항공 업계에서는 지난 수십 년간 해결해오지 못한 한 가지 문제로 고민을 안고 있었다. 바로 항공기의 공회전이다.
이륙을 준비하는 동안의 공회전으로 인해 1년에 수 억 달러의 비용이 소요될 뿐만 아니라 제트 엔진 배기 가스에서 엄청난 양의 오염물질을 배출하고 있었기 때문이다. 따라서 이륙 전에 제트 엔진을 끈 채로 움직이게 하려고 노력해왔으나 기술적인 한계와 엄격한 규제로 인해 번번히 실패했다.
이스라엘 최대의 국유 항공우주 및 방위 회사인 IAI(Israel Aerospace Industries: 이스라엘 항공우주 산업)는 택시봇(Taxibot)을 제작하기 위해 항공기 제조업체인 에어버스(Airbus) 그리고 지상 지원 장비 제조업체인 TLD 그룹과 협력했다. 그러나 시제품 제작부터 활주로 운행까지 산적한 과제가 많았다.
촉박한 시간 속 ‘전례 없는 솔루션’ 개척
택시봇 개발팀은 기존의 어떤 청사진도 없이 완전히 새로운 분야를 개척해야 했다. 프로젝트 디렉터인 랜 브레이어(Ran Braier)는 “이전에는 한 번도 시도된 적이 없는 솔루션이었기 때문에 개척자의 마음으로 모든 과제에 대한 해결책을 스스로 찾아야만 했다”고 말했다. 특히, 개발팀은 다음과 같은 세 가지 중요한 과제에 직면해 있었다.
- 안전 인증: TaxiBot은 DO-178B/ED-12B DAL B 항공전자 소프트웨어 안전 기준에 따라 안전 인증을 획득해야 했습니다. 인증 기준은 매우 엄격할 뿐만 아니라 이로 인해 엄청난 비용이 요구되며 결정적으로 납품이 지연될 위험이 있었다.
- 제어: 기술적인 관점에서 조작이 쉬우면서도 컨트롤 기능은 최적화해야 한다는 과제를 안고 있었다. 조종석에 있는 파일럿이 택시봇을 조작하지만, 조종 장치는 활주로 상태, 다른 비행기나 차량의 유무 등에 따라 자동으로 운영되어야 한다. 보다 정확한 가속과 제동을 위해 특수한 전자 드라이빙 시스템은 각 바퀴에 별도로 전원을 분배해야 한다.
- 시장 출시 일정 및 비용: 개발팀은 고성능 솔루션을 신속하게 출시하면서도 대규모로 배포하는 비용에 대해 항공 업계의 엄청난 경쟁 압박을 받고 있었다.
신뢰성 높은 RTOS를 통한 문제 해결
이 프로젝트에는 빠르고 정확한 응답 시간을 제공하는 신뢰성 높은 RTOS(Real Time Operating System: 실시간 운영체제)가 요구되었다. 개발팀은 인증 절차를 간소화하고 라이선스 비용을 절감할 뿐만 아니라 개발을 가속화할 수 있는 시스템도 필요했다. 몇 가지 옵션을 검토한 후, 윈드리버의 VxWorks Cert Platform을 선택하게 됐다.
이미 윈드리버의 플랫폼은 안전성이 매우 중요한 항공 분야에서 수천여 가지의 프로젝트에 적용되어 그 신뢰성이 널리 입증되어 있었기 때문이다. 또한 인증 증명(certification evidence)이 포함되어 있어 항공우주 산업의 엄격한 요구 사항을 보다 낮은 비용으로 쉽게 맞출 수 있었다.
이 프로젝트의 소프트웨어 매니저인 지프 개빈 (Zeev Gabbin)은 “VxWorks 운영체제는 우리의 요구사항에 최적화 되어 있었다. 덕분에 시스템의 핵심에 소프트웨어를 통한 멀티 리던던시(multi-redundancy) 접근 방식을 도입해 안전성을 확보할 수 있었다. 이는 엄청난 혁신이었다”고 설명했다.
또한 IAI는 윈드리버 프로페셔널 서비스를 접목해개발자 맞춤형 하드웨어를 위한VxWorks Board Support Package를 채택하고 인증을 받았다. Gabbin은 “윈드리버는 원스톱 숍(onestop-shop)과 같았다. 우리 하드웨어로 시스템을 마이그레이션 하는 것부터 테스트와 인증까지 매우 원활하게 이루어졌다”고 말했다.
4년 만에 전체 인증 획득, 준비 완료
윈드리버의 지원 덕분에 택시봇의 응용 소프트웨어와 VxWorks는 EASA(European Aviation Safety Agency: 유럽 항공 안전청)의 DO-178B/ED-12B DAL B 인증을 신속하고 효율적으로 획득하여, 비용을 절감하고 믿을 수 있는 제품을 제시간에 시장에 출시할 수 있었다.
프로젝트를 총괄한 랜 브레이어(Ran Braier) 디렉터는 “프로토 타입 제작부터 안전 인증까지, 완제품을 단 4년 만에 만들어낸 것으로, 항공 시장 기준으로는 하루 아침에 이룬 것과 마찬가지이다. 이제 우리는 경쟁업체보다 최소 5년 앞서 있다고 자신 있게 말할 수 있다”고 자신했다.
더욱이 택시봇은 항공 업계가 30년 넘게 고민해 온 문제를 해결할 수 있게 되었다. IAI의 로봇 방식 항공기 이동은 연료 소비량을 절감하고 항공기의 CO2 배출량을 85% 감소시키고 있다. 택시봇은 이미 히드로공항에서만 매년 2000만 달러 이상을 절감하고 있다. 이러한 긍정적인 효과를 바탕으로 IAI는 항공사가 18개월 이내에 택시봇 투자액을 회수할 수 있을 것으로 예상하고 있다.
택시봇의 미래
택시봇의 장기적 비전은 시장이 준비를 갖추고 규제 프레임워크가 자리를 잡는 대로 완전한 무인 솔루션을 만드는 것이다. IAI에서는 도시 에어트레인 시스템에도 택시봇의 기술을 적용할 기회가 있을 것으로 보고 있다.
IAI의 존 브레이어 디렉터는 “앞으로 보다 큰 잠재력이 있을 것으로 예상하고 있으며, 윈드리버와 향후 10년 이상 우리 회사가 비전을 이루도록 도와줄 중요하고 안정적인 파트너로서 함께할 것으로 생각한다”고 말했다.
글 : 윈드리버 국방·항공 사업부
자료제공 : 윈드리버(www.windriver.com)
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