한국도로공사는 스마트기술을 활용한 안전한 고속도로를 위해 분주히 움직이고 있다.
신 정부는 '국민이 안심하는 생활안전 확보'를 신규 국정과제 중 하나로 삼고, 사물인터넷(IoT) 등 스마트 기술과 로봇·드론 등을 활용해 안전한 국토를 조성하겠다는 방침을 정했다. 전국 4000㎞ 이상의 고속도로를 관리하는 도로공사는 첨단기술 기반 디지털 시범지사를 구축하는 등 스마트 기술 도입에 앞장서고 있다.
'디지털 시범지사'는 디지털 신기술을 복합 적용해보고 안정성을 확인하는 집약형 테스트베드다. 공사는 디지털 시범지사를 통해 2024년까지 표준모델을 만들고 2027년 전국으로 확산할 계획이다. 시설물 점검 자동화, 스마트 관제체계와 GPS기반 정보관리체계 구축이 핵심이다.
먼저 △인공지능(AI) 기반 도로파임 자동탐지 △정밀스캐너를 활용한 터널 점검 △드론을 활용한 시설물 점검 등을 통해 시설물 점검 자동화를 추진 중이다.
기존에는 고속도로 시설물(포장·터널·교량 등)을 점검할 때 육안점검에 의존했지만, 디지털 지사에서는 고해상도 카메라, 정밀스캐너 등 다양한 첨단장비를 활용해 손상정보를 자동으로 추출하고 AI분석을 통해 손상을 빠르게 분석할 수 있도록 지원한다.
도로파임(포트홀) 자동탐지장비는 차량에 장착된 카메라로 촬영한 노면영상을 AI가 실시간 분석해 도로파임 규모와 위치정보 등을 검출하는 장치다.
동시에 최대 3개 차로까지 확인이 가능하며, 정확도는 92% 이상이다. 자동 탐지된 도로파임 사진과 위치, 크기 등은 곧바로 현장 사무실에서 확인 가능하며, 직원들은 보수 대상을 즉시 파악할 수 있다.
육안으로 조사했던 고속도로 터널 점검에는 정밀스캐너를 활용할 계획이다. 기존에는 차로별 교통통제 후 점검자가 콘크리트 단면에 발생한 균열, 파손, 누수 등의 손상을 육안으로 조사했다. 앞으로는 고해상도 카메라와 조명 등이 설치된 차량을 개발해 터널점검을 수행할 예정이다.
안전점검자의 접근이 어려운 높은 교각이나 비탈면 등 사각지대는 드론을 활용한다. 도로공사의 드론은 0.2㎜의 미세균열까지 식별 가능한 카메라가 상·하 180도 회전하며 구조물을 왜곡 없이 촬영할 수 있고, 교량 하부 등 GPS 음영지역에서도 안전한 비행이 가능하다.
드론 점검의 경우 인력 점검이 불가능했던 곳까지 면밀한 조사가 가능하기 때문에 탐지율이 향상되고, 작업시간도 기존 대비 15% 가까이 줄어드는 것으로 확인됐다.
스마트관제센터도 디지털화 일등공신이다. 도공은 IoT 센서 통합 관제 체계를 운영 중이다. 교통상황 관리에는 카메라·레이더 등 첨단 센서를 통해 도로 정보를 수집하고 AI로 분석하고 있다.
영상분석기술의 경우 CCTV 영상을 실시간으로 분석해 차량정지·역주행·보행자를 자동으로 검지하는데, 현재 시범 설치된 구간의 분석 정확도는 약 90%에 달한다. 도로공사는 노면 낙하물, 차량 화재 등 고속도로 상에서 발생할 수 있는 다양한 돌발상황까지 검지할 수 있도록 영상분석 기술의 성능을 지속적으로 향상할 계획이다.
아울러 디지털트윈 기반 차세대 스마트 교통상황시스템 구축도 추진한다. 레이더 등 첨단센서에 기반한 디지털 교통상황 자동관제는 기상환경에 관계없이 24시간 도로를 관측할 수 있다. AI 자동분석을 통한 실시간 상황인지가 가능하기 때문에 근무자의 돌발상황 파악이 수초 만에 가능해진다. 공사는 안개가 자주 발생하는 서해대교 등 사고 취약구간 3개소에서 시범 운영 중이다.
이외에도 드론·안전순찰차에 설치된 카메라를 통해 고속도로에서 발생한 유고상황을 실시간으로 확인할 수 있는 기술을 개발하고 있다.
공사는 GPS기반 정보관리체계를 통해 정보 정확도를 높일 계획이다.
'정밀도로지도'란 위성항법장치, 관성항법장치, 주행거리센서, 라이다, 카메라 등을 활용해 도로와 주변에 있는 모든 지형지물의 위치 및 시각정보를 취득하고 이를 3차원으로 구현한 전자지도로 오차범위는 약 ±25cm 정도에 불과하다.
3차원의 정밀도로지도는 지도상에서 시설물의 높이·길이·넓이 등의 계산이 가능할 뿐만 아니라, GPS 좌표를 기반으로 시설물 위치를 정확하게 찾을 수 있다. 또 절대좌표로 시설물별 고유 ID가 부여되기 때문에 파손 이력 등이 자동으로 데이터베이스에 축적된다. 데이터 분석을 바탕으로 향후 보수 우선순위 및 최적공법을 결정하는 등 시설물 생애주기별 관리가 가능해진다.
한국도로공사는 디지털 시범지사를 운영을 통해 신기술 추가 발굴, 다기능 통합운영에 따른 문제점 등을 보완해 오는 2024년까지 '디지털 지사' 운영시스템 및 표준모델을 완성할 계획이다. 2027년까지 전국으로 확대 적용할 방침이다.
한국도로공사 관계자는 “디지털 시범지사는 디지털 기반 고속도로를 구축하는데 선도적인 역할을 하는 이정표가 될 것”이라며, “이러한 유지관리의 기계화·자동화·지능화는 향후 자율주행기술 발전과 맞물려 무사고·무정체 도로서비스 제공이 가능하게 할 것”이라고 밝혔다.
문보경기자 okmun@etnews.com
