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독일 프랑크푸르트 공항의 DX 기반 ‘프라이빗 5G’

2023.05.16 Jurgen Hill  |  CIO
독일 프랑크푸르트 공항은 디지털화를 추진하기 위해 유럽에서 가장 큰 사설 5G 네트워크를 구축하고 통신 인프라를 통합하고 있다. 5G 프로젝트를 주도하고 있는 프라포트 AG가 어떤 점을 고민하고 해결하고 있는지 살펴보자.
 
ⓒ Fraport AG

독일 프랑크푸르트 공항의 운영 업체인 프라포트 AG(Fraport AG)는 유럽 최대의 사설 5G 캠퍼스 네트워크 구축하고 있다. 자동화, 자율주행, 장치의 로컬화, 실시간 데이터 처리 등을 하기 위해서다. 프라포트의 IT 인프라 부문 SVP 프리츠 오스월드는 “우리는 5G를 디지털화의 핵심 기술로 보고 있다”고 설명했다. 

프라포트가 자체 5G 인프라를 구축하고자 하는 핵심 이유는 기존 장비의 문제보다는 디지털화와 밀접히 관련돼 있다. 디지털화로 네트워크 범위는 공항 영역 전체로 확장될 예정이다. 즉 거의 30km에 달하는 공항 전체를 카메라를 통해 무선으로 모니터링할 수 있다. 또한 로봇 혹은 드론이 5G 지원으로 독자적으로 순찰할 경우, 검사 수행 횟수를 줄일 수 있을 것이다. 

또한 오스월드에 따르면, 지금까지 사용된 무선랜(WLAN) 기술로는 공항의 넓은 개방 공간을 적절히 감시하기가 어려웠다. 예를 들어 항공기 날개가 수신을 차단하는 상황이 발생하면서 늘 무선랜 커버리지에 문제가 있었다.

또한 항공기로 자재 및 장비를 옮기는 비행장의 특정 공간은 제한 속도가 30km/h다. 이런 공간에서 작업은 평소보다 많은 시간을 소비하기에 규정 속도에 맞게 적절하게 이동을 도와주는 인프라가 오스월드는 덧붙였다. 5G에 의해 제어되는 자율주행 차량이 있다면 직원에게 도움을 줄 수 있다. 여기에 지연된 수화물을 사람이 운전해 항공기로 운반하는 것이 아니라 소형 로봇이 운반하면 더욱 효과적으로 직원 업무를 지원할 수 있다. 

공항 활주로 상태를 시각적으로 확인하는 비디오 분석도 5G의 도움을 받을 수 있다. 분석 애플리케이션을 만들어 에지 컴퓨팅에서 방대한 비디오 스트림 데이터를 생성한 다음 이를 클라우드로 빠르게 전송할 수 있다. 

새로운 적용 사례
앞서 언급한 자율주행, 드론, 로봇 도입 외에도 5G는 통신 인프라를 표준화할 수 있다는 장점도 있다. 지금까지 프라포트는 음성 통신 혹은 IoT 장치 네트워킹을 위한 다양한 무선 기술을 운영해왔다. 또한 공용 모바일 네트워크를 통해 다른 최종 장치에 SIM 카드를 설치해 그 효과를 장기적으로 평가해 왔다. 앞으로 오스왈드는 무선랜을 계속 사용할 계획이지만, 더 강력한 최신 Wi-Fi 6로 마이그레이션할 계획이다. 

그는 “우리 공항에서는 외부와 공유할 필요가 없는 허가된 주파수만 이용하므로 간섭이 없다. 또한 할당된 주파수 대역을 최대한 활용할 수 있으므로 미션 크리티컬한 작업도 5G를 이용할 수 있다”라고 설명했다. 

사설 5G를 통한 독립성 
이러한 허가된 주파수로 인해, 공항에서는 통신사에게 네트워크 슬라이싱(network slicing, 물리적 이동통신망을 여러 독립된 가상 네트워크로 나누는 기술)을 요청하는 것은 어려운 일이었다. 그러나 프라포트는 사설 5G로 향후 항공사 혹은 물류 회사와 같은 B2B 파트너를 위해 슬라이싱 서비스를 제공할 예정이다. 그는 “우리 공항은 인프라를 엔드투엔드로 확보하고 있다. 자체적인 5G 네트워크로 공항에 더 많은 자유 및 보안을 제공하고 있다. 또한 종속성은 줄어들며 5G 업데이트로 제어는 더 쉬워진다. 따라서 통신사 및 이들의 업데이트 계획에 의존하지 않는다”라고 설명했다. 

아직 기술 도입 초기 단계에 있었기 때문에 프라포트는 5G 마이그레이션을 단독으로 해결하지 않고 대신 일본의 글로벌 통신 및 기술 서비스 회사 NTT를 파트너로 영입해 진행하고 있다. 

