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과제기본정보

빅데이터 기반 항공안전관리 기술개발 및 플랫폼 구축3년차

사업개요
사업개요에 대한 사업명, 분류코드(기술분류), 과제명, 주관연구기관, 총괄연구 책임자(성명, 소속, 전화번호), 총 연구기간, 당해연도 연구기간 정보제공
사업명 빅데이터 기반 항공안전관리ㆍ보안인증 기술개발 과제번호 22BDAS-C158275-03
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
전화번호 032-260-3000 FAX 032-863-6517
총 연구기간 2020-04-21 ~ 2024-12-31
당해연도 연구기간 2022-01-01 ~ 2022-12-31

(단위:원)

년도별 정부출연금, 기업부담금, 계 정보제공
년도 정부출연금 기업부담금
현금 현물 소계
3차년도 3,834,000,000 18,200,000 163,800,000 182,000,000 4,016,000,000
과제기본정보의 연구개발개요, 최종목표, 연구내용 및 범위 정보제공
연구개발개요 1. 사업명 : 빅데이터 기반 항공안전관리/보안인증 기술개발사업
2. 연구개발과제명: 빅데이터 기반 항공안전관리 기술개발 및 플랫폼 구축
3. 연구수행체계 : 일반
4. 총 연구기간 : 2020.4.21 ∼ 2024.12.31 (4년9개월)
- 1단계(1년차) : 2020.4.21 ~ 2020.12.31 (9개월)
- 2단계(2년차) : 2021.01.01 ~ 2021.12.31 (12개월)
- 3단계(3년차) : 2022.01.01 ~ 2022.12.31 (12개월)
- 4단계(4년차) : 2023.01.01 ~ 2023.12.31 (12개월)
- 5단계(5년차) : 2024.01.01 ~ 2024.12.31 (12개월)
5. 주관연구개발기관 : 항공우주산학융합원
6. 공동연구개발기관 : 인하대학교, 항공안전기술원, 한국전자통신연구원, 네이버시스템, 클루닉스
7. 과제 총연구비 : 18,185백만원(정부 16,314백만원/민간 1,871백만원)
최종목표 최종목표: 정량적이고 예측적인 예방형 항공안전관리를 위한 항공안전 빅데이터 분석 기술 및 플랫폼 개발
- 1~3단계 : 접근 및 활용 가능한 데이터 수집을 통한 대표적 국가 항공안전장애 시범분석
- 4~5단계 : 항공사, 공항공사 등 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 3단계(3년차, 2022년도) 연구목표 : 위험기반 항공안전 빅데이터 분석플랫폼 개발
1. 항공우주산학융합원
- 이해관계자 및 전문가 그룹별 항공안전 데이터 분석 요구사항 지속 조사 및 실행 방안 정의
- 이해관계자 및 전문가 그룹별 분석 요구사항 이행 현황 분석 및 추적 관리
- 항공안전 데이터 분석 플랫폼 운영 ISP 수립
- 분석기술 개발을 위한 데이터 수집
- 이해관계자별 항공안전 관련 시스템 및 보유 데이터, 데이터 목록, 구조 등 현황 조사 분석
- 분석수요 기반 신규 전조징후 발굴 및 탐지
- 플랫폼 활용 교육 커리큘럼 개발

2. 인하대학교
- 복합 데이터 호환성 식별 및 구조 설계
- 데이터마이닝 기법을 사용하여 텍스트, 음성, 이미지 등의 비정형 데이터를 정형 데이터로 변환 처리하는 기술 개발
- 정형 및 비정형 추가 데이터 전처리 기술 개발 및 전처리 된 데이터 데이터베이스 통합
- 복합데이터 기반 분석 및 예측 결과 표현 기술 개발
- 기계학습 및 인공지능 기반으로 데이터 분석 기술 및 위해요인, 전조징후, 안전문제 예측 기술 개발
- 복합 데이터 기반 전조징후, 안전문제 발생 예측 시범분석

3. 항공안전기술원
- 빅데이터 분석 플랫폼 단계별 업무 세부절차 수립
- 가용데이터 공유활용 체계 수립
- 항공안전 관련 대내외 동향 변화 조사·분석결과, 관련 데이터 표현 기술, 및 확장된 가용데이터 기반 분석 알고리즘의 분석결과를 반영하여 분석 데이터 플랫폼 개발과 연계된 안전이슈 대응 데이터 표현기술 개발 검토
- 복합 데이터 기반 위해요인 분석 및 위험산정 알고리즘을 활용한 데이터 기반의 항공안전성과지표 도출 방안 검토
- 확장된 가용 데이터 기반 위해요인 분석 및 위험산정 알고리즘을 활용한 시범분석 결과 검증

4. 한국전자통신연구원
- 항공안전 발생 요인 분석 및 항공안전사건 검증 기술 개발
- 항공안전 위험 예측 분석 기반 발생위험 예측 모델 개발
- 시계열 데이터 기반 위험상황 예측 기술 개발
- 항공 데이터 확장 특성 분석 및 알고리즘 확장 방안 연구

