드론 활용 AI분석 통해 효율적으로 시설물 안전점검
드론 활용 AI분석 통해 효율적으로 시설물 안전점검
  • 전찬민 기자
  • 승인 2021.08.09 11:55
  • 댓글 0
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[공학저널 전찬민 기자] 민간 제조업 공장 지붕의 경우 인력으로 점검하기에는 점검범위가 너무 넓고, 점검 개체 수는 많지만 지붕 특성상 점검로가 제한돼 있어 사전에 불량 요인을 발견하기에 현실적으로 한계가 있다.

대부분 문제 발생 후 발견·조치하고 있어 완성 제품의 예기치 못한 불량 발생과 공정 지연에 의한 손실 비용이 발생하고 있다. 또한 인력이 접근할 수 없는 제약지역과 위험지역이 많아, 이를 해소하기 위한 특수장비와 인력 투입이 많이 되고 있지만 신뢰성 있는 데이터 확보가 어려운 실정이다.

민간 제조업 시설물과 물류 창고의 시설물 등은 안전점검과 결과 정보가 종이보고서 형태로 관리돼 정보의 활용도가 낮고, 해당 점검 때의 점검자의 숙련도와 기술의 차이로 구조 안전에 대한 객관적이고 정확한 수치적 평가정보 수집의 어려움이 큰 것 또한 문제점이다.

SOC 시설물도 마찬가지다. SOC 시설물 점검·조사는 고위험 육안조사 위주로 노동력과 시간 증가, 조사 정확도가 낮으며 특히 교량의 경우 외관 육안조사가 전체공정의 약 46%를 차지하고 있어, 과다한 노동력과 비용 발생하고 있다.

교량 콘크리트부 점검 시에는 특수장비 사용으로 비용이 과다 소요되고 있고, 장비 위치에 따른 교통통제와 차선차단으로 교통체증 유발과 안전사고의 위험성이 존재한다. 인력 접근제약지역도 존재해 검사결과에 대한 신뢰성이 저하되기도 한다.

또한 시설관리 엔지니어의 노하우 중심 안전관리로 신입·전입 직원의 업무 숙련화에 상당 시간이 소요되고, 점검 분석 정보의 직관적 이해가 어렵고 분석에 상당한 시간이 소요됨은 물론 외부 시설물 점검 위치 이외의 변형, 파손, 누수, 열화 현상 파악이 제한적인 것이 문제로 지적되고 있다.

이에 따라 비용, 신뢰성, 안정성 등을 확보하기 위해 민간 제조업 공장 외부와 SOC 시설물을 고성능 드론으로 촬영한 영상 이미지를 딥러닝 알고리즘으로 분석하여 시설물 이상 상태를 검출할 수 있는 기술을 개발하고 있는 기업이 있어 화제를 모으고 있다. 그 기업이 바로 ㈜이레정보기술이다.

이레정보기술은 2014년 설립 이후 SI 사업을 기반으로 꾸준한 성장과 더불어 35년 노하우를 바탕으로 안정된 기반의 소프트웨어 개발 전문기업이다. 조선해양플랜트 분야 설계자원 시스템 컨설팅과 구축, CAD/CAE 소프트웨어 솔루션 판매와 컨설팅, 데이터간 Interface Module 컨설팅과 벤틀리시스템즈 소프트웨어 개발 사업을 영위하고 있다. 특히 2018년도부터 꾸준한 연구와 기술개발로 4차산업혁명 요소기술인 드론 매핑, 영상분석 시스템과 증강현실(AR)·가상현실(VR) 애플리케이션 개발 사업을 확장해 나가고 있다.

최근에는 ICT R&D 바우처 사업을 통해 세종대학교와 함께 자율주행 드론과 딥러닝 기반 이상영역 검출을 이용한 GPS 차단 지역 등 제조시설 안전관리 시스템 개발에 참여하고 있다.

이레정보기술은 이 기술을 활용해 검출 결과를 통합적·직관적으로 전달할 수 있는 사용자 요구 특성에 맞는 웹플랫폼을 개발하고 있으며, 효율적인 안전점검을 수행할 수 있는 시스템을 구축하고 있다.

이러한 드론을 활용한 인공지능 시설물 점검 시스템은 외부의 손상 이미지를 이번 과제의 점검 대상에 적용해 새로운 학습용 이미지를 생성하고 있다. 적은양의 손상 이미지가 있더라도 정확도를 높이기 위한 충분한 데이터 생성이 가능하며, 높은 성능의 모델을 만들 수 있다는 것이 특징이다.

손상 길이, 평균 폭, 손상의 최대 내접원 위치와 반지름 등 다양한 정보를 제공하고, 단순히 손상의 위치를 사각형으로 표시 또는 분류하는 것이 아니라, 손상의 정확한 형상에 대한 정보를 제공할 수 있다. 또한 이전 분석 결과 확인과 변화 추세 확인까지도 가능하다.

뿐만 아니라 현장에서 사용할 수 있는 손상 부위 CAD 파일 생성과 3D 웹 화면을 제공해 입체적인 손상을 분석할 수 있고 다양한 지표도 함께 표시해 유지보수를 용이하게 수행할 수 있도록 지원하고 있다. 특히 시설물 안전점검 분야에 진단 업무 생산성을 30% 이상을 개선하는 목표를 달성해 진단 업무 생산성에 획기적인 파급효과를 유발할 수 있을 것으로 예상된다.

이러한 신뢰성이 확보된 공학적인 가치를 지닌 정보를 제공함으로써 안전점검·진단 결과 정보의 가치화를 실현시킬 수 있다는 것이 주목할 점이다.

이레정보기술 이용 대표이사(사진)은 “주요 시설물의 전 생애주기 동안의 모든 안전관련 정보의 입체적 시각화로 광범위한 활용성을 갖는 최초의 시스템으로 향후 시설물 디지털화 사업에 대한 교두보를 마련했다”며 “4차 산업혁명 요소기술인 AI, 드론을 접목한 입체적인 시설물 안전 관리를 최초 시현함으로써 조사, 점검, 대응 등 의사결정 체계의 혁신적인 단축, 시간과 비용 절감을 구현할 수 있다”고 말했다.

그는 이어 “뿐만 아니라 시설물에 대한 안전성 평가 시 양질의 데이터 제공으로 신뢰성 있는 분석을 지원할 수 있다”며 “이러한 미래의 안전제고를 위한 기술로 확대·개발해 자연·사회재난 방재 시스템으로 확장 적용할 수 있는 기반 마련으로 사회 안전 제고에 기여할 것”이라고 덧붙였다.

이레정보기술은 개발된 ‘위치기반 시설물 안전점검용 드론이미지 AI 분석 기술을 활용한 웹플랫폼’을 기반으로 민간과 공공부문 시설물 관리 분야에 본격적인 진출을 목표로 하고 있다. 또한 최근 이슈가 되고 있는 중대재해 방지를 위한 산업 안전관리 시스템을 접목한 새로운 비즈모델을 개발해 올해 안에 표준 제품화와 런칭을 준비하고 있어 귀추가 주목된다.


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