Faits : A. Par jugement du 21 mars 2018, le Tribunal pénal fédéral a reconnu X._ coupable d'entrave à la circulation publique par négligence et de mise en danger de l'aviation par négligence. Il l'a condamné à une peine privative de liberté de 7 mois, assortie du sursis avec un délai d'épreuve de deux ans. Il l'a également condamné à une amende ferme de 5000 fr., la peine privative de liberté de substitution en cas de non-paiement fautif étant fixée à 100 jours. B. Le jugement précité retient en substance les faits suivants. B.a. X._ est commandant de bord au sein de la compagnie aérienne A._. En cette qualité, il a effectué, en date du 24 novembre 2012, le vol xxx B._-C._-D._ avec un Boeing 737-600 immatriculé yyy. Sa co-pilote, E._, a fonctionné en tant que "pilote-flying". 124 passagers et 6 membres d'équipages, soit 130 personnes au total, se trouvaient à bord. L'équipage de conduite, composé du commandant X._ et de la co-pilote E._, a effectué son approche au moyen du système d'atterrissage aux instruments de la piste 23 de l'aéroport de D._. Le ciel était alors obscurci par du brouillard et la visibilité verticale limitée à 200 feet (ft; environ 60 m). Les procédures d'exploitation par faible visibilité étaient en vigueur, ce dont l'équipage de conduite était informé. L'approche a été réalisée en mode automatique, avec les deux pilotes automatiques de l'aéronef et les automanettes ("autothrottle") enclenchés. B.b. Peu avant 8h45 UTC, au moment d'autoriser l'atterrissage sur la piste 23, le contrôleur aérien de la tour de contrôle de l'aéroport de D._ (aerodrome control - ADC) a indiqué à l'équipage de conduite que la portée visuelle de piste (runway visual range - RVR) était de 550 m dans la zone de toucher des roues et de 375 m en milieu de piste. L'avion se trouvait alors à 5.4 miles nautiques (nm; env. 10 km) du seuil de piste, à une hauteur de 1800 ft (env. 550 m). A l'altitude de décision, le balisage lumineux d'approche était dans le champ de vision des pilotes. Le commandant X._ a annoncé "rampe en vue" et la co-pilote, qui était aux commandes, a déclenché les pilotes automatiques. Les automanettes n'ont en revanche pas été déclenchées. L'assiette de l'avion a alors légèrement augmenté. L'appareil a franchi le seuil de la piste 23 à une hauteur de 92 ft RA (radio altitude - RA; env. 30 m). Il a ensuite survolé les marques de point de visée (aiming point marking) qui, situées sur la piste à une distance comprise entre 300 et 600 m de son seuil et qui définissent la zone de toucher des roues, à une hauteur de 47 ft RA (env. 15 m). L'aéronef a effectué à cette hauteur un palier le long de l'axe de piste durant un peu moins d'une dizaine de secondes, à la vitesse sol (ground speed - GS) de 129 noeuds (knots - kt; env. 240 km/h), avant de virer à gauche. Doutant de la réussite de l'atterrissage, le commandant X._ a repris les commandes de vol en annonçant "commandes à gauche", puis a rapidement diminué l'assiette de vol. La prise de contact avec le sol s'est effectuée durement, engendrant une accélération verticale de 2.5 g, à proximité du bord gauche de la piste, à 1290 m de son seuil, avec une composante de vitesse latérale déportant l'avion vers l'extérieur. Une seconde plus tard, le train d'atterrissage principal arrière gauche est sorti de la piste et a parcouru une distance de 120 m en brisant deux feux du balisage du bord de piste, tout en creusant des ornières dans le terrain en herbe et en fissurant la bordure de la piste bétonnée. Le coin d'une trappe d'accès a été endommagé et les plaques métalliques la recouvrant ont été déplacées. Des débris, notamment un pied métallique et une lampe, d'une longueur de 15 cm et d'un diamètre variant de 5 à 12 cm, ainsi que son embase, qui mesure une quinzaine de cm de diamètre et 3 cm de haut, ont été projetés sur cette dernière. L'appareil a ensuite rejoint l'axe de la piste avant de la quitter par la bretelle "D" alors qu'un autre avion se trouvait au point d'attente 23, autorisé à s'aligner. Un passager a témoigné avoir été fortement secoué pendant l'atterrissage et a mentionné un état de panique et des hurlements dans la cabine. B.c. A la tour de contrôle, une alarme de panne totale des feux de bord de piste s'est alors déclenchée. Le contrôleur aérien ADC a tenté de s'enquérir de la situation auprès de l'équipage de l'appareil qui venait de s'aligner sur la piste 23, évoquant une alarme qu'il soupçonnait d'être intempestive. L'équipage n'a pas remarqué de dysfonctionnement et a accepté de décoller. Quelques minutes plus tard, il a toutefois été établi que trois feux étaient défectueux. Dans l'intervalle, le commandant X._ a demandé, une fois son avion stationné et jugeant que son atterrissage avait été dur, qu'une inspection soit effectuée par un agent de maintenance. Après le débarquement, un passager choqué d'avoir vu l'avion rouler dans l'herbe a été pris en charge par l'infirmerie de l'aéroport, ce dont la sécurité a été avertie, l'information étant ensuite répercutée à la tour de contrôle. Une heure environ après son atterrissage à D._, le commandant X._ a contacté la tour pour annoncer qu'il serait prêt dans cinq minutes pour effectuer le vol de retour zzz à destination de Tunis. Le contrôleur lui a alors fait état des informations communiquées par le passager choqué qui disait avoir vu l'avion rouler dans l'herbe. Admettant un atterrissage dur à gauche de l'axe de la piste, le commandant X._ a toutefois nié catégoriquement être sorti de la piste. B.d. A la mi-journée, les débris de lampes et d'ampoules projetés sur la piste ont été découverts à l'occasion d'un contrôle de routine. Les contrôleurs ADC ont alors réalisés, compte tenu de la présence de ces débris, de l'alarme de panne totale des feux de bord de piste et des affirmations du passager choqué, que le vol xxx était sorti de la piste. Une lampe cassée portait des traces de pneu ou de gomme noire. Un nouveau contrôle entrepris dans la foulée a révélé la présence de traces de roues dans l'herbe. La sortie de piste étant jusqu'alors passée inaperçue, les débris précités y sont demeurés jusqu'au contrôle de routine effectué à la mi-journée. Dans l'intervalle, quelque 80 à 100 mouvements d'aéronefs (atterrissages et décollages) ont été enregistrés sur la piste 23 de l'aéroport de D._. C. X._ forme un recours en matière pénale au Tribunal fédéral contre le jugement du Tribunal pénal fédéral du 21 mars 2018. Il conclut, avec suite de frais et dépens, à l'annulation du jugement attaqué ainsi qu'à son acquittement des chefs d'accusation d'entrave à la circulation publique par négligence et de mise en danger de l'aviation par négligence.