🛫 인천공항 챗봇 "아라" - AI 기반 스마트 공항 시스템

Airport + AI = 아라
인공지능으로 공항 경험을 혁신합니다

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🚀 프로젝트 개요

"아라"는 한국공항공사(KAC) 생성형 AI 기반 고객상담 챗봇 고도화 사업에서 영감을 받아 개발된 인천공항 AI 챗봇 서비스입니다.

• 🧠 AI 기반 의도 분석: KoBERT 모델을 활용한 99.7% 정확도의 의도 인식
• ⚡ 실시간 데이터 연동: 공공데이터 API 실시간 조회로 최신 정보 제공
• 🎯 복합 질문 처리: 기존 키워드 매칭 방식을 넘어선 맥락적 이해
• 💬 자연스러운 대화: GPT-4o-mini 기반 공항 직원 페르소나 적용

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🤖 핵심 AI 기술

🧬 AI 아키텍처

flowchart TB
 subgraph ai["AI 의도 분석 & 처리"]
        B["KoBERT<br/>의도 분석"]
        C["복합 질문<br/>분리"]
        D["질문 유형별<br/>처리"]
        E["GPT-4o<br/>fallback"]
  end
 subgraph data["데이터 검색"]
        F["실시간 API<br/>조회"]
        G["MongoDB RAG<br/>검색"]
  end
    A["사용자 질문"] --> B
    H["최종 응답 생성<br/>GPT-4o-mini"]
    B --> C
    B --> D
    B --> E
    C --> D
    E --> D
    D --> F
    D --> G
    F --> H
    G --> H
    
    classDef userStyle fill:#FFEBEE,stroke:#E53E3E,stroke-width:3px,color:#000
    classDef aiStyle fill:#E3F2FD,stroke:#1976D2,stroke-width:3px,color:#000
    classDef processStyle fill:#E8F5E8,stroke:#4CAF50,stroke-width:3px,color:#000
    classDef dataStyle fill:#F3E5F5,stroke:#9C27B0,stroke-width:3px,color:#000
    classDef outputStyle fill:#FFF3E0,stroke:#FF9800,stroke-width:3px,color:#000
    
    class A userStyle
    class B aiStyle
    class C,D,E processStyle
    class F,G dataStyle
    class H outputStyle

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🎯 AI 성능 지표

• 의도 인식 정확도: 99.7% (5,396개 공항 질문 데이터 학습)
• 지원 의도 카테고리: 17개 (항공편, 주차장, 시설, 날씨 등)
• 실시간 데이터 연동: 공공데이터포털 API

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🏗️ 시스템 아키텍처

🌐 사용자 인터페이스
┌─────────────────┐
│ • 웹 브라우저    │
│ • 실시간 채팅    │
└─────────┬───────┘
          │ 
          ▼
📱 프론트엔드 서버 (Next.js)
┌─────────────────────────────┐
│ • Server-Side Rendering     │
│ • WebSocket 실시간 통신       │
└─────────────┬───────────────┘
              │ REST API
              ▼
🖥️ 백엔드 서버 (Spring Boot)
┌──────────────────────────────────────┐
│ • JWT + OAuth 2.0 인증                │ 
│ • PostgreSQL (사용자/세션)             │  
│ • MongoDB (채팅 메시지)                │
│ • Redis (토큰 캐시)                    │
└─────────────┬────────────────────────┘
              │ API 호출
              ▼
🤖 AI 서버 (Django + Gunicorn + Nginx)
┌─────────────────────────────────────┐
│ 🧠 KoBERT (의도 분석)                │
│ 💬 GPT-4o-mini (응답 생성)           │
│ 🔍 MongoDB Vector Search (RAG)      │
│ ⚡ Django Redis Cache                │
└─────────────┬───────────────────────┘
              │
  ┌───────────┴────────────────────────────────┐
  ▼                                           ▼
🌐 실시간 API 연동                         📚 MongoDB RAG DB
┌─────────────────┐                   ┌──────────────────┐
│ • 공공데이터포털   │                  │ • 공항 정책 문서    │
│ • 기상청 API     │                   │ • 시설 정보        │
└─────────────────┘                   │ • 벡터 임베딩      │    
                                      │ • 유사도 검색      │
                                      └──────────────────┘

☁️ Azure Cloud Platform
Docker + Azure DevOps CI/CD

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✨ 주요 기능

🛬 실시간 항공편 정보

• 항공편명으로 한눈에 조회 (예: "KE077 언제 출발해?")
• 실시간 출발/도착 항공편 현황
• 게이트 정보 및 터미널 안내

🅿️ 주차장 실시간 현황

• T1/T2 터미널별 주차 가능 대수
• 주차 요금 정책 및 할인 혜택 안내
• 주차장 위치

🧳 수하물 정책 & 수취대

• 기내/위탁 수하물 규정
• 실시간 수하물 수취대 정보

🌤️ 날씨 & 편의시설

• 인천공항 실시간 날씨 정보
• 공항 내 편의시설 위치 안내
• 쇼핑, 식당, 라운지 정보

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🛠️ 기술 스택

Frontend

• Next.js 15: Server-Side Rendering
• React 18: 컴포넌트 기반 UI
• WebSocket/STOMP: 실시간 채팅 통신
• Docker: 컨테이너화 배포

Backend

• Spring Boot: RESTful API 서버
• PostgreSQL: 사용자 데이터 관리
• MongoDB: 채팅 메시지 저장
• JWT + OAuth 2.0: Google 로그인 연동
• Redis: JWT 토큰 캐시 관리

AI Server

• Django: AI 서버 프레임워크
• KoBERT: 한국어 특화 의도 분석
• GPT-4o-mini: 자연스러운 응답 생성
• MongoDB Vector Search: RAG 기반 지식 검색
• Gunicorn + Nginx: 고성능 서버 구성

Infrastructure

• Azure Cloud: 클라우드 기반 배포
• Azure DevOps: CI/CD 파이프라인

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📊 성능

AI 모델 성능

• 의도 분석 정확도: 99.7%
• 학습 데이터: 5,396개 공항 관련 질의응답
• 지원 언어: 한국어

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🌟 기존 서비스와의 차별점

구분	기존 인천공항 챗봇	🆕 아라(Ara)
처리 방식	키워드 매칭	AI 의도 분석
복합 질문	❌ 처리 불가	✅ 맥락적 이해
실시간 정보	❌ 504 에러	✅ 실시간 API 연동
대화 기억	❌ 없음	✅ 대화 맥락 유지
응답 방식	웹사이트 링크, 텍스트	✅ 직접 답변 제공