오스월드는 “NTT가 가진 유리한 점은 이미 독일 쾰른 본 공항(Cologne Bonn Airport)과 같은 기타 5G 프로젝트에서의 모범 사례 경험을 가지고 있었다는 점이다”라고 설명했다. 

소프트웨어 관리를 위한 애저
프라포트와 NTT는 제안된 기술 접근방식에 대해 개방적이었다. NTT 독일 지사 CEO인 카이 그룬위츠는 프로젝트 단계 도중에 조정할 수 있는 옵션을 열어 두고 싶었기에 개방형 표준 및 오픈랜(OpenRAN)을 5G 접근방식으로 선택했다”라고 언급했다. 5G의 소프트웨어 부분을 관리하기 위해 프라포터는 애저를 활용하고 있으며, 이를 통해 사물인터넷 기술도 마이크로소프트 솔루션과 쉽게 연결할 수 있었다. 

네트워크 하드웨어는 시스코 장비를 활용하고 있다. 그러나 안테나의 경우 향후 새로운 기술이 나올 것을 감안해 파트너들과 협업하고 있다. 기술이 아직 초기 단계에 있다는 점을 고려할 때 현재 사용하는 기술이 모두 확정된 것은 아니라고 그룬위츠와 오스월드는 언급했다. 

새로운 기술은 또 다른 결과를 가져왔다. 프라포트는 기존 기술과의 상호 작용에 대한 면밀한 사전 점검 없이 신기술을 출시하면 공항 운영에 큰 위험이 될 수 있다는 사실을 바로 깨달았다. 그리고 운영에 문제가 없도록 일종의 샌드박스에서 테스트를 하자는 아이디어가 나왔다.

동시에 테스트 환경은 5G의 새로운 사용 사례를 평가하고 나중에 어떻게 적용할 수 있는지 알아보는 혁신 허브 역할을 한다. 또한 5G에 대한 잠재적인 저항을 줄이기 위해 회사 내 다른 직원들을 대상으로 해당 기술을 가시적으로 실체적으로 보여줘야 하는 과제가 있었다. 그래서 오스왈드는 5G로 가능한 새로운 사용 사례를 홍보하기 위해 의도적으로 본사 주변을 선택했다.

새로운 PTT(Push-to-talk)
공항 운영자는 보통 무선 장치를 연결하기 위한 여러 무선 인프라 시스템 활용한다. 다만 이런 시스템은 유지보수가 상당히 복잡하기에 오스월드는 향후 사설 5G 네트워크를 통한 음성 통신을 매핑할 예정이다. 그는 “운영 업무를 하는 직원들은 버튼을 누르고 즉각적으로 말하는 것에 익숙하다. 이런 무전기 사용자 경험을 없애지 않고 계속 가져갈 예정”이라고 설명했다.

무선 통신 연결 후 처음 들리는 소리는 실무에서 매우 중요하고 의미가 있다. 어떤 경우에는 몇 밀리초 이내에 통신 연결이 되는 것이 중요할 수 있고, 안전 문제로 통신 설정 시간을 최소로 줄여야 할 때도 있다. 오스월드는 5G 지원되는 PTT(Push-to-talk) 솔루션을 구축해 이런 문제를 해결하고자 한다.  

분업
프라포트 및 NTT의 분업을 고려할 때, 프라포트는 공식적으로 그리고 실질적으로 5G 네트워크의 운영자 역할을 할 것이다. 오스월드는 “궁극적으로 5G가 미래 어딘가에 고립된 기술로 간주되는 것이 아니라 운영 프로세스에 완전히 녹아드는 것이 중요하다”라고 지적했다. 

또한 인프라 업체인 프라포트는 종단 장치에서 백엔드 시스템에 이르기까지 전체 프로세스 체인에 걸쳐 높은 보안성을 확보해야 한다. 오스월드는 완전한 문서화를 보장하기 위해 사설 네트워크에서 공용 5G SIM 카드 자체를 프로비저닝함으로써 보안성을 높이고 있다.  

NTT 또한 향후 운영에 지속적으로 참여하고 관리형 서비스로 프라포트를 지원하거나 구성 요소 유지보수 작업을 맡을 계획이다. 또한 그룬위츠에 따르면, 업무는 각 특징에 따라 구분된다. 오스월드는 “안테나의 작동 위치 및 방법 혹은 종단 장치와 같은 계류장에서 일어나는 업무는 프라포트가 관리하고, NTT은 클라우드 구성 요소와 같은 백엔드 영역을 책임진다. 프라포트에서 클라우드 우선 접근방식을 사용하기 때문이다”라고 설명했다. 
ciokr@idg.co.kr
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