드론과 AI의 융합 : 건물 하자 검출 시스템

건설 업계 속 대두되고 있는 드론

수많은 건물의 외벽에는 자연재해나 노후화로 균열과 같은 하자가 생긴다. 고층 건물이나 높은 교각, 위험 시설물을 관리하며 발생하는 사고는 적지 않게 일어난다. 건설 업계에서는 이러한 위험에 노출되는 것을 방지하고 건물의 안전을 정밀하게 점검하기 위해 현장에 드론을 도입하고 있다.

 

<출처 : Pixabay, https://pixabay.com/ko/ >

 

건물 외벽의 균열을 관찰하는 것은 건물의 안전점검 과정에서 필수적이다. 외벽 균열은 건물의 이상징후를 판단하는 가장 중요한 요소이기 때문이다. 전문가가 안전 점검을 할 수 있지만, 육안조사에 그칠 수밖에 없어 정밀한 점검이 어렵다. 경험과 전문 기술을 갖춘 전문가이더라도 건물에는 직접 닿기 어려운 부분이 있고, 80년대부터 건립된 건물들의 노후화를 점검하는 데에 한계가 있다. 그러므로 능률과 비용적인 면에서 효율성이 큰 드론이 개발 및 활용되고 있다.

 

건물 외벽 균열을 탐지하는 드론의 안전점검 기술

이전의 드론은 사람이 보기 어려운 부분을 촬영하는 용도로 사용되었다. 현재는 드론에 다양한 센서를 장착하여 소프트웨어를 통해 건물 외벽의 균열을 탐지하고 자동화하는 것이 가능하다. 균열을 자동으로 탐지하고 드론의 고해상도 카메라로 빠르게 데이터를 수집한 후, AI(인공지능)를 활용하여 점검한 데이터를 분석하면 건물의 특정 손상 유형 결과를 얻을 수 있다. 또한, GPS가 장착된 드론을 이용하면 정밀한 위치정보를 통해 정확한 측정 위치를 알 수 있다. 좌표와 면적, 길이의 데이터 값을 신속하고 정확하게 도출해내기 때문이다. 이렇게 드론으로 안전점검을 할 경우 경로를 미리 설정하고 자동으로 비행하게 한다. 반복적인 비행을 통해서 건물의 변화를 점검하기 위함이다. 자동비행에서 얻은 영상 데이터의 특정 손상 결과에는 균열의 크기나 건물의 변화 상황 등과 같은 유형들이 있다. 결과로 나온 데이터가 축적되면 관리체계 시스템을 구축해 건물의 보수 시기를 예측할 수 있고, 고장 시에도 신속한 대응이 가능하다.

 

< 출처 : “고해상카메라 탑재한 드론, 건물 균열 쏙쏙 잡아낸다”, <중앙일보>, 2018.08.28. >

 

건설 현장 속 드론의 사용 현황

지상에서는 건물 외벽의 하자를 검출하는 것이 중요하다면, 지하에서는 전력점검 사고에 안전을 기울여야 한다.

지하 전력구 안전은 전문가가 직접 점검을 한다. 그러나 깊은 지하까지 내려가야 하므로 점검 결과가 정확하지 않을 가능성이 있다. 한국전력 전력연구원은 지하 전력구의 안전점검을 위해 전력구 점검용 로봇과 드론을 결합한 시스템을 개발하고 있다. 지하 전력구 점검에 사용되는 드론은 열화상 카메라와 센서가 장착되어 있어 전력구 내부를 비행하며 전력케이블의 온도와 벽면을 탐지한다. 건물의 외부 균열을 찾듯이 시설물의 균열 부분과 변화된 지점을 찾는다.

 

< 출처 : “로봇+드론 결합 지하 전력점검사고 막는다”, <헤럴드경제>, 2020.05.16. >

 

5G와 AI 기술을 접목한 미래 드론 기술

과학기술정보통신부는 드론이 고층 건물을 관리하는 것과 더불어 실종자를 찾고 수질오염을 검사하는 새로운 드론 기술 사업을 추진 중이라고 한다. 이 ‘DNA+ 드론기술개발사업’은 5G와 AI 기술을 결합한 신규 드론 서비스이다. 대표적으로 실종자를 수색하는 드론과 수질오염을 감시하는 드론, 인공지능 생육관리 드론, 고층 구조물을 관리하는 드론을 개발할 계획이라고 한다. 현재 드론은 사람의 도우미 역할을 하고 있지만, 미래에는 실종자를 직접 찾는 등 사람과 협동하는 존재가 되는 방향으로 나아갈 것으로 예상된다.

이렇듯 국가 기관과 드론 전문 기관의 협업으로 드론의 새로운 혁신 기술을 창조하여 국내의 드론 산업이 더욱 발전할 수 있기를 희망한다.

 

< 출처 : “고층건물 관리하고, 실종자 찾는 '5G 드론' 나온다”, <서울경제>, 2020.04.28. >

 

[출처]

- “고해상카메라 탑재한 드론, 건물 균열 쏙쏙 잡아낸다”, <중앙일보>, 2018.08.28.

- “로봇+드론 결합 지하 전력점검사고 막는다”, <헤럴드경제>, 2020.05.16.

- “고층건물 관리하고, 실종자 찾는 '5G 드론' 나온다”, <서울경제>, 2020.04.28.

- “한국시설안전공단, 공동주택 안전점검에 드론 활용…AI 분석도”, <연합뉴스>, 2020.09.10.