재해 방지·사고 예방, 이제 AI와 센서가 맡는다

인공지능, IoT 등 활용해 재해 재난 예측 및 방지하는 기술 개발 활발

안전 의식이 높아지고 여러 규정과 규제가 촘촘하게 만들어져도 생각지 못한 곳에서 안전 사고나 재난은 터지곤 한다.

집중력이나 역량의 한계가 불가피한 사람의 안전불감증만 탓하기보다는 과학기술로 안전을 높이는 방법들이 다양하게 시도되고 있다. 인공지능(AI)과 사물인터넷(IoT) 센서 등이 산업과 생활 현장의 안전을 지킬 핵심 기술로 떠오르고 있다.

정보통신정책연구원(KISDI)의 '공공 안전부문 인공지능(AI) 도입 현황 및 시사점' 보고서에 따르면, 공공행정과 국방 및 사회보장 분야 기업 중 AI를 도입한 기관의 88.9%가 AI 도입이 경영 성과에 긍정적 영향을 미쳤다고 응답했다.

업종이나 기업 규모 등에 상관 없이 안전성 제고를 위해 AI와 IoT를 도입할 수 있도록 하는 연구가 이어지는 가운데, 관련 기술을 상용화한 스타트업도 잇달아 등장하고 있다.

ETRI 연구진이 콘크리트 안에 광섬유를 매설하고 있다. (사진=ETRI)

한국전자통신연구원(ETRI)은 건물 붕괴 위험을 미리 예측할 수 있는 지능형 IoT 기술을 개발했다. 콘크리트 안에 광섬유 센서를 넣어 인장력이나 비틀림, 진동 등을 측정하는 방식이다. 콘크리트 양생할 때 나오는 수화열을 측정, 콘크리트 배합 비율과 내부 온도, 외부 환경 등을 고려한 장기 강도를 예측한다.

과학기술연합대학원대학교(UST) ETRI 스쿨 연구팀은 CCTV를 보고 여러 종류의 도시 내 이상 상황을 복합적으로 판단할 수 있는 통합 프레임워크를 개발했다. 배회, 침입, 쓰러짐, 싸움, 유기, 방화, 마케팅 등 지능형 CCTV의 인증 부문을 모두 통과했다. IoT 기술과 접목, 무인점포 내 난동이나 독거노인 낙상 등의 상황이 발생하면 즉시 관제 인력에 경보를 전할 수 있다.

광주과학기술연구원(GIST) 전해곤 교수 연구팀은 재난 구조 로봇이 지진이나 화재 현장에서 피해자의 위치를 추정할 수 있는 인공능 시각인지 알고리즘을 개발했다. 재난이 벌어지기 전 학습된 공간 정보를 바탕으로 재난 전후 상황을 비교, 재난 현장에서 피해자 위치를 단일 영상을 이용해 추론할 수 있다. 또 도시에 대한 시각 영상 정보를 활용, 범죄뿐 아니라 무단횡단 같은 일탈 행위까지 포함해 예측하는 알고리즘 등 사회 문제 해결에 AI를 접목하는 연구를 이어가고 있다.

이같은 기술은 스타트업에 의해 실제 현장에도 적용되고 있다.  니어스랩은 AI 이미지 분석과 드론을 결합해 거대 시설물을 보다 안전하고 정밀하게 점검할 수 있게 한다.

자율비행드론으로 풍력발전기, 댐, 교량 등 대형 인프라의 이상을 점검한다. 사람이 외줄을 타고 매달려 육안으로 점검하던 방식을 혁신, 드론을 띄어 고화질 이미지로 정밀하게 분석하는 시스템이다. 글로벌 빅3 풍력발전기 생산 기업 등 유럽과 미주 시장 등에 적극 진출하고 있다.

(자료=니어스랩)

SDT는 폭우로 인한 물 넘침이나 유해 가스 유출 등의 사고를 막을 수 있는 스마트맨홀을 만든다. 지하 공간에는 통신, 수도, 가스 등 다양한 도시 기반 시설이 자리잡고 있지만 유해 가스 등으로 위험하고 통신도 여의치 않다. SDT는 지하 가스 농도나 수위 등을 감지하는 센서가 장착된 스마트맨홀과 중앙 관제 시스템을 제공, 위험한 지하 작업 환경을 안전하게 관리한다.

하수도 지하 수위가 평상시보다 높거나, 유해가스 농도가 짙을 때 위험경보를 보내 안전점검 일정을 조절하게 할 수 있다. 집중 호우로 상하수도 유량이 급증해 맨홀 뚜껑이 열릴 경우 경보를 보낸다. 중계 펌프장이나 하수처리장, 빗물처리장 등과 데이터를 공유해 통합 대응책 수립을 지원한다. 2022년 조달청 혁신제품으로 선정됐으며, 대구시설공단 두류수영장, 대구환경공단, 부산환경공단 시범사업 등에 적용됐다.

무스마는 IoT를 활용해 대형 산업 현장에 사고 예방 솔루션을 공급한다. 센서가 위험을 감지하면 이를 즉각 주변 근로자에게 전파하고, 중앙에서는 이를 모니터링 한다. 크레인 충돌방지, 중장비 끼임, 밀폐공간의 질식 화재 예방 등 다양한 분야에서 안전점검이 가능하다.