5. 네이버시스템
- 플랫폼 운영체계 구성, 보안체계, 네트워크, 빅데이터 분석 플랫폼, 백업 체계, 통합 관제 체계 등 빅데이터 플랫폼 시작품 개발 구축
- SW 신규설치, 배포, 모니터링, 성능 테스트 등 웹 UI 기반 구축
- 시범운영 수행 조직, 조직별 역할, 운영 일정 등 시범운영 수행 방안 및 일정 수립

6. 클루닉스
- 표준 JDBC 인터페이스 활용, 시각화도구 S/W들 사이의 표준화된 모듈로 데이터 접근 설계
- HBase, Hadoop HDFS, Spark 등 다양한 데이터 소스 S/W의 접근 인터페이스 제공 체계 설계
- 소프트웨어 품질측정 S/W 조사 분석
건설기술연구개발사업 주요내용
건설기술연구개발사업 주요내용의 구분, 연구개발목표, 연구개발 내용 및 방법 정보제공
구분 연구개발목표 연구개발 내용 및 방법
3차년도 3단계 최종목표: 위험 기반 항공안전 빅데이터 분석 플랫폼 개발
- 위험 기반 항공안전 빅데이터 분석 플랫폼 개발
- 예측적 항공안전 데이터 분석 기술 개발
- 전문인력양성 분야별 방향성 도출 및 교육체계 개발
- 빅데이터 분석 플랫폼 단계별 업무 세부절차 및 가용데이터 공유활용 체계 수립
- 안전이슈 대응 표현기술 개발 및 항공안전성과지표 유효성 분석, 확장된 가용데이터 기반 분석 알고리즘 검증
- 항공안전 빅데이터 분석 플랫폼 시작품 개발 구축
- 플랫폼 시범운영 수행 방안 수립
- 데이터 인터페이스 및 플랫폼 적용 기술 설계
- 플랫폼 소프트웨어 품질측정 기술 개발
- 복합데이터 기반의 시범분석을 위한 분석/예측 알고리즘 개발 및 적용 연구
- 항공안전 발생 요인 분석 및 항공안전사건 검증 기술 개발
- 항공안전 위험 예측 분석 기반 발생위험 예측 모델 개발
1. 항공우주산학융합원
- 이해관계자 및 전문가 그룹별 항공안전 데이터 분석 요구사항 지속 조사 및 실행 방안 정의
- 이해관계자 및 전문가 그룹별 분석 요구사항 이행 현황 분석 및 추적 관리
- 항공안전 데이터 분석 플랫폼 운영 ISP 수립
- 분석기술 개발을 위한 데이터 수집
- 이해관계자별 항공안전 관련 시스템 및 보유 데이터, 데이터 목록, 구조 등 현황 조사 분석
- 분석수요 기반 신규 전조징후 발굴 및 탐지
- 플랫폼 활용 교육 커리큘럼 개발

2. 인하대학교
- 복합 데이터 호환성 식별 및 구조 설계
- 데이터마이닝 기법을 사용하여 텍스트, 음성, 이미지 등의 비정형 데이터를 정형 데이터로 변환 처리하는 기술 개발
- 정형 및 비정형 추가 데이터 전처리 기술 개발 및 전처리 된 데이터 데이터베이스 통합
- 복합데이터 기반 분석 및 예측 결과 표현 기술 개발
- 기계학습 및 인공지능 기반으로 데이터 분석 기술 및 위해요인, 전조징후, 안전문제 예측 기술 개발
- 복합 데이터 기반 전조징후, 안전문제 발생 예측 시범분석

3. 항공안전기술원
- 빅데이터 분석 플랫폼 단계별 업무 세부절차 수립
- 가용데이터 공유활용 체계 수립
- 항공안전 관련 대내외 동향 변화 조사·분석결과, 관련 데이터 표현 기술, 및 확장된 가용데이터 기반 분석 알고리즘의 분석결과를 반영하여 분석 데이터 플랫폼 개발과 연계된 안전이슈 대응 데이터 표현기술 개발 검토
- 복합 데이터 기반 위해요인 분석 및 위험산정 알고리즘을 활용한 데이터 기반의 항공안전성과지표 도출 방안 검토
- 확장된 가용 데이터 기반 위해요인 분석 및 위험산정 알고리즘을 활용한 시범분석 결과 검증

4. 한국전자통신연구원
- 항공안전 발생 요인 분석 및 항공안전사건 검증 기술 개발
- 항공안전 위험 예측 분석 기반 발생위험 예측 모델 개발
- 시계열 데이터 기반 위험상황 예측 기술 개발
- 항공 데이터 확장 특성 분석 및 알고리즘 확장 방안 연구

