다. 시스템 안정성, 기존 기술과의 통합, 윤리적 문제와 같은 요소에 대해 심도 있는 주의가 필요합니다. AI를 수용함에 있어 인간 중심적인 접근 방식을 보장하는 것이 공항과 여행자가 의존하는 가치와 기준을 보호하면서 AI의 잠재력을 최대한 활용하는 데 핵심이 될 것입니다.

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