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과제기본정보

빅데이터 기반 항공안전관리 기술개발 및 플랫폼 구축1년차

사업개요
사업개요에 대한 사업명, 분류코드(기술분류), 과제명, 주관연구기관, 총괄연구 책임자(성명, 소속, 전화번호), 총 연구기간, 당해연도 연구기간 정보제공
사업명 빅데이터 기반 항공안전관리ㆍ보안인증 기술개발 과제번호 20BDAS-B158275-01
국가과학표준분류 1순위 원자력 | None | None 적용분야 교통/정보통신/기타 기반시설
2순위 농림·수산 | None | None 실용화대상여부 실용화
3순위 None | None | None 과제유형 응용
과제명 빅데이터 기반 항공안전관리 기술개발 및 플랫폼 구축
주관연구기관 (사단)항공우주산학융합원
총괄연구 책임자 성명 유창경
소속 인하대학교 직위 교수
기관 대표번호 032-260-3000 FAX 032-863-6517
총 연구기간 2020-04-21 ~ 2023-12-31
당해연도 연구기간 2020-04-21 ~ 2020-12-31

(단위:원)

년도별 정부출연금, 기업부담금, 계 정보제공
년도 정부출연금 기업부담금
현금 현물 소계
1차년도 3,360,000,000 58,036,000 522,324,000 580,360,000 3,940,360,000
과제기본정보의 연구개발개요, 최종목표, 연구내용 및 범위 정보제공
연구개발개요 빅데이터 기반 항공안전관리 기술개발 및 플랫폼 구축은 2개의 세부과제로 나누어짐.

① 1세부 : 빅데이터 분석 플랫폼 개발 및 운영방안 연구
- 항공 데이터 관련 이해관계자(기관포함) 및 법?제도 내 요구사항 분석
- 빅데이터 분석 플랫폼 운영체계 및 분석결과 공유?활용방안 마련
- 빅데이터 분석 플랫폼 개발 및 구축

② 2세부 : 항공안전 빅데이터 분석기술 개발
- 항공안전 데이터 처리 기술 개발
- 데이터 기반 실시간 예측적 위험 산정 알고리즘 개발
최종목표 ■ 정량적이고 예측적인 예방형 항공안전관리를 위한 항공안전 빅데이터 분석 기술 및 플랫폼 개발
1) 1단계 : 접근 및 활용 가능한 데이터 수집을 통한 대표적 국가 항공안전장애 시범분석
2) 2단계 : 항공사, 공항공사 등 관?공?사의 복합 데이터 수집 및 활용을 통한 우리나라 항공시스템의 예측적 안전관리 연구성과 도출

- 항공분야 가용 데이터 목록 및 구조, 호환성 등의 도출하여 데이터 전처리 기술 개발
- 항공사고?준사고?안전장애 데이터와 공항운영?항적?기상 등의 운항관련 데이터를 융합하고 기계학습 및 AI 기법을 적용한 항공안전 위해요인 및 위험 분석
- 데이터 처리?저장?관리와 빅데이터 분석 알고리즘을 적용한 실시간 위험 예측 및 감지하여 필요 데이터를 별도 저장?관리 및 분석하는 통합 플랫폼 개발
- 항공안전 관련 데이터 공유?활용을 위한 기초자료, 매뉴얼 제시 및 이해관계자 의견을 수렴한 플랫폼 운영 지침 수립
- 활용 가능 데이터 종류 및 범위 확대 고려 예측적 위험분석 기술 개발 및 플랫폼 확장 연구
연구내용 및 범위 ① 1세부 : 빅데이터 분석 플랫폼 개발 및 운영방안 연구
■ 항공 데이터 관련 이해관계자(기관포함) 및 법?제도 내 요구사항 분석
- 이해관계자 및 법?제도 내 요구사항 분석
- 빅데이터 분석 플랫폼 운영 매뉴얼 및 지침 수립
- 플랫폼 실용화 단계별 운영 및 전문인력 양성방안 수립
■ 빅데이터 분석 플랫폼 운영체계 및 분석결과 공유?활용방안 마련
- 항공분야 데이터 접근성 및 활용성 분석 및 명확화
- 수집 데이터 범위 및 획득 프로세스 분석 정의
- 사용자별 권한 및 접근관리 분석 정의
- 빅데이터 공유 인프라 환경분석에 기반한 운영관리체계 수립
- 플랫폼 실용화 방안 연구
- 분석결과 공유 활용 지침 수립
■ 빅데이터 분석 플랫폼 개발 및 구축
- 항공 데이터 분류체계 수립, 기술표준 정의 및 형식 수립
- 데이터 이행 및 지속적인 데이터 수집과 분석?저장 방안을 고려한 플랫폼 아키텍처 설계
- 데이터 소스와 분석 플랫폼과의 데이터 교환 기술 개발
- 분석결과 표준 기술 개발
- 온라인 및 실시간 데이터 공유 보안 및 플랫폼 상태 관리 기술 개발
- 플랫폼 소프트웨어 품질측정 기술 개발
- 데이터 확장을 고려한 플랫폼 시작품 개발 구축 및 시범 운영
- 플랫폼 시스템 매뉴얼 수립

