본 논문에서 국내 공항별 비행장 관제시뮬레이터(ATCS; aerodrome traffic control simulator)를 구축하기 위한 모델을 제안한다. ATCS는 관제사의 직무교육과 새로운 관제시스템 교육을 위한 연구기능 등으로 활용된다. 이런 기능들을 수행하기 위해, 우리는 ATCS를 교육, 연구 그리고 통합관리 시스템 등의 세 가지 유형으로 분류하였고 국내 공항별 근무 환경과 교육 환경 등으로 분석하였다. 따라서 우리는 국내 공항별 구축 모델을 균등형, 차등형, 그리고 센터형 등으로 제안하고 각 시스템에 대한 장단점을 분석한다. 또한 우리는 ATCS 구축 모델을 구축 비용과 유지 보수비용, 활용성 그리고 확장성 등의 항목으로 검토하였다. 그에 따라 국내 공항에 비행장관제시뮬레이터 구축이 적합한 차등형을 제안하였다.
본 논문에서 국내 공항별 비행장 관제시뮬레이터(ATCS; aerodrome traffic control simulator)를 구축하기 위한 모델을 제안한다. ATCS는 관제사의 직무교육과 새로운 관제시스템 교육을 위한 연구기능 등으로 활용된다. 이런 기능들을 수행하기 위해, 우리는 ATCS를 교육, 연구 그리고 통합관리 시스템 등의 세 가지 유형으로 분류하였고 국내 공항별 근무 환경과 교육 환경 등으로 분석하였다. 따라서 우리는 국내 공항별 구축 모델을 균등형, 차등형, 그리고 센터형 등으로 제안하고 각 시스템에 대한 장단점을 분석한다. 또한 우리는 ATCS 구축 모델을 구축 비용과 유지 보수비용, 활용성 그리고 확장성 등의 항목으로 검토하였다. 그에 따라 국내 공항에 비행장관제시뮬레이터 구축이 적합한 차등형을 제안하였다.
This paper proposes the development model of the aerodrome traffic control simulator (ATCS) System for the domestic airport. The application of the ATCS is used as a OJT training function for the air traffic controller and research function for a new control procedure. In order to perform those func...
This paper proposes the development model of the aerodrome traffic control simulator (ATCS) System for the domestic airport. The application of the ATCS is used as a OJT training function for the air traffic controller and research function for a new control procedure. In order to perform those functions, we classified the ATCS in three types such as education, research and integrated management system, and the ATCS types analysed by the working and OJT training condition in domestic airport. Therefore, we proposed the ATCS models such as uniform type, differential type, and center type, and analysed the merits and demerits of the proposed models. Also we looked up ATCS's application in terms of the building and maintenance costs, operational utilization and scalability. So, we proposed the differential type which was suitable for the developing ATCS for the domestic airports.
This paper proposes the development model of the aerodrome traffic control simulator (ATCS) System for the domestic airport. The application of the ATCS is used as a OJT training function for the air traffic controller and research function for a new control procedure. In order to perform those functions, we classified the ATCS in three types such as education, research and integrated management system, and the ATCS types analysed by the working and OJT training condition in domestic airport. Therefore, we proposed the ATCS models such as uniform type, differential type, and center type, and analysed the merits and demerits of the proposed models. Also we looked up ATCS's application in terms of the building and maintenance costs, operational utilization and scalability. So, we proposed the differential type which was suitable for the developing ATCS for the domestic airports.
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문제 정의
국내 공항의 관제사를 위한 비행장관제시뮬레이터를 구현하기 위한 구축 모델을 제시하였다. 비행장관제시뮬레이터의 활용 측면으로 교육측면과 연구지원부분을 중심으로 분석하였으며 기능 및 활용측면으로 균등형, 차등형, 그리고 센터형을 제시하였다.
또한 관제사 인원이 5인 이하의 소형 공항의 경우, ATCS 운영에 필요한 교관 인원과 교육 시간의 확보가 어려운 문제점이 있다. 따라서 본 논문에서는 국내 공항별 비용 대비 활용성을 최대화하기 위한 모델을 제안한다. 관제사가 ATCS을 사용하는 주요목적은 교육훈련과 관제 상황 복기 및 관제사 워크로드 분석 등 연구 지원 등이다.
가설 설정
- 인트라넷으로 구성이 가능하여 시스템구축이 용이.
- 인트라넷을 통한 네트워크 구성이 간편하여 시스템 구축이 용이.
