[논문 리뷰] Adoption of Industry 4.0 technologies in airports -- A systematic literature review

Jia Hao Tan, Tariq Masood|arXiv (Cornell University)|2021. 12. 28.

Aviation Industry Analysis and Trends인용 수 7

한 줄 요약

이 체계적 문헌 리뷰는 102篇의 연구를 바탕으로 공항에서의 인더스트리 4.0 기술의 도입을 분석하여 핵심 기술, 구현 과제, 향후 연구 방향을 규명한다. 연구 결과, 인공지능, 사물인터넷, 로봇 기술과 같은 디지털 기술을 통한 디지털 전환은 패닉 이후의 비접촉 여행 수요와 복원력을 고려할 때 점점 더 확산되고 있으며, 운영 효율성과 승객 경험 향상에 기여하고 있다.

ABSTRACT

Airports have been constantly evolving and adopting digital technologies to improve operational efficiency, enhance passenger experience, generate ancillary revenues and boost capacity from existing infrastructure. The COVID-19 pandemic has also challenged airports and aviation stakeholders alike to adapt and manage new operational challenges such as facilitating a contactless travel experience and ensuring business continuity. Digitalisation using Industry 4.0 technologies offers opportunities for airports to address short-term challenges associated with the COVID-19 pandemic while also preparing for future long-term challenges that ensue the crisis. Through a systematic literature review of 102 relevant articles, we discuss the current state of adoption of Industry 4.0 technologies in airports, the associated challenges as well as future research directions. The results of this review suggest that the implementation of Industry 4.0 technologies is slowly gaining traction within the airport environment, and shall continue to remain relevant in the digital transformation journeys in developing future airports.

연구 동기 및 목표

• empirical 및 theoretical 연구를 바탕으로 공항에서의 인더스트리 4.0 기술 도입 현황을 분석한다.
• 공항 운영의 디지털 전환을 이끄는 핵심 기술을 규명한다.
• Aviation 분야에서 인더스트리 4.0 솔루션의 구현을 저해하는 과제와 장벽을 분석한다.
• 특히 코로나19 이후 시대에 디지털화가 승객 경험 향상과 운영 복원력 강화에 미치는 역할을 탐색한다.
• 공항 생태계에서의 인더스트리 4.0의 지속 가능하고 확장 가능한 통합을 위한 향후 연구 방향을 제시한다.

제안 방법

• 메타 분석의 체계적 문헌 리뷰를 수행하여 PRISMA 지침을 따르며 방법론의 엄밀함과 재현 가능성을 확보했다.
• 2010년부터 2021년까지 발표된 항공 및 공항 환경에서의 인더스트리 4.0에 중점을 둔 학술 데이터베이스에서 동료 심사된 논문을 검색했다.
• 관련성 기준에 따라 포함 및 배제 기준을 적용한 결과, 102편의 관련 논문을 선별하였다.
• 주제 분석을 기반으로 AI, IoT, 로봇공학, 빅데이터 분석, 클라우드 컴퓨팅 등의 핵심 영역으로 기술를 분류하였다.
• 주제 클러스터로 통합한 결과: 운영 효율성, 승객 경험, 인프라 최적화, 패닉 대응.
• 반복적으로 나타나는 과제로는 데이터 프라이버시, 상호운용성, 레거시 시스템 통합, 인력 준비 상태 부족이 있다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 공항에서 가장 두드러지게 도입된 인더스트리 4.0 기술은 무엇이며, 어떻게 적용되고 있는가?
• RQ2 공항 환경에서 인더스트리 4.0 기술을 도입하는 데 있어 주요 과제와 장벽은 무엇인가?
• RQ3 코로나19 패닉이 공항에서의 디지털 전환의 급박성과 방향성에 어떤 영향을 미쳤는가?
• RQ4 공항에서의 인더스트리 4.0 통합의 장기적 지속 가능성과 확장성에 관해 현재 연구에서 드러나지 않는 주요 격차는 무엇인가?
• RQ5 현재 공항 디지털화에 관한 문헌에서 도출된 주요 향후 연구 방향은 무엇인가?

주요 결과

• 공항에서의 인더스트리 4.0 기술 도입은 증가 추세에 있으며, 특히 인공지능, 사물인터넷, 로봇공학이 가장 자주 언급되는 기술이다.
• 공항은 운영 효율성 향상, 지연 감소, 자원 최적화를 위해 점점 더 디지털 기술을 활용하고 있다.
• 패닉은 비접촉 프로세스에 대한 수요를 가속화했으며, 생체 인식 기술과 자동 체크인 시스템이 두드러지게 부각되고 있다.
• 주요 과제로는 데이터 보안 우려, 표준화 부족, 레거시 시스템과의 통합 어려움 등이 있다.
• 공항에서의 인더스트리 4.0 도입의 장기적 영향 평가 및 확장성 연구에 대한 뚜렷한 연구 격차가 존재한다.
• 향후 연구는 인간-기계 협업, 윤리적 AI 활용, 공항에 대한 통합적인 디지털 전환 로드맵에 초점을 맞춰야 한다.