인하대학교 전자계산공학과 조 근식 교수 연구팀은 대한항공과의 산학 협동 연구를 통하여 RACES(Ramp Activity Coordination Expert System)라는 이름의주기장 관리 시스템을 개발하는데 성공하였다. 1995년 5월부터 약 2년에 걸쳐개발된 RACES는 김포공항을 배경으로 하루 동안에 공항에 도착하고 출발하는 항공기들을 주기장에 배치하도록 하는 스케줄링 전문가 시스템으로서, 현재 김포 공항의 대한항공 항공기들을 관리하는 시스템으로 적용되고 있다. 국외의 유사한 사례 로서 국내 항공사들과 치열한 경쟁 관계에 있는 선진국의 몇몇 항공사들 역시 시스템을 개발하여 자국에 적용하므로써 경쟁력 확보에 성공을 거두고 있다.
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| [ RACES 화면 ] |
미국의 아메리칸 항공사에서는 Gatemanager/GatePlan이라는 주기장 관리 시스템을 개발하여 시카고 공항과 달라스/포트 월스
공항에 대해 적용함으로써 복잡한 주기장 교통량을 조절하고 공항 자원상의 이점을 얻고 있으며, 텍사스 주립 대학 연구소에서는 GATES라는
전문가 시스템을 개발하여 미국의 JFK(John F. Kennedy) 공항 내의 트랜스 월드 항공사 소속 항공기들을 관리하고 있다.
또한, 일본의 동경 나리타 공항에서도 하루 300여 편 이상의 항공기들에 대해 주기장 스케줄링 전문가 시스템을 개발하여 우리 나라의 공항
관리공단에 해당하는 곳에서 이 S/W를 운영하고 있으나 예기치 못한 상황 변화에 대한 자동 조정 기능이없고 기능면에서 이번에 인하대학교와
대한항공이 개발한 시스템이 훨씬 우수한 것으로 나타났다.
이처럼 외국의 유명 항공사들에서는 이미 주기장 관에 대한 컴퓨터 시스템을 개발하여 성공을 거두고 있으며, 연계 시스템의 개발로 확장하고
있다. 이러한 추세에 발맞추어 국내의 대표적인 항공사인 대한항공에서도 주기장 관리를 위한 시스템의 개발의 필요성을 느끼고 개발을 서두르는
가운데 1995년 5월 인하대학교 조근식 교수가 이끄는 전문가 시스템 연구실과 대한항공의 시스템부 및 통제실은 RACES 개발을 위한 Task
Force 팀을 구성하여 개발에 착수하고 2년 정도 기간 동안의 연구를 통하여 시스템을 완성하였다.
RACES의 개발이 성공을 거둠으로써 대한항공 측에서는 공항 관리의 효율면에서 커다란 잇점을 갖게 되었을 뿐만 아니라 비용으로 생각하면
엄청난 액수의 항공 자원을 효과적으로 관리할 수 있게 된다. 또한, 이러한 주기장 관리 시스템은 국제간의 항공기 취항 문제에 있어서도 결정적인
요인으로 작용되는데, 예를들면, 특정 항공사가 특정 시간대에 김포 공항에 취항을 원하는 경우 취항 가능 여부가 주기장의 배정될 수 있는지에
따라 크게 영향을 받을 수도 있으므로 컴퓨터의 시뮬레이션을 통해 객관적인 자료를 제공하므로써 국제 항공분쟁에 효과적으로 대처하는 길이기도
하다. 한편, 학문적인 관점에서는 인공지능(Artificial Intelligence)의 첨단 기법을 적용하여 RACES를 개발
함으로써 인공지능의 실용화라는 학문 발전의 계기로서 주목을 받고 있다.
지금까지는 인공지능이라는 학문이 일반 대중들에게는 막연히 추상적이고 실용화하기 어려운 학문 분야로만 인식되어 왔지만 RACES의 개발 성공은 순수 국내 기술로서 최첨단 산업인 항공 분야에 적용된다는 점에서 커다란 의의를 둘 수가 있다. 실제로 RACES와 같은 시스템을 외국에서 사들여 올 경우 수 십 ~ 수 백만 달러의 구입비와 고액의 유지보수비를 지속적으로 지불해야 한다. 더욱 중요한 것은 외국 소프트웨어는 국내 공항 실정과 맞지 않아 많은 수정이 요구되며 소프트웨어로 인하여 항공사가 외국 회사에 종속되는 경우가 발생할 수 있다.
RACES는 PROLOG라는 프로그래밍 언어로 개발되었는데 전체 프로그램 모듈이 약 100여개의 파일로 구성되어 있으며 총 5만여 라인에
달하는 크기로서, 이는 C 언어로 표현했을 경우 50만 라인의 규모라고 할 수 있다. RACES는 현재 세계적으로 복잡하기로 유명한 김포공항의
대한항공사가 운영하는 항공기들에 대한 주기장 스케줄링 시스템으로 사용하고 있다. 즉, RACES는 세계적으로 복잡하면서, 이착륙 항공편
수에 비해 주기장이 부족한 실정에 있는 공항 환경에 대해 개발된 시스템이다.
뿐만 아니라 다양한 제약조건 및 이윤 추구를 위한 목표들을 만족시키면서 주기장 스케줄을 작성함으로써 실무 전문가 수준의 안정성을 가지고
있다. 또한, RACES는 하루 500 ~ 600여편 정도의 항공기들에 대한 스케줄을 불과 20초 내에 생성해 내는 성능을 발휘한다. 이것은
7 - 8년 정도의 경험을 가지고 있는 두 명의 전문가들이 4 ~ 5시간에 걸쳐서 작성해야 하는 정도의 수준에 해당한다. 뿐만 아니라,
RACES는 항공기들에 대한 스케줄 작성 후 예기치 못한 환경 변화로 인한 스케줄 변경시 이를 자동적으로 처리하는 능력을 갖추고 있기도
한다. 이것은 RACES의 조정 시스템이 역할을 담당하게 된다. 기존의 배정 결과를 조정해야 할 경우 RACES는 사용자와의 단계적인 대화(interaction)를
통하여 행함으로써 융통성을 발휘한다. 즉, RACES는 기본적으로 그래픽 환경 하에서 사용자가 조정해야 될 항공기들을 선택하여 주기장에
옮겨 놓으면 자동으로 조정한다. 만약, 수동으로 배정해야 할 경우가 발생하면 수동 모드에서 사용자가 직접 배정할 수도 있다.
이러한 시스템의 조정 능력은 주기장 관리 시스템에 있어서 아주 중요하게 고려되어야 할 부분으로 실무 적용 단계에서 큰 역할을 하게 된다. 위의 그림은 RACES에서 스케줄링을 수행한 후 항공기들이 배정된 모습을 보여주는 화면이다. 화면에서 세로축의 주기장들에 대해 하루 동안의 모든 항공기들이 주기장 점유 시간을 기준으로 막대 모양으로 배정되어 있다.
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