디지털트윈 기반 유지관리 플랫폼으로, SOC시설물 스마트하게 관리
디지털트윈 기반 유지관리 플랫폼으로, SOC시설물 스마트하게 관리
  • 전찬민 기자
  • 승인 2023.02.22 09:17
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[공학저널 전찬민 기자] SOC시설물은 국가의 경제활동이 진행될 수 있도록 하는 사회기반시설로써 SOC시설물이 노후화가 된다는 것은 시설물이 약해진다는 것이며, 이는 붕괴사고로 이어질 수도 있다. 현재 30년 이상 된 교량이 매우 늘어났지만, 환경보전과 물가상승 등으로 다시 짓는 것보다 경제적이고 친환경적으로 유지보수를 하는 것이 중요하다는 의견이 대부분이다.

SOC시설물의 유지보수를 위해 현재 공간정보와 밀접한 관계를 맺고 있으며, 이는 항만, 교량, 터널 등 지리적인 한계를 뛰어넘기 위한 기술의 집약체이기 때문이다. 이에 따라 공간정보를 기반으로 SOC시설물을 유지관리 할 수 있는 플랫폼이 매우 필요한 상황이다.

물론 현재도 유지관리 시스템이 있지만, 최근 정보만 노출하거나 안전검사된 자료만 평면적으로 제공하고 있기 때문에 해당 자료를 보는 관리자가 공감각적으로 판단을 해야 한다는 점에서 한계가 뒤따르고 있다. 또한, 시설물을 3종으로 분류하고 있는데 특히, 1종과 2종의 경우 매우 중요한 시설물이기 때문에 다양한 조사와 평가가 이뤄지고 있다.

반면, 3종과 종외에 해당하는 시설물들은 국민과 매우 가까운 거리에 있음에도 불구하고 관리에서 상당히 배제가 되고 있다. 실제로 즉시보수 수준인 D 또는 E 등급 판정을 받아도 지방자치단체 예산 부족으로 인해 유지보수가 지연돼 풍수해로 인해 붕괴되는 경우도 발생하고 있다.

기존 이력관리를 단순히 서버의 데이터로만 저장해 놓을 것이 아니라, 진행 경과를 기초로 해 예측하고 그에 대한 보수 필요 정도를 제안할 수 있도록 해 현실성 있는 예산확보와 집행을 위한 노력이 필요하다는 것이 전문가들의 의견이다. 현재 시스템은 기초 데이터는 확인할 수 있지만, 좀 더 고도화된 서비스가 필요하며, 이를 위한 디지털트윈 기반의 유지관리 플랫폼이 주목을 받고 있다.

디지털트윈 기반 유지관리 플랫폼은 교량과 터널의 정보들을 조합해 3차원 모식도를 만들어내고, 모식된 시설물에 손상, 보수 위치와 그 정보들을 입력할 수 있으며, 입력된 정보들을 시계열로 확인할 수 있어서 보다 교량의 상태를 빠르게 이해할 수 있도록 지원하고 있다. 또한, 공간정보를 기반으로 시점과 종점 GPS 정보를 제공함으로써, 교량의 위치를 손쉽게 확인할 수 있도록 모바일 태블릿 어플리케이션도 제공하고 있다.

이를 통해 현장에서 수집된 데이터를 실시간으로 서버에 전송할 수 있으며, 보고서 작성도 지원하고 있어서 보다 빠른 조사와 결과보고가 가능하게 플랫폼이 구성됐다. 향후, 시계열 손상과 보수보강 정보를 기준으로 평가등급을 산정할 수 있게끔 인공지능을 탑재해 시설물 관리자가 보다 쉽게 상태와 위험정도를 인지하고, 선제적 대응이 가능하도록 지원하고자 개발도 진행되고 있다.

이 디지털트윈 기반의 유지관리 플랫폼은 ㈜위스마트가 지자체 SOC시설물관리자들과 회의를 통해서 기존 시설물통합관리시스템으로는 현장대응이 어렵고, 업무에 활용하기에 부족함이 있다는 의견을 접하게 된 것이 개발의 배경이 됐다. 이후 요구사항 정의를 통해서 직관적인 3D 형상과 2D 도면에서처럼 치수 확인, 엔지니어링 소프트웨어(CAD) 없이 정보 확인하는 등의 의견을 종합해 게임엔진을 활용해 입력한 수치정보를 활용, 3차원 모델을 생성, 그리고 이를 볼 수 있는 뷰어와 모바일 연동을 할 수 있게끔 플랫폼으로 개발된 것이다.

위스마트 정택선 대표이사(사진)는 “위스마트의 유지관리 플랫폼은 SOC시설물에 대한 직관적인 판단이 가능하고, 치수와 형식으로 만들어진 3차원 모델이기 때문에 현실감이 높고 데이터는 덜 필요한 장점을 갖고 있다”며 “손상과 보수보강 위치가 SOC시설물의 어떤 부위인지를 바로 알 수 있기 때문에 업무인수인계 등에 있어서도 손쉽게 설명이 가능하고 이해가 빠르다”고 말했다.

그는 이어 “모바일기기(태블릿)와 서버가 웹페이지로 구성돼 있기 때문에 비대면 협업이 매우 빠르게 가능하도록 구성했다”며 “시설물 조사를 웹페이지에서 관리자가 조사업체로 리스트를 하달할 수 있으며, 조사업체는 모바일 어플리케이션을 통해서 시설물과 공간정보를 입수하고, 조사한 정보를 입력해 전송하게 되면 실시간으로 관리자가 확인할 수 있다”고 덧붙였다.

현재는 인공지능 도입을 위해 이미지 학습을 위한 기초원리와 가공능력이 확보됐고, 이를 기반으로 시설물 위험도 등급판정 인공지능 개발을 진행하고 있다. 또한, 추가적으로 교량 등 BIM 정보를 연동하는 프로젝트를 통해서 BIM 엔지니어링 소프트웨어를 활용하는 기술도 개발 중이다.

위스마트는 그 외에도 수리계산방정식을 기반으로 해 수계소화설비 계통도 작성과 정보입력을 통해서 작은단위 건물에서도 성능위주 설계가 가능하도록 하는 시뮬레이션 설계 프로그램인 FluidAS(수계소화설비 수리해석기반 시뮬레이션 프로그램)도 개발했다. 이 기술을 활용하면 스프링클러의 수두압력을 자동 계산해 적정한 수준인지를 판단할 수 있다.

특히, 기존 외산 제품과 달리 KS규격 라이브러리를 제공하고 있고, 펌프, 오리피스, 밸브 등의 실험값을 통해서 시뮬레이션을 할 수 있을 뿐만 아니라 CAD 사용자의 경험을 접목한 UI 구성으로 친숙하게 설계자가 사용가능하다. 또한, 결과리포트도 자동으로 작성할 수 있도록 지원하고 있어서 업무 효율성도 더욱 높일 수 있다는 것이 장점이다.

이처럼 위스마트는 토목엔지니어와 프로그래 머가 함께 더 똑똑한 세상을 만들고자 설립한 건설/토목분야 소프트웨어 개발 전문기업으로서, 디지털트윈기반 사회간접자본시설물 유지보수 플랫폼 고도화와 FluidAS을 클라우드화 하는 사업을 진행하고 있다. 이와 더불어 토목현장 인력과 안전관리를 지원하는 시스템을 디지털트윈 기술과 인공지능 기술을 적용하는 것을 목표로 2년 내 상용화하고자 최선을 다할 예정이다.


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