항공기 안전 혁신, 정비도 스마트하게~

빅데이터로 항공기 결함 예측, 드론 띄워 동체 외관 정밀점검

항공기 1대당 2500개 센서 장착돼

시간당 9만 건 빅데이터 쏟아내

항공기 부품·시스템 결함 시점 예측

‘예지정비’ 국내 항공사 중 첫 도입

올해 항공기 지연운항 54건 예방

동체 외관 점검하는 인스펙션 드론과

AI가 결함 자동분석 시스템도 개발 중

항공기 안전운항 새로운 시대 개척

대한항공은 예지정비 도입으로 정비 현장에서도 보다 효율적이고 정확하게 항공기 상태를 진단할 수 있게 되었다.

항공기는 짧게는 1시간, 길게는 15시간 이상 하늘을 날며 수많은 데이터를 모은다. 항공기가 공항에 도착한 이후 이 데이터들을 한 곳에 모으는 작업이 진행된다.

항공기 한 대에는 약 2,500개의 센서가 장착돼 있다. 각 센서에서 1초마다 1건의 데이터를 생성한다고 가정할 경우, 1시간에 약 9만 건의 데이터가 새로 만들어진다. 항공기가 수집하는 데이터는 운항 정보부터 항공기 부품의 작동 및 상태 정보까지 광범위하다. 어느 경로로 비행을 했는지, 당시 기내외 온도는 몇 도였는지, 엔진 팬 회전 속도가 얼마나 빨랐는지 등 비행을 하며 발생하는 거의 모든 행위가 기록된다. 최근에는 인공지능(AI)을 접목해 항공기 정비와 연료 수요 예측, 비행경로 최적화 등 다양한 분야에 데이터를 이용한다.

대한항공은 이 같은 최신 기술을 활용한 ‘스마트 MRO(유지·보수·운영)’로 효율적이고 빈틈없는 항공기 정비를 수행하고 있다. 대한항공 항공기가 수집한 방대한 정보를 분석해 부품·시스템 결함을 미리 잡아내는 한편, 무인 드론 4대를 동시에 공중에 띄워 항공기 동체 외관을 점검하는 독보적인 플랫폼을 상용화할 계획이다.

예지정비로 지연·결항 예방해 안전운항 기여

대한항공은 항공기에서 수집한 빅데이터를 기반으로 최근 예지정비(Predictive Maintenance)를 시작했다. 국내 항공사 중에서는 대한항공이 처음이다.

예지정비란 항공기 부품이나 시스템에 결함이 생길 시점을 예측하고 실제로 고장이 발생하기 전에 선제적으로 조치를 취하는 정비다. 항공기가 모은 방대한 데이터를 토대로 항공기 상태를 실시간 모니터링해 결함 전조 증상을 파악한다. 시간이 지남에 따라 수명이 줄어드는 부품 및 시스템이 예지정비의 대상이다.

예지정비는 크게 4가지 단계로 이뤄진다. 먼저 항공기가 운항하며 데이터를 모은다. 이후 고성능 컴퓨터를 이용해 지식기반 데이터 프로세싱 과정을 진행한다. 이는 불필요한 데이터를 거르고 사용하기 쉽게 가공하는 전 처리 과정을 의미한다. 이어 AI 알고리즘으로 1차 분석한다. 이후 예지정비를 할 수 있는 예지정비팀에서 해당 데이터를 정리·분석해 현장 정비사들과 함께 항공기 정비를 수행하는 방식이다.

대한항공은 빅데이터를 다룰 수 있는 자체 알고리즘을 개발하고 시스템 구축에만 1년 이상이 걸렸다.

대한항공은 예지정비를 수행한 이후 항공기 지연 운항과 결항 횟수를 실제로 줄여나가며 성과를 내고 있다. 2024년 상반기에만 예지정비로 항공기 지연 운항을 54건 예방할 수 있었다. 항공기 부품·시스템 결함으로 인한 결항은 1건, 회항은 4건 예방했다. 대한항공을 이용하는 고객들의 편의를 높이고 안전한 운항에 기여한 것이다.

동체 외관 점검 ‘인스펙션 드론’ 개발 박차

항공기 동체 외관 점검을 시연하는 대한항공 인스펙션 드론의 모습

안전한 비행을 위해서는 항공기 내부는 물론 동체 외부도 꼼꼼히 점검해야 한다. 지금까지 정비사가 높은 곳에 올라가 확인해야 했던 이 작업을 향후 수년 내에는 무인 드론을 띄워 검사할 수 있을 것으로 보인다. 대한항공 항공우주사업본부는 2021년 국토교통부의 인스펙션 드론 개발 사업 일환으로 프로토타입을 만들었고, 현재 이를 운용할 수 있는 시스템 개발과 제도 마련에 힘쓰고 있다.

인스펙션 드론은 가로·세로 각 1ｍ, 높이 약 40㎝ 크기이고 무게는 5.5㎏다. 각 드론마다 광학 3배줌 4K 고성능 카메라를 1대씩 장착했다.

대한항공이 개발한 인스펙션 드론으로 동체 외관 점검을 수행하면 에어버스 대형기 A380을 기준으로 작업자 2명이 10시간에 걸쳐 수행해야 하는 작업을 4시간 만에 검사와 분석까지 완료할 수 있다. 검사 정밀도도 1㎜ 수준으로 향상시켰다

현재는 AI가 자동으로 결함을 분석해 주는 인공지능 시스템 개발에 집중하고 있다. 대한항공은 기술 보완과 제도 정비를 마치는 2027년부터 인스펙션 드론을 본격 상용화할 계획이다.