제안 방법
이런 목적에 부합되는 ATCS 유형으로 교육지원, 연구지원 그리고 통합지원 시스템으로 구분한다. 각 ATCS 유형을 국내 공항에 구축하기 위해 공항별 근무 환경과 교육 환경에 따라 분석하여 균등형, 차등형, 그리고 센터형의 세 가지 모델을 제시하고 각 모델별 장단점을 분석한다. 그리고 국내 전체 민간공항에 ATCS를 구축하기 위해, 우리는 구축 모델별들을 구축비용 및 유지보수 비용, 시뮬레이터 운용 효율성, 그리고 시스템 활용성 및 확장성 등의 항목으로 분석하였다.
각 ATCS 유형을 국내 공항에 구축하기 위해 공항별 근무 환경과 교육 환경에 따라 분석하여 균등형, 차등형, 그리고 센터형의 세 가지 모델을 제시하고 각 모델별 장단점을 분석한다. 그리고 국내 전체 민간공항에 ATCS를 구축하기 위해, 우리는 구축 모델별들을 구축비용 및 유지보수 비용, 시뮬레이터 운용 효율성, 그리고 시스템 활용성 및 확장성 등의 항목으로 분석하였다.
따라서 ATCS 유형을 도출하기 위해서 활용 방안을 기반으로 기능 유형을 그룹화하여 표 2와 같이 세 가지의 시스템 유형으로 정리하였다[5],[6].
공항의 관제사가 ATCS를 통한 정기교육을 받을 때 발생할 수 있는 문제점으로 공항내 시뮬레이터가 설치되지 않을 경우 교육으로 인한 근무인원의 부재가 발생하게 된다. 따라서 시뮬레이터를 구축할 때 공항별 교통량, 관제사 인원, 교육에 따른 이동 거리 등을 검토한다.
따라서 우리나라 비행장관제 시뮬레이터 구축방향은 대형 공항인 인천, 김포, 제주공항에 고성능의 시스템을 구축하고 울진 공항을 포함한 소형 공항의 경우 인천, 김포, 제주 공항으로 이동하여 교육을 받는 방법으로 제안한다.
각 선정 기준의 평가 방식은 자문회의에서 점수를 배정하는 방식으로 선택하였다. 또한 구축 방법을 선택할 때 ATCS를 구축비용과 유지비용을 고려하여 선정 기준 항목 중 비용과 운영부분에 가중치를 주었으며 기술부분은 미래 확장성을 고려하였다. 단 차등형의 경우, 주요거점 공항(인천, 김포, 제주)에 우선적으로 구축하고 소형공항(울진, 양양, 울산, 여수 그리고 무주)공항은 추후에 구축하는 것으로 고려하였다.
본 논문의 구성은 Ⅱ장에서 ATCS 소개 및 유형 분석, Ⅲ장에서 국내 공항별 환경을 분석하고 Ⅳ장에서 공항에 ATCS를 구축하기 위한 구축 모델과 각 모델별 장단점을 분석하며 그리고 마지막 Ⅴ장에서 결론을 맺는다.
국내 공항의 관제사를 위한 비행장관제시뮬레이터를 구현하기 위한 구축 모델을 제시하였다. 비행장관제시뮬레이터의 활용 측면으로 교육측면과 연구지원부분을 중심으로 분석하였으며 기능 및 활용측면으로 균등형, 차등형, 그리고 센터형을 제시하였다.
앞 절에서 제시된 세 가지 구축 모델에 대하여 비용, 운영, 그리고 기술적인 측면을 통해 가장 적합한 모델을 선정한다. 각 선정 기준은 구축비용 및 유지보수 비용, 시뮬레이터 운영 효율성, 그리고 시스템 활용성 및 확장성을 고려하여 표 9와 같이 정리하였다.
성능/효과
최종적으로 평가된 점수를 기준으로 구축 모델에 대한 효율성을 살펴보면 균등형, 차등형, 그리고 센터형의 합산 결과는 각각 29점, 42점,그리고 41점으로 차등형과 센터형 모델이 효율적인 모델로 분석되었다. 하지만, 비용과 운영적인 측면에서 차등형과 센터형의 점수는 26점과 23점으로 차등형이 높게 나타났다.
후속연구
- 향후 시스템의 신규 기능 추가 및 확장을 위해서는 공항별 별도의 설치 및 시험이 필요함.
- 향후 시스템의 신규 기능 추가 및 확장이 센터를 통해 온라인으로 업데이트되어 시스템 확장성이 높음.