5. 네이버시스템
- 플랫폼 운영체계 구성, 보안체계, 네트워크, 빅데이터 분석 플랫폼, 백업 체계, 통합 관제 체계 등 빅데이터 플랫폼 시작품 개발 구축
- SW 신규설치, 배포, 모니터링, 성능 테스트 등 웹 UI 기반 구축
- 시범운영 수행 조직, 조직별 역할, 운영 일정 등 시범운영 수행 방안 및 일정 수립

6. 클루닉스
- 표준 JDBC 인터페이스 활용, 시각화도구 S/W들 사이의 표준화된 모듈로 데이터 접근 설계
- HBase, Hadoop HDFS, Spark 등 다양한 데이터 소스 S/W의 접근 인터페이스 제공 체계 설계
- 소프트웨어 품질측정 S/W 조사 분석
연구성과 기술적 기대성과 - (항공안전 분석기술 확보) 빅데이터 접목 항공안전관리를 통한 체계적 및 선제적 데이터 분석 기술을 확보
- (예측 기술 기반 마련) 위험 예측 기술 개발 시 향후 실시간 선제적 항공안전관리의 기술적 기반 마련 가능
- (기술격차 해소) 데이터 기반의 항공안전관리 체계 운영 기술을 개발을 통한 항공 선진국(FAA ASIAS, EU Data4Safety 등) 및 선진기업(MITRE 등)과의 기술격차 해소
- (해외 플랫폼 대비 성능적 우위 확보) ASIAS의 데이터 플랫폼인 TDP(Transportation Data Platform)와 비교하여 운영 유지비용 효율성, 데이터 통합 플랫폼 성능 측면 및 분석가 측면의 분석 기능 활용성 측면 상대적 우위 확보
사회 경제적 파급효과 - (데이터기반 정책 및 업무방향 개선) 항공안전 분석 데이터 제공을 통한 이해관계자별 항공안전 정책·제도 개선 및 항공안전데이터 기반 업무 활용도 증대
- (관리체계 개선) 현행 매뉴얼 및 단일 시스템 기반의 항공안전관리체계를 빅데이터 분석 기반의 객관적이고 과학적인 항공안전관리체계로 개선
- (국제항공안전 기여) 국내 항공안전관리체계 향상 뿐만 아니라 국제항공사회 항공안전 향상에 실질적인 기여
- (복합 안전관리로의 확대) 데이터를 확보 시, 기상·인적요인 및 산업·재난 등 복합적인 분석이 필요한 영역까지 개발 기술을 확산 적용할 수 있는 기회 도출
- (항공안전관리 패러다임 전환) 선제적 안전관리시스템을 구축함으로써 항공선진국형 패러다임 정책을 마련할 수 있으며, 이를 통해 항공안전 향상에 크게 기여 가능
활용방안 1. 항공안전정책 의사결정권자
- (국내 기초자료 활용) 국가 전체·항공운항·교통·공항운영 등 전반적인 항공안전관리 기준 설정 시, 기초 자료데이터로서 분석자료를 활용
- (국외 대응전략 수립) 빅데이터 분석 결과를 활용하여 국가차원의 위해요인 및 위험 기반의 항공안전성과지표를 기반으로, 국가 항공안전관리 정책방향을 설정하여 국제 항공흐름에 맞는 항공안전 수준관리에 활용
- (분석 결과 적시 제공) 분석 플랫폼 운영을 통해 항공안전 데이터 분석된 결과를 이해관계자가 적시에 접근 및 활용할 수 있도록 제공
- (의사결정 지원) 표준화된 기준과 데이터를 토대로 신뢰성 높은 항공안전 위험 분석 및 평가 정보 제공함으로서 데이터를 기반으로한 명확한 의사결정 지원 제공

2. 항공사
- (의사결정권자 - 다각적 경향성 분석 제공) 항공사 운영 및 안전관리에 필요한 다차원 데이터 분석 정보를 제공함으로서, 다각적인 경향성 분석을 통한 항공사내 의사결정권자의 선제적 안전관리활동에 활용
- (의사결정권자 ? 안전투자 방향성 설정) 데이터 기반 선제적 안전분석 결과를 활용하여 항공사 자체 안전관리방식(교육, 점검) 및 안전투자(안전기재 도입 등) 방향성 설정 시 활용 가능
- (분석가 - 안전관리 도구 지원) 안전관리 실무자의 적시 안전관리방안 수립 및 적용에 활용

3. 연구기관
- (연구 자료 활용) 항공안전 빅데이터 분석 알고리즘을 오픈소스(Open Source) 형태로 제공함으로써 수요 주체가 항공안전정책 및 항공안전업무, 이외 기타 산업안전 관련 업무, 항공안전 통계분석 등의 필요에 따라 적시에 활용하고 적용할 수 있는 기반 제공
핵심어
핵심어의 구분, 핵심어, 핵심어1~핵심어5 정보제공
핵심어 핵심어1 핵심어2 핵심어3 핵심어4 핵심어5
국문 항공안전관리 빅데이터 데이터 표준화 기계학습 플랫폼
영문 Aviation Safety Management Big Data Data Standardization Machine Learning Platform
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