무인기 영상데이터와 인공지능(AI) 기술을 활용해 건물 외관 손상을 탐지하는 기술 테스트가 성공리에 마무리됐다.
한국건설기술연구원(원장 김병석)이 주택관리공단과 진주시 소규모 노후건축물 합동 안전점검을 실시했다.
소규모 노후 건축물은 구조적 손상·화재 등 안전 위험에 취약하지만, 유지관리 예산과 인력 부족으로 안전 우려가 지속적으로 제기돼 왔다. 효율적인 관리를 위해 빅데이터, AI, 드론 등 기술을 활용한 디지털 안전관리 체계로의 전환이 필요하다.
최근 각광받는 무인기·AI 기술을 이용한 원격 점검 방식은 사전 조사, 외관 조사, 안전성 평가 등 과정을 자동화해 효율성을 높이고, 시설물 유지보수와 안전성을 향상시킬 수 있다.
드론, 3D 스캐너 등을 이용해 구조물을 신속 촬영하고, 사전 학습된 AI 모델로부터 균열, 박리 및 박락, 철근 노출 및 부식, 백태 등 결함 정보를 자동 인식하고 추출할 수 있다.
건설연 건축연구본부 연구팀(팀장 최기선 연구위원)은 공동연구기관(심성한 성균관대 교수, 이종훈 한국전자기술연구원 박사)과 함께 무인기 및 AI를 활용한 건축물 원격점검 기술을 개발했다.
또 현장적용을 위해 진주시 소재 24년 경과된 5층 규모 아파트 외관을 안전점검했다.
개발된 무인기 및 AI를 활용한 현장 원격조사·점검 기술은 기존 육안조사 기반 점검 기술에 비해 현장조사 및 후처리 작업 시간, 비용, 인력을 획기적으로 줄일 수 있다.
특히, 현행 점검자의 주관적 판단 및 기억에 의존한 점검 결과와는 다르게 영상 기록과 일관된 판정기준으로 결과의 존속성과 신뢰성을 향상 시킬 수 있다.
연구팀은 스테레오 카메라와 라이다(LIDAR)가 장착된 드론 및 웨어러블 스캐너 장비로 건물의 실·내외를 신속하게 촬영했다.
수집된 영상 데이터에서 개발된 AI 결함탐지 자동화 모듈을 통해 구조적 결함을 자동으로 탐지하고 추출했다.
테스트 결과, 목표로 한 7종 구조적 결함을 탐지했으며, 추후 육안검사를 대체할 수 있을 잠재력을 충분히 가진 것으로 기대된다.
또 개발된 기술은 안전점검을 시행하면서 동시에 무인기를 이용한 영상데이터로부터 구조·화재 관련 안전정보(형상, 치수, 용도, 마감, 강도, 배근 등 25종)가 포함된 경량 '3D BIM(structural BIM)'을 자동으로 구축할 수 있다는 것이 장점이다.
즉, 도면이 없는 건축물의 디지털 도면 확보 및 점검 결과를 그 도면 위에 표기해 향후 지속적으로 관리가 가능하다는 점에서 차별성이 있다.
경량 BIM을 통한 안전점검 결과 및 결과물의 이력관리를 통해 건축물 결함의 진행 상황을 파악하고, 위험에 도달하는 시점을 예측해, 대책 수립을 통해 큰 피해를 예방할 수 있다.
김병석 원장은 “개발된 딥러닝 영상처리 기법으로 기존의 막대한 시간과 비용이 소요되는 인력기반의 노후건축물 안전점검을 원격 자동화함으로써 인력, 시간, 비용을 획기적으로 절감하고, 거주자의 안전을 확보할 수 있는 핵심기술이 될 수 있을 것”이라고 밝혔다.
이번 성과는 국토교통부(국토교통과학기술진흥원) 연구사업으로 수행한 '광역단위 노후건축물 디지털 안전워치 기술 개발(2022~2026년)' 지원을 받아 수행됐다.
김영준 기자 kyj85@etnews.com
