CCTV 영상분석기술로, 건설현장 안전사고 예방한다
CCTV 영상분석기술로, 건설현장 안전사고 예방한다
  • 전찬민 기자
  • 승인 2020.12.30 16:10
  • 댓글 0
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[공학저널 전찬민 기자] 최근 건설현장에서 안전, 보안을 위해 CCTV가 설치되고 있다. 그리고 이제 CCTV의 영상을 딥러닝으로 분석해 실시간으로 현장을 모니터링하는 기술을 통해 더욱 안전사고를 예방할 수 있게 될 전망이다.

작업자, 중장비, 자재 등 수많은 자원이 투입되고 다양한 작업들이 동시다발적으로 이뤄지는 곳이 건설현장이다. 이로 인해 복잡하고 예측 불가능한 상황이 자주 발생하고 작업 생산성 저하, 안전사고 등의 문제가 지속해서 발생해 현장에서 일어나는 상황을 빠르고 정확하게 파악하는 것이 무엇보다 중요하다.

하지만 현장규모 대비 부족한 관리자 수와 시간, 비용적 문제로 인해 현장 모니터링 업무가 신속하고 정확하게 이뤄지기에는 한계가 있다.

이에 따라 GPS, IoT 센서 등을 작업자와 중장비에 부착해 현장 생산성, 안전성을 분석하는 많은 연구가 진행됐지만 실무적 한계는 여전히 존재하고 있다. 작업자와 중장비는 장비가 정지하는 등의 유사한 행동을 보이더라도 유휴, 배근 등 서로 다른 작업을 수행할 수 있고, 실제 현장에 투입되는 수많은 작업자와 장비에 센서를 모두 부착하기 어렵다는 것이다.

이러한 문제를 해결해 현장의 상황을 실시간으로 정확하게 파악할 수 있도록 개발된 기술이 바로 영상분석기술을 활용한 현장관리시스템이다.

영상분석기술은 사람이 눈으로 확인하는 것처럼 행동뿐만 아니라 구조물, 장애물과 같은 주변 환경정보 또한 컴퓨터가 이해하도록 해 현장 상황을 폭넓고 현실감 있게 분석할 수 있다.

건설현장에서 영상분석기술은 현장에 설치된 여러 대의 CCTV 카메라에서 동시에 촬영되는 비디오 동영상으로부터 실 작업률, 투입자원 대비 작업량 등의 생산성 정보와 작업자의 안전장구 미착용, 위험구역 접근, 건설장비-작업자 간 충돌 가능성 등의 안전성 정보를 자동으로 분석할 수 있다. 이를 기반으로 시각화함으로써 관리자의 현장 감독 업무를 신속하고 정확하게 지원하고 안전한 작업환경을 구현하는 기술이다.

또한 기본적으로 어떤 중장비가 얼마나 투입돼 어떤 작업을 하는지, 몇 명의 작업자가 어떤 작업을 하고 있는지 등의 정보를 CNN, RNN 등의 딥러닝 기술을 건설현장에 맞춤화해 파악하고 이를 근거로 생산성과 안전성에 관련된 각종 정보를 생산할 수 있다는 것이 특징이다.

특히 이 기술이 현장에 적용되면 많은 추가비용 없이 CCTV 영상 데이터로부터 작업자, 중장비의 불안전한 상황을 실시간으로 모니터링해 현장에서 발생할 수 있는 안전사고를 예방할 뿐만 아니라 작업자의 생명까지도 보호할 수 있게 됐다. 또한 생산성을 자동으로 분석해 생산성 저해요인 도출, 공사계획 대비 실적 평가, 공사비·공기 예측, 인력·장비 투입계획 수립 등 건설관리 업무를 지원할 수 있다는 것이 가장 큰 장점이다.

이러한 영상분석기술을 연구 개발한 서울대학교 건설환경공학부 지석호 교수(사진)는 영상, 문서, 시스템 기록 등 다양한 종류의 건설 프로젝트 관련 데이터를 자동으로 분석해 데이터에 내재한 경험지식을 발굴하고 이를 현장 생산성, 안전, 리스크 관리에 활용하는 연구를 15년 넘게 수행해왔다. 최근에는 건설현장 뿐만 아니라 공장, 물류창고 등 제조업 현장으로 적용 범위를 확대하기 위해 ‘Site Vision’이라는 스타트업 기업을 설립하기도 했다.

지 교수는 “지난 2016년부터 건설현장 안전관리비에 CCTV 설치비용을 포함하도록 하는 건설기술진흥법이 법제화 돼 건설 현장에서 CCTV가 안전, 보안을 목적으로 설치되고 있다”며 “건설 현장에 설치된 CCTV 영상을 실시간으로 자동분석 한다면 현장에서 벌어지는 생산성, 안전성 관련 상황을 쉽게 이해할 수 있어 현재까지 관련 연구 개발을 수행해 왔다”고 말했다.

그 외에도 지 교수는 해외 도로건설 시방서 자동분석, 환경정보를 센싱해 현장 상황을 재현하는 디지털 트윈 구축, 시설물 안전과 유지관리 빅데이터 AI 분석을 통한 시설물 상태 자동진단 등의 스마트건설 관련 기술을 개발해 왔다. 건설 분야 외에도 소리인식 기술을 활용한 1인 가구 위급상황 탐지, 실시간 건물 재실 인원 계수와 위치추적 등의 재난재해 관련 연구도 수행해 왔다.

지 교수는 “오랜 기간 같은 연구에 집중해 기술 실용화가 눈에 보이는 단계에 왔다. 개발 기술을 상용화해 프로젝트관리 실무에 직접적인 도움을 주고 싶고 나아가 건설 산업을 데이터 중심의 산업으로 바꾸고 싶다”며 “정답을 잘 찾는 AI 기술이 정보를 주고 사람이 경험지식을 활용해 최선의 답을 찾는다면 지속돼 온 생산성과 안전 문제를 해결할 수 있을 것이라 믿는다”고 말했다.


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