자율 점검 로봇이 실제 철도 선로 현장에서 작동케 하는 '철도 특화 로봇 기반 선로점검 핵심기술' 개발이 이뤄진다. 한국철도기술연구원(원장 사공명)이 주체다.
22일 철도연에 따르면 철도 선로 점검은 점검자 숙련도에 좌우되는 분야다. 특히 실제 사고나 결함사례가 드물어, AI 학습에 필요한 결함사례를 충분히 확보하기 어렵다. 위험 상황을 실제 현장에서 반복 실험하기도 어렵다.
철도연은 이런 한계를 극복하기 위해 가상공간을 구축한다. 실제 선로 및 주변 환경을 드론·카메라·라이다로 수집해 3차원 가상공간을 만든 후, 로봇 시각 인지와 이동 제어를 학습시키는 디지털 학습장으로 활용한다.
가상공간에서는 현실세계와 같이 선로 침입·장애물 등 각종 돌발 변수와 폭설·폭우 등 기상, 야간·역광 등 환경 조건, 자갈·비탈면과 같은 지형을 적용할 수 있어 다양한 조건에서의 학습이 가능하다.
가상공간에서 학습된 데이터는 실물 로봇 움직임에 반영되며, 실제 작동상황에서의 데이터와 함께 지속 보완할 수 있다.
철도연은 이번 기술이 사후 대응 중심 철도 유지보수를 예방·자율적 체계로 전환해 현장 작업자 안전을 확보하고, 한국형 자율 철도 점검 솔루션의 경쟁력 확보로도 이어질 것으로 기대하고 있다.
연구책임자인 변성준 선임연구원은 “자율 점검 로봇 성능은 얼마나 정확하게 보고, 얼마나 안정적으로 움직이느냐에 달려 있다”며, “이번 연구는 월드 파운데이션 모델로 로봇 시각 인지 능력을 높이고, 강화학습과 'Sim2Real' 기술로 실제 선로 환경에서도 안정적으로 이동할 수 있는 제어 정책을 확보하는 것이 핵심”이라고 밝혔다.
사공명 원장은 “앞으로 철도 유지보수는 위험을 사전에 발견하고 작업자의 안전을 확보하는 예방·자율적 체계로 나아가야 한다”며, “철도연은 피지컬 AI와 로봇 기술을 통해 국민이 안심하고 이용할 수 있는 철도 안전 기술 개발에 최선을 다하겠다”고 전했다.
한편 이 기술은 국가과학기술연구회(NST·이사장 김영식) 소관 철도연 기본사업으로 개발 중이다.
김영준 기자 kyj85@etnews.com