센터형 모델의 경우 초기 개발비용 외에 운영비용으로 통신비와 보안솔루션 사용료가 고정적으로 추가 발생한다. 센터형은 운영인력이 상대적으로 감소하여 인건비 절감효과가 있을 것으로 평가할 수 있으나 교육환경이 다른 관제시설 간의 통합 교육이 실시간으로 가능여부가 세부적인 검토가 아직 이루어지지 않았으므로 추가적인 연구가 진행되어야 할 것이다.
운영인력 측면에서 제안된 두 가지 모델에 비하여 인건비 절감효과가 있을 것으로 평가되나 교육환경이 다른 관제시설 간의 통합교육의 실효성이 검증이 되지 않았다. 추후 네트워크 연결 등 구현기술에 대한 세부적인 검토가 이루어진다면 운영인력, 활용성, 업그레이드 및 유지보수에서 장점을 가지고 있다. 추후 차등형 모델에 통합관리를 위한 네트워크 시스템을 구축한다면, 센터형으로 확장이 쉽고 중앙 집중식 관리 및 분산 처리가 동시에 가능한 시스템이므로 미래 지향적 측면에서 센터형이 장점을 가지고 있다.
추후 네트워크 연결 등 구현기술에 대한 세부적인 검토가 이루어진다면 운영인력, 활용성, 업그레이드 및 유지보수에서 장점을 가지고 있다. 추후 차등형 모델에 통합관리를 위한 네트워크 시스템을 구축한다면, 센터형으로 확장이 쉽고 중앙 집중식 관리 및 분산 처리가 동시에 가능한 시스템이므로 미래 지향적 측면에서 센터형이 장점을 가지고 있다.
하지만 추후 소형 공항에도 시뮬레이터가 보급이 된다면 교육의 효율성, 교육 인력의 편성과 시뮬레이터 활용적인 측면에서 센터형 모델에서 제시된 터미널 형식의 시뮬레이터가 구축되는 것이 바람직하다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
공항 관제탑 관제사의 업무는 무엇인가?
공항 관제탑 관제사는 항공기간 충돌방지를 위해 항공교통 업무규정에 따른 표준분리기준치의 적용으로 공중 및 지상의 항공기에 대한 관제업무를 수행한다. 항공기 조종사에게 공항의 기상 및 활주로 상황 등에 관한 정보를 제공하여 항공기의 안전한 착륙과 이륙을 유도함과 동시에 지상 이동 지역 내의 항공기, 장비, 차량 및 인력 등의 움직임을 통제한다. 하지만 관제사는 항공기의 비정상 상황(엔진고장, 조류 충돌)의 발생, 공항 내에서의 항공기, 차량, 또는 인력 등의 이동에 따른 상황, 그리고 사고 발생 시 신속한 대응과 같이 공항의 지상과 공중에서 발생하는 모든 상황에 대한 지속적인 모니터링을 수행한다[1]-[3].
ATCS란?
ATCS란 공항의 관제탑과 유사한 환경에서 관제 업무인 허가중계, 지상관제, 국지관제 등을 훈련할 수 있는 모사 장치로 그림 1과 같다. ATCS는 관제 교육에서 실습 교육을 통한 숙련도를 높이기 위한 장비이다.
참고문헌 (6)
H. K. Jung, S. H. Kim, S. S Lee and S. B Hong, Planning for the developing an aerodrome traffic control simulator, Ministry of Land Infrastructure and Transport, Final Report 11-1613000-000090-01, 2013.
S. B. Hong and D.H. Kim, "The study on the direction of developing and aerodrome traffic control simulator for the air traffic controller," The Journal of Advanced Navigation Technology, Vol. 18, No.2, pp114-120, 2014.
Ministry of Land Infrastructure and Transport, Air traffic service standard, 2013-908, 2013.
I. Y. Lee, Y. C Choi, "Aerodfome air traffic control simulator of promotion for advanced ground safety," Journal of Korean Society of Transportation, Vol 32, No.5, pp.497-502, 2014.
M. Pistre, J. P. Majerus, M. Barbarino, A. Skoniezki, and W. Philipp, Simulations facilities for air traffic control training, 1st ed , Eurocontrol HUM. ET1. ST07.3000-REP-02, Mar. 2000.
M. Pistre, J. P. Majerus, M. Barbarino, A. Skoniezki, and W. Philipp, Specifications on training methods and tools, 1st ed , Eurocontrol HSR/TSP-006-GUI-01, Dec. 2000.
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