항공관제탑은 항공 산업의 상징인데요, 그러나 한 캐나다 기업이 자사의 기술로 항공관제탑을 과거의 유물로 만들려고 합니다.
공항 애호가들에게는 안타까운 소식이기는 하지만 캐나다 온타리오에 소재한 시리지 테크놀로지스(Searidge Technologies)에 따르면 충분한 기술적 근거가 있다고 합니다.
시리지 테크놀로지스는 AI 구동 비디오 시스템을 사용하면 비행장의 활주로, 유도로, 게이트 구역 관리가 더 쉬워진다고 말합니다. 최고 2백대의 카메라로 공항 운영을 눈으로 보기 때문에 관제탑(Tower)으로 관제사들의 시야를 확보할 필요가 없습니다.
그렇다고 항공관제탑이 사라진다는 말은 아닙니다. 시리지 테크놀로지스가 제안하는 대안은 원격 타워(remote tower)라는 새로운 개념입니다. 하지만 변화를 꺼려하고 안전 위험에 예민한 항공 산업이 이 발상을 수용하기란 쉽지 않습니다.
그렇다고 해도 원격 타워의 장점은 부인하기 어렵습니다. 지상 활주 시간, 대기 시간이 단축되고, 시간 당 처리 가능한 비행기 수가 15% 내지 30% 증가하고, 계류장의 사고를 줄일 수 있습니다.
크리스 서로우(Chris Thurow) 시리지 테크놀로지스의 R&D 대표는 “항공 산업은 적응하고 있으며 항공관제탑을 일반 건물에 배치하는 경우가 종종 있습니다”고 말하며 “관제탑에서 바라볼 때 보다 시야가 더 확보됩니다”라고 말했습니다.
당초 레이더 대안으로 개발
처음에 시리지는 비행자의 활주로와 유도로에서 물체를 추적하고 인식하는 고가의 레이더 시스템을 대신할 저렴한 대안을 공급하는데 중점을 두었습니다. 시리지 테크놀로지스 초기 제품은 CPU에서 비디오 피드를 분석하는 전통적인 컴퓨터 비전 알고리즘을 사용했습니다. 당시에는 시스템 수요를 충족했지만 이는 10년 전의 이야기입니다.
이후 비디오 해상도와 실시간 인텔리전스의 필요성은 급속히 증가했습니다. CPU로는 이렇게 많은 자원이 요구되는 기능을 따라잡기가 어려웠습니다.
크리스 서로우 대표는 “시리지 테크놀로지스는 GPU 기술을 사용해 더 낮은 가격으로, 필요한 서버 수도 대폭 줄여서 이들 기능을 제공할 수 있습니다”라고 말했습니다.
시리지가 GPU를 도입한 것은 2년 전입니다. 시리지는 엔비디아의 CUDA 라이브러리, 텐서RT(TensorRT) 딥 러닝 추론 옵티마이저, 카페(Caffe) 딥 러닝 프레임워크 등 딥 러닝 툴을 같이 채택했습니다.
그리고 공항에서의 수요가 활주로와 유도로뿐만 아니라 계류장과 게이트 구역까지 확대되자, 시리지는 기술 역량을 강화했습니다.
시리지는 보다 광범위한 업무수칙을 아우르는 첨단 AI 기술 개발에 착수했습니다. 이를 통해 더 다양한 종류의 물체 포착이 가능해졌고, 언제 해당 물체가 뜻밖의 지연을 야기할 수 있는지도 추론할 수 있습니다.
크리스 서로우 대표는 “기술의 한계가 어디인지 시험하는 중입니다”라고 말했습니다.
공항 데이터 풀로 트레이닝
시리지는 엔비디아 쿼드로(Quadro) P6000 GPU로 구동되는 워크스테이션으로 딥 러닝 네트워크를 트레이닝 해왔습니다. 이 시스템은 트레이닝 기반을 확대하기 위해서 서비스 대상 공항에서 이미지를 지속적으로 수집합니다. 보통 트레이닝을 하는데 5일-7일이 소요되기 때문에 프로세스를 가속화하기 위해 시리지는 최근 GPU 구동 구글 클라우드(Google Cloud)에서 트레이닝을 시작했습니다.
시리지는 HD급 카메라 20대에서 목표물의 위치 선정, 분류 및 이미지 스티칭을 실시간으로 하기 위해 쿼드로 P6000 GPU로 구동되는 워크스테이션에서 기술을 구현하고 있습니다. 이 시스템은 공항에 새로 도입되면, 해당 시설의 일반 운영 상황을 24시간 동안 파악하고 이를 20개국 약 36개 공항의 고객 데이터와 결합합니다. 이렇게 시스템 알고리즘 개선이 계속해서 이루어집니다.
시리지의 AI 혁신은 “원격 타워” 플랫폼을 기반으로 구축되었습니다. 크리스 서로우 대표는 이제 더 이상 새로운 관제탑이 건설되거나 레노베이션 되고 있지 않다고 말합니다. 대신 공항들은 항공 관제를 지상 시설로 이전하고 있습니다. 심지어 공항 외부 지역도 후보지로 고려 중인데요. 원격 타워는 AI 도입을 통해 보다 높은 수준의 상황 인식과 항공 교통 관제 지원을 제공합니다.
시리지는 여러 소규모 공항들이 하나의 원격 관제탑으로 여러 시설을 관리할 수 있도록 서로 협업을 검토하는 경우도 있다고 설명했습니다.
유럽 연합이 최초로 인증한 원격 타워는 시리지의 기술을 채택하며 최근 헝가리 부다페스트에서 문을 열었습니다. 이 원격 타워는 복수의 활주로를 갖춘 중형 공항을 위한 시스템인데요. 이 시스템은 우선 비상 운영, 라이브(live) 트레이닝, 백업용으로 사용되는 중이며 모든 관제사들이 이 시스템에 대한 트레이닝을 받고 있습니다. 헝가로콘트롤(HungaroControl)은 2020년에는 원격 관제탑을 부다페스트에서 상시적으로 운영할 계획입니다.
크리스 서로우 대표는 AI 혁신의 진전은 충분한 기능을 발휘하는 “AI 어시스턴트”로 이어질 것으로 기대합니다. AI 어시스턴트는 사람이 놓칠 수 있는 것들을 포착하고, 상황을 예측하고 유형을 인식하여 항공 교통 관제사들을 도울 전망입니다.
크리스 서로우 대표는 “향후 5-10년에 AI 어시스턴트가 부각될 전망입니다”라고 말했습니다.