[공학저널 전찬민 기자] 2021년 기준 국내 시설물 점검 대상 수는 15만개소에 이르며, 향후 10년 동안 30년 이상 노후화된 시설물은 2.6배나 증가될 것으로 예상되고 있다. 하지만 구조물 점검분야에서는 사람이 육안으로 점검을 수행하고 있으며, 이는 부실점검으로 이어질 수 있어 효율적이고, 정밀한 점검을 위한 기술 개발이 지속되고 있다.
국토안전관리원의 통계에 따르면 지난 2021년 정밀안전점검과 정밀안전진단 부실률은 각각 5.4%, 10.1%에 달하고 있으며, 정밀안전점검에서는 부실률이 감소추세에 있지만, 정밀안전진단의 경우 전년대비 상승했다.
이는 현재의 인력기반 점검을 혁신하지 못하면 지난 4월 발생한 분당 정자교와 같은 사고는 반복 될 수밖에 없다는 것을 보여주는 결과다. 이러한 문제를 해결하기 위해 객관적이고 정밀한 구조물 점검이 가능한 드론, AI 등의 첨단기술의 점검분야 적용은 이제는 선택이 아니라 필수가 된 상황이다.
하지만, 실제 점검현장은 구조물들이 3차원적으로 복잡하게 배치돼 있고 GPS 신호가 수신되지 않는 구역도 다수 존재해 이러한 환경에서 기존 드론 기술은 불안정한 상태에서 촬영되고, 2D 기반 지도를 사용하고 있어 점검 자동화가 불가능하다고 볼 수 있다. 이로 인해 점검 품질이 낮아 미세균열을 탐지하는 것도 불가능할 뿐더러 실수로 인해 촬영위치를 놓치는 경우가 빈번해 드론 점검의 도입을 꺼려하고 있다.
이에 따라 드론 점검의 대중화와 점검품질의 향상과 함께 향후 급속하게 증가될 노후화된 구조물 점검을 위해서는 인력·시간·비용 문제를 해결할 수 있는 혁신적인 드론 기술이 필요한 상황이다.
이러한 상황에서 최근 인공지능 기반의 드론 점검, 모니터링 자동화 솔루션이 개발돼 기대를 모으고 있다. 그 솔루션이 바로 ‘시리우스’다.
시리우스는 다양한 구조물의 형태를 인지하고 점검과정을 모두 자동화한 시설물 자율점검 솔루션으로써 모듈 형태로 돼 있어 기존 드론에도 탑재가 가능하며, 탑재 시 드론에 지능을 부여하고 사람 대신 점검을 자동으로 수행한다는 것이 가장 큰 특징이다. 점검 방식 또한 사람이 조종하는 기존 드론 운영 개념에서 벗어나 범위를 지정하게 되면, 시리우스는 3차원 구조물 형태를 인지하고 점검해야 할 위치를 자동으로 생성해주고, 촬영된 결과는 AI가 자동으로 분석해 3차원 공간에서 관리한다.
특히, 시리우스에 탑재된 회전형 라이다기반 SLAM 기술은 현장에서 3차원 맵을 실시간으로 빠르게 생성하며, GPS 신호가 수신되지 않는 환경에서도 안정적인 자율운영이 가능하다는 점이 또 다른 특징으로 손꼽힌다.
이러한 자율비행, 자율점검 솔루션 시리우스를 개발한 ㈜시에라베이스는 2019년 설립 후 SLAM 기술에 기반한 점검/모니터링의 자동화 사업에 집중하고 있으며 최고의 기술진을 바탕으로 사업분야를 적극 발굴하고 확장하고 있다.
특히, 시리우스 개발은 과거 시에라베이스 김송현 대표이사(사진)가 교량 점검 시 교통을 통제하고 고소차를 이용해 사람이 위험하게 작업을 수행하고 있는 모습을 우연히 보게 되면서 산업 안전과 점검 분야는 드론이 사람을 대신하게 된다면 이러한 교통통제에 따른 사회적 손실이나 작업자의 안전을 확보할 수 있을 것이라는 믿음에서 시작됐다.
김 대표는 당시 포항공과대학교에서 드론을 이용한 연구를 수행 중에 있었으며, 이러한 과정으로 시설물 점검 분야 전문가의 다양한 의견을 듣고, 드론이 활용되기 어려운 다양한 여건을 확인할 수 있었다. 이에 5년간 복잡한 점검 환경에서 자동으로 점검이 가능한 자율주행과 AI 기술 개발에 집중해 개발을 하게 됐다.
김 대표는 “시리우스 시스템 1대만으로 현재 점검방식의 30% 이상 비용 절감이 가능하고, 점검시간은 절반 이하로 낮아진다”며 “기존에 균열위치만 리포팅하는 것이 아닌 모든 구간에서 촬영되고 결과는 보존되므로 점검의 객관성 확보가 가능하고 AI는 점검품질을 60% 이상 향상시킬 수 있다는 것이 장점”이라고 말했다.
현재 급속히 노후화되고 있는 시설물에 대해 전 세계적으로 점검 비용과 예산은 한정돼 있고, 인구도 급속히 줄어들고 있다. 이러한 상황에서 시리우스는 최소한의 비용과 인력으로 정확한 점검 수행이 가능해져 미래의 안전을 어떻게 확보할 수 있을지에 대한 문제의 궁극적인 해결방안이 될 것으로 기대가 되고 있다.
또한, 기존 드론 점검기술은 풍력터빈, 교량 등과 같은 단일시설물에 적용 가능하기 때문에 시에라베이스는 시설물의 형태나 환경적 제약 없이 국내 90% 이상의 모든 시설물을 자율적으로 점검하는 기술로 확장해 미래에는 사람의 도움 없이 모든 것이 자동화된 점검문화를 만들어나갈 계획이다. 궁극적으로는 사람을 대신해 안전을 지켜주는 세상에 시에라베이스가 앞장서고자 하는 것이 목표다.
김 대표는 “안전관리는 사고 예방이 목적이고, 대상물을 구석구석 꼼꼼히 진단해야 하기 때문에 사람의 눈과 흔들리는 드론으로는 절대 해법이 될 수 없다”며 “시리우스는 사람의 시선이 닿기 어려운 곳, 일반 드론 비행으로 찾기 힘든 결함을 찾아낼 수 있으며, 이는 수많은 PoC(실증)를 통해 확인했다”고 말했다.
그는 이어 “이처럼 시리우스는 기존 방식과 비교해 더욱 정밀한 안전진단이 가능하며, 가성비를 자랑하기 때문에 경제성도 확보할 수 있다”며 “기존 안전진단 관행을 바꾸기 위해 조금만 관심을 갖는다면 우리 사회는 분명 더 안전해질 것”이라고 덧붙였다.