② 2세부 : 항공안전 빅데이터 분석기술 개발
■ 항공안전 데이터 처리 기술 개발
- 정형 데이터의 구조 및 호환성 목록 도출
- 비정형 데이터 활용을 위한 기술 개발
- 분석을 위한 데이터 전처리 기술 개발 및 검증
■ 데이터 기반 실시간 예측적 위험 산정 알고리즘 개발
- 안전이슈대응 데이터 표현 기술 개발
- 기계학습 및 인공지능 기반 위험산정 예측 기술 개발
- 예측적 항공안전성과지표 도출 분석
- 시범분석을 통한 개발 기술 시연 및 검증
- 데이터 확장을 고려한 분석기술 개발

* 국가차원의 위해요인 및 위험 기반의 항공안전성과지표를 기반으로 하는 빅데이터 분석을 통한 항공안전 수준 측정 및 측정결과에 적합한 국가 항공안전 정책 측면의 방향성 및 계획 수립
* 국내 항공안전 관련 이해관계자의 수요에 맞춰진 항공안전 분석 데이터 제공
* 항공안전 수요 데이터 및 분석 정보 식별하고, 국내외 항공안전 관련 코드 등의 검토를 통해 향후 국내?외 시스템과의 데이터 공유?활용에 대한 방향성을 정립하고, 이를 토대로 이해관계자는 이를 활용한 기관별 필요한 항공안전 시스템 개선을 위한 설계 및 구축
* 기계학습 및 AI를 기반한 항공안전 빅데이터 분석 알고리즘은 공개 소프트웨어(Open Source) 형태로 제공함으로써 이해관계자 및 다양한 수요주체가 항공안전정책?항공안전업무 이외 기타 산업안전 관련 업무?항공안전 통계분석 등의 필요에 따라 적시에 활용하고 적용할 수 있는 기반 제공
건설기술연구개발사업 주요내용
건설기술연구개발사업 주요내용의 구분, 연구개발목표, 연구개발 내용 및 방법 정보제공
구분 연구개발목표 연구개발 내용 및 방법
1차년도 1단계 최종목표: 기술개발 목표 설정 및 분석 기반 조성
- 항공분야 가용 데이터 목록 및 구조, 호환성 등의 도출하여 데이터 전처리 기술 개발
- 항공사고, 준사고, 안전장애 데이터와 공항운영,항적,기상 등의 운항관련 데이터를 융합하고 기계학습 및 AI 기법을 적용한 항공안전 위해요인 및 위험 분석
- 데이터 처리/저장/관리와 빅데이터 분석 알고리즘을 적용한 실시간 위험 예측 및 감지하여 필요 데이터를 별도 저장/관리 및 분석하는 통합 플랫폼 개발
- 항공안전 관련 데이터 공유/활용을 위한 기초자료, 매뉴얼 제시 및 이해관계자 의견을 수렴한 플랫폼 운영 지침 수립
- 활용 가능 데이터 종류 및 범위 확대 고려 예측적 위험분석 기술 개발 및 플랫폼 확장 연구
1. 항공우주산학융합원
- 이해관계자별 항공안전 데이터분석을 위한 분석 요구사항 조사 및 법/제도 개선사항 등 도출
- 교통/안전 부문 국내·외 빅데이터 분석 플랫폼 운영 및 교육·훈련 현황 등을 조사하고 향후 단계별 운영계획 및 전문인력 양성방안 수립을 위한 기반사항 도출
- 이해관계자별 항공안전 관련 데이터의 보유 현황을 조사·분석하고, 분석 활용 대상 데이터 분류 및 목록 구성 및 데이터별 접근 현황 조사
- 항공안전 데이터 표준화 체계 구축 및 표준 코드 체계 등 수립

2. 인하대학교
- 가용 데이터 내의 텍스트, 음성, 이미지 등 비정형 데이터의 목록화, 항공안전 분야의 데이터 마이닝 기법 적용 현황 조사
- 적용 가능한 데이터 마이닝 기법 기초 연구 및 가용 데이터 시험 적용,
- 가용 데이터 호환성 목록을 기반으로 전처리를 통한 추후 개발될 분석 알고리즘 내 적용 가능성 획득
- 항공안전 위해 요인/위험 산정 예측 기법 개념 연구
- 현행 항공안전 관련 가용 데이터를 토대로 기계학습 분석 모델을 적용한 항공안전 위해요인 분석

