기고/ 융복합 스마트 항공 물류 트렌드 및 대응 방안

<8.11.자에 이어>

융복합 스마트 항공 물류 미래 트렌드 및 기회

첫째, 공항 내 AI·로봇·빅데이터 기반 화물터미널 자동화 등을 위한 자율주행 운송 및 배송 로봇 도입이 확대되고 있다.

둘째, 원격관제, 자율주행 지상조업 차량, 공항의 에어사이드, 랜드사이드, 터미널 등을 하나의 디지털 그리드로 통합하여 운영하는 통합 디지털 플랫폼 기반의 통합 공항운영 시스템을 포함하는 스마트 공항 건설이 추진되고 있다(국토교통부, 스마트 공항 4.0 프로젝트).

셋째, 항공운송 계약서, 항공화물운송장(AWB), 통관 서류 등을 자동 생성하고, 계약 조건에 따라 자동 이행하며, 화물 위치, 상태, 온도 등 실시간 정보를 블록체인에 기록하여 계약 조건 충족 여부를 판단하는 블록체인 기반 스마트 계약 도입이 확대되고 있다.

넷째, 공항 전역에 5G 네트워크와 IoT 센서, 영상 분석 시스템, GIS(지리정보시스템), BIM(빌딩 정보 모델링) 등을 통합하고 실시간 운영 데이터를 수집하여 예측 분석, 자원 최적 배분, 이상 조기 감지 등을 수행하는 5G 기반 디지털 트윈 공항 운영 시스템 활용이 확대되고 있다.

다섯째, AI·XR(확장 현실) 기반 통합관제(사례: 인천공항 스마트 통합관제 플랫폼), 자율주행 지상조업 차량, RFID·IoT 기반 수하물 실시간 추적, AI 기반 자동 분류 및 경로 최적화가 이루어지는 스마트 수하물 처리 시스템 등 industry 4.0, 5.0 기반 첨단 기술의 활용이 확대되고 있다. 인간 대체보다는 인간의 역할을 보다 강조하는 industry 5.0 환경 속에서 cobot(협동 로봇)의 중요성이 부각되고 있으며, 이 밖에 AI, IoT, 빅데이터, 디지털 트윈, VR/AR(가상현실/증강현실), 센서, 클라우드컴퓨팅 등 다양한 첨단 기술 적용으로 확대되고 있다. 

융복합 스마트 항공 물류 시스템 도입 사례

네덜란드 스키폴 공항의 경우 첫째, Industry 4.0 기술 기반 스마트 카고 프로젝트에 스키폴 공항, KLM 카고, 관세청, ACN(네덜란드 항공화물 산업단체), Cargonaut(IT 플랫폼 업체) 등 항공 물류 생태계 구성원들이 참여하고 있다.

둘째, 항공 물류 디지털 전환 및 혁신을 위한 Smart Cargo Mainport Program이 추진되고 있으며, 이를 통해 IT 시스템 통합 공용 클라우드 시스템을 통한 실시간 데이터 공유 및 화물 흐름 최적화, Compliance Checker(자동 규정 검토 시스템)를 통한 선적 화물 데이터의 내용 및 형식 자동 검사, 운송 및 통관 지연 방지 등이 이루어지고 있다.

셋째, Schiphol Smart Gate Cargo Project를 통해 공항 공동보안센터, 통합 리스크 분석, Smart Gate ICT 솔루션을 통한 신속한 화물 검색, 보안 흐름 최적화, 공항 화물 신뢰도 제고 등이 추진되고 있다. 

독일 프랑크푸르트 공항의 경우 첫째, 공항 소유 토지에 온도 민감성 화물터미널, BUP(적재 및 화물 통합) 센터, 기능 및 화종별 전용 터미널 등을 건설하여 맞춤형 화물 처리를 통한 항공화물 흐름 최적화가 이루어지고 있다. 온도 민감성 화물터미널에 급속 냉각, 진공 냉각 기술 등을 도입하여 제품별 맞춤형 저장 및 처리가 가능하며, BUP센터에 ULD(단위적재용기) 자동화 적재 시스템 및 디지털 워크 플로우가 도입되고 있다.

둘째, 화물 정보와 서비스에 대한 온라인 액세스를 제공하는 공항 화물 온라인 디지털 플랫폼이 구축되어 실시간 데이터 대시보드, API(응용 프로그램 인터페이스) 기반 연동, 전자 문서 처리 및 예측 분석 기능 등을 통한 항공 물류 흐름의 투명성 및 속도가 개선되고 있다.

셋째, 유럽 최대 항공 물류 허브 현대화 프로젝트인 LCCC Evo Project를 통해 ①자동 적재 및 하역 시스템, 무인운반차(AGV), 스마트 ULD 관리 시스템 등 최신 자동화 시스템으로의 교체를 통한 처리 속도 및 정확도 향상 ②자동 컨베이어 시스템, 고속 분류기 및 자동 적치 시스템을 포함한 고층 자동화 창고의 신축 ③고효율 HVAC(난방·환기·공조) 시스템, 스마트 조명 및 에너지 관리 시스템, 친환경 자재 사용 등 시설의 에너지 효율 개선 및 친환경 설비 도입 ④클라우드 기반 운영 플랫폼, 실시간 화물 추적 및 예측 분석 시스템 기반의 디지털 운영 플랫폼 구축 등이 이루어지고 있다.