3. 항공안전기술원
- (1세부)이해관계자별로 항공안전 분석결과의 공유를 통해 항공안전 증진 및 정책 반영을 위한 조직/법제도 등 운영관리체계 수립
- 국내외 항공분야 데이터 공유/활용 사례를 조사하고 항공안전 강화를 위한 데이터 이해관계자들과의 공유/활용 방안 수립,
- (2세부)정형 데이터의 구조 및 호환성 목록 도출
- 안전 이슈 대응 데이터 표현(Data representation) 기술 개발(항공안전 관련 주요 이해관계자의 항공안전 이슈에 대한 국내 데이터 활용현황 조사·분석 등)
- 기존 항공안전성과지표 분석기법, 성과 및 예측 관련 활용 등 운용현황 조사 등

4. 한국전자통신연구원
- 이해관계자의 안전관리(SMS) 요건 및 관련 데이터를 기반으로 위험산정 예측분석을 위한 기계학습 기반 예측 기술 요구사항 정의
- 안전 이슈별 위해요인 식별을 위한 데이터 분석 모델 및 위해요인별 위험도 산정을 위한 예측 분석 기술 연구

5. 네이버시스템
- CICTT Occurrence Category Definitions 분석, ICAO ADREP taxonomy 분석
- 항공안전데이터 처리 및 활용에 관한 규정 분석, 데이터 마트 기반 항공안전 플랫폼 DB 구성
- Aviation Safety Data 분류체계 수립

6. 클루닉스
- 빅데이터 수집 및 전처리를 위한 솔루션 조사 분석
- 데이터 실시간 처리를 위한 기반 기술 조사 연구
- 분산저장처리 플랫폼의 최적 성능 구축을 위한 사례 연구
연구성과 기술적 기대성과 ① 1세부 : 빅데이터 분석 플랫폼 개발 및 운영방안 연구
- 이해관계자 요구사항 정의서
- 빅데이터 분석 플랫폼 운영 매뉴얼 ? 지침, 플랫폼 실용화 운영전략
- 항공안전 빅데이터 분석 전문인력 양성 전략 방안
- 항공분야 데이터 접근성 및 활용성 목록
- 플랫폼 실용화 전략
- 항공분야 빅데이터 분석결과 공유?활용 방안 및 지침
- 항공안전 빅데이터 분석 플랫폼 규격서, 데이터 분류체계 및 표준화 지침, 설계서
- 빅데이터 분석 플랫폼 시작품 및 분석서, 데이터 공유 보안기술
- 데이터 연계 및 분석결과 표출 기술

② 2세부 : 항공안전 빅데이터 분석기술 개발
- 정형 데이터의 구조 및 호환성 목록
- 비정형 데이터 활용(데이터 마이닝 등) 기술, 데이터 전처리 기술 개발 및 검증
- 안전이슈 대응 데이터 표현 기술 개발
- 기계학습 및 인공지능 기반 위험산정?예측 기술 개발
- 예측적 항공안전성과지표 목록 도출?분석 기술 개발
- 알고리즘 개발 기술 시범분석 보고서(기술 시연 및 검증)
- 데이터 확정 고려한 분석 기술 개발
사회 경제적 파급효과 ■ 항공안전 수요 데이터 및 분석 정보 식별하고, 국내외 항공안전 관련 코드 등의 검토를 통해 향후 국내?외 시스템과의 데이터 공유?활용에 대한 방향성을 정립하고, 이를 토대로 이해관계자는 이를 활용한 기관별 필요한 항공안전 시스템 개선을 위한 설계 및 구축에 활용

■ 현행 매뉴얼 및 단일 시스템 기반의 항공안전관리체계를 빅데이터 분석 기반의 과학화 및 객관화된 체계적 토대의 항공안전관리체계로의 개선

■ 단일 시스템에 수록된 데이터 이외에 항공안전과 관계된 다양한 원천 시스템으로부터 수집되는 데이터를 토대로 이해관계자를 비롯한 다양한 수요자에 적합한 분석 정보를 신속하게 제공할 수 있는 기반 확보

■ 국가 정책, 공항운영, 항공사, 관제기관, 조업사 등 다양한 측면에서 다양한 각도로 다양한 데이터의 융합을 기반으로 각 이해관계자 측면에서 표준화된 기준과 데이터를 토대로 신뢰성 높은 항공안전 위험 분석 및 평가 정보 제공을 통한 명확한 의사결정 지원 기반 제공
활용방안 ■ 본 연구 과제를 토대로 개발된 빅데이터기반 항공안전 분석 알고리즘의 공개 소프트웨어 제공을 통해 국내 항공안전 사회 및 이해관계자와 다양한 수요주체 그리고, 타 산업의 안전주체까지 폭 넓게 활용할 수 있는 기반을 제공함으로써, 국내 항공안전관리체계 향상 뿐만 아니라 국제항공사회 항공안전 향상에 실질적인 기여, 산업안전, 재난안전, 보건안전 등의 타 산업분야의 분석이 필요한 영역까지 개발된 기술을 확산 적용 기회 도출
핵심어
핵심어의 구분, 핵심어, 핵심어1~핵심어5 정보제공
핵심어 핵심어1 핵심어2 핵심어3 핵심어4 핵심어5
국문 항공안전관리 빅데이터 데이터 표준화 기계학습 플랫폼
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