캐나다 밴쿠버 공항의 경우 디지털 트윈 프로젝트 추진을 통해 첫째, IoT, ICT(정보통신기술), 클라우드컴퓨팅 기술을 활용하여 가상 복제 공항을 만들어 공항 건설 및 운영 관련 시뮬레이션, 최적화, 의사결정에 활용하고 있다.

둘째, ①터미널 혼잡도 예측 통한 혼잡 시 실시간 알림 및 대응 ②항공기 이동 경로 분석 통한 GHG(온실가스) 배출량 감소를 위한 최적 경로 설계 ③설비 유지보수 시뮬레이션을 통한 고장 예측 및 자원 배분 자동화 등 실시간 시뮬레이션 및 운영 최적화가 이루어지고 있다.

셋째, ①가상 공항 환경에서의 시나리오 기반 훈련 ②화재, 테러, 기상 이슈 등 가상 상황 대응 시뮬레이션 기반 비상 대응 훈련 등 교육 및 훈련에 활용되고 있다. 넷째, 항공기 및 지상조업 차량의 실시간 탄소배출 모니터링 및 분석 등 효율적인 지속가능성 및 ESG 대응이 이루어지고 있다. 

융복합 스마트 항공 물류 시스템 도입 방안 

스마트 공항 화물 통합운영 시스템 구축과 관련하여 첫째, 항공사, 물류사, 세관, 터미널 운영사 간 항공기 출도착, 지상이동, 지상조업 등과 관련한 실시간 정보 공유를 통한 공항 운영의 효율성 및 안전성 제고를 위해 공항 통합 플랫폼 구축이 필요하다(사례: 인천국제공항 A-CDM 기반 통합운영 플랫폼).

둘째, 공항 디지털 트윈 플랫폼 구축을 통해 ①공항 운영 데이터를 디지털 트윈으로 통합 ②실시간 항공기 이동 시뮬레이션 ③항공기 출도착에 따른 화물 이동 예측을 위한 화물 흐름 시뮬레이션 ④터미널 혼잡도 예측 ⑤냉장창고, 자동화 장비의 상태 실시간 모니터링을 통한 설비 및 에너지 소비 최적화 ⑥공항·항공사·세관·물류기업 간 시뮬레이션 및 예측 데이터 공유 통한 운영 효율성 향상 등이 추진되어야 한다.

셋째, ①AI 및 빅데이터 기반 화물 흐름 예측 및 자원 배분 ②자동 분류 및 적재·하역 최적화 ③보안 검색 자동화 및 이상 탐지 ④실시간 위치 추적 및 상태 모니터링 등 AI 기반 화물 시스템 운영 최적화가 필요하다.

오픈 IoT 기반의 공항 생태계 연계 시스템 구축과 관련하여 첫째, 개방형의 클라우드 기반 IoT 운영 시스템이 공항 및 항공 물류 생태계 내 데이터 통합을 위한 기술적 기반 역할을 하며, 항공편 제어, 화물 관리, 예약·발권 시스템 등 다양한 기능을 클라우드 기반으로 통합 운영이 가능한 체계를 구축하여야 한다.

둘째, 클라우드 기반으로서 시스템 간 연계 및 확장성을 고려한 개방형 API 구조를 채택함을 통한 생태계 확장 및 생태계 구성원 간 연계 프로세스의 확대에 따라 손쉬운 확장이 가능한 체계를 구축하여야 한다.

셋째, 공항 및 항공 물류 이해관계자, 협력업체, 기타 서비스 제공 업체에게 역할별 맞춤형 접근 권한을 제공하는 맞춤형 다중 액세스 기능을 제공해야 한다. 넷째, 안전하고 맞춤화가 가능한 데이터 접근, 실시간 데이터 공유 및 예측 분석을 통한 운영 효율성 및 안전성 향상을 추진하여야 한다.

다섯째, IoT·AI·빅데이터 기반 스마트 수하물 처리 시스템, 보안검색 장비, 탑승객 정보 시스템, 운항정보시스템, IoT 기반 자산 및 시설관리 시스템, 여객 흐름 최적화 시스템, 공항 상업시설, 화물추적 및 처리 시스템, UAM 버티포트와 같은 외부 시스템 등을 연계하는 오픈 IoT 플랫폼 연계 시스템 구축이 필요하다.

스마트 화물터미널 구축과 관련하여 첫째, ①무인 자율주행 차량, 웨어러블 로봇, AI 기반 항공화물 조업 및 처리 과정의 무인화·자동화 확대 ②AI 및 빅데이터 기반 조업 및 화물 처리 장비의 예측 정비를 통한 운영 중단 최소화 및 정비 비용 절감 ③IoT 센서 및 RFID 태그를 활용한 화물의 위치, 상태, 온도, 습도 등의 실시간 추적 기능을 포함하는 AI·로봇·빅데이터 기반 자동화 시스템 구축이 필요하다.

둘째, 특정 공항 내에서 사용하는 전용망인 5G 특화망 구축을 통해 초저지연(Ultra-Low Latency)·고속 통신을 제공하며, 이를 기반으로 실시간 제어, 로봇·센서·관제 시스템 간 통합 연계 및 경로 최적화가 가능한 자율주행 지상조업 차량 및 로봇 도입이 필요하다.

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