AI 기반 유지관리 모니터링 시스템의 개발 AI is not perfect -- Domain knowledge is a key in engineering

 

구조물 계측, 유지관리까지 시스템으로 간편하게

 

    계측 산업은 국내외에서 모두 성장하는 추세다. 과거 구조물을 새롭게 건설하는 과정에서 필요한 형식적인 안전관리 도구로 활용되던 계측 분야는 점차 구조물의 유지관리·안전 등에 대한 관심이 높아지면서 새롭게 주목받고 있다.

 

특히 계측 방법은 4차 산업혁명 기술의 발전과 함께 토목·건축 기술에 전기·전자, 소프트웨어 등의 기술이 융합돼 새로운 분야로 재탄생되고 있다. 기존 인력 위주였던 계측 방식에서 네트워크 기반의 계측 시스템으로 변화하고 있는 것이다.

건설연 내에 만든 세계최초 초고성능 콘크리트 사장 보도교 모습(좌)과 세계최초 초고성능콘크리트 사장교 설계인 조발대교, 화양-적금 도로건설공사(우).ⓒ한국건설기술연구소  EBN   edited by kcontents

 

최근 이러한 기술은 구조물을 유지관리하는 사용자에게 소프트웨어 기반의 솔루션 형태로 제공되고 있다. 구조물 유지관리 계측시스템(Structural Health Monitoring System)이 바로 그것이다.

 

구조물 유지관리 계측시스템은 교량·빌딩 등 구조물을 유지관리하는 과정에서 인력에 의해 구조물의 상시점검이 어려운 부분을 해결해준다. 또한 구조물 상태에 대한 정보를 정량적으로, 손쉽게 제공할 수 있는 장점이 있다.

 

이러한 계측시스템을 설계·구축, 분석하고 있는 ㈜에이테크솔루션은 시설물을 건설하거나 유지관리하는 과정에서 발생하는 각종 문제점들을 해결하기 위한 엔지니어링 컨설팅을 제공하고 있다. 현재는 IT 기술을 기반으로 하는 교량·빌딩의 유지관리계측과 건전도 평가 업무를 주로 수행 중이다.

 

특히 ㈜에이테크솔루션은 차량의 중량, 속도, 종류, 등록정보 등을 파악할 수 있는 WIM (Weigh-In-Motion) 시스템도 개발해 보유하고 있다.

 

 

WIM 시스템은 과적 차량에 대한 정보를 실시간으로 알 수 있고, 차량 하중이 교량에 미치는 영향을 판단할 수 있는 신개념 시스템이다.

 

이 시스템은 교량의 유지관리 계측시스템과도 연동해 사용할 수 있어 향후 구조물 유지관리 통합 플랫폼으로의 진화도 모색할 수 있다.

 

그간 에이테크솔루션은 현수교 시공 중·유지관리 계측 시스템 구축, 사장교 시공 중 유지관리 계측 시스템 구축, 과적 차량 관리와 교량의 활하중 분석을 위한 차량중량측정 장치 설치, 병원 커튼월 케이블 시스템의 장력 관리·재긴장, 기 시공된 철도 교량의 진동 저감을 위한 진동 저감재 설치 등 다양한 경험을 토대로 새로운 건설·특수해석에 관련된 프로젝트 등 다양한 연구개발에 참여하고 있다.

 

 

 

건설기술연구원은 한국의 실제 사장교와 다른 60개의 데이터를 바탕으로 개발된 방법을 다른 방법으로 평가한다

 

https://www.eurekalert.org/pub_releases/2021-05/nrco-ain050421.php

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최근까지 건설기술연구원과 특수교량의 거동을 계측하고 평가하는 장비·소프트웨어를 개발하는 연구를 수행했으며, 이는 특수교량의 중요한 구성요소 중 하나인 케이블의 장력, 진동 등의 특성을 효율적으로 모니터링하고 평가하는 시스템을 개발하는 연구 분야다.

 

에이테크솔루션 남진원 대표이사(사진)는 “빅데이터 분석 기법을 이용해 구조물의 이상거동을 시스템 스스로 판단하고, 이에 대한 정보를 관리자에게 전달하는 AI 기반 유지관리 모니터링 시스템을 개발하고 있다”며 “현재 각종 구조물 유지관리 계측시스템에서는 관리기준값을 이용해 구조물의 이상상태를 판단하고 있는데, AI기반 유지관리 모니터링 시스템을 통해 좀 더 합리적이고 효율적인 방법으로 구조물을 유지하는데 도움이 될 것”이라고 말했다.

 

 

 

에이테크솔루션은 앞으로도 효율적인 구조물의 유지관리를 위한 새로운 기술을 개발하기 위해 다양한 분야의 기술융합을 시도할 계획을 갖고 있다. 이를 위해 타 분야 최신기술동향을 상시 주시하고, 적합한 도입기술을 찾아내는 전담부서도 운영하고 있다.

 

남 대표는 “지금까지 구축된 시스템을 통해 축적된 데이터를 기반으로 효율적이고 합리적인 구조물의 유지관리가 가능하도록 새로운 솔루션을 개발 중”이라며 “이를 바탕으로 향후에는 유지관리의 대상을 확대해 구조물뿐만 아니라 설비·특수시설의 유지관리를 위한 토탈 솔루션을 구축하는 것이 최종 목표”라고 설명했다.

 

한편, 계측 산업은 꾸준히 성장하고 있지만 계측업에 대한 정의와 하위 분야에 대한 분류가 제대로 정립되지 않은 것에 대한 아쉬움의 목소리도 있다. 세부 계측분야에 따른 전문성이 인정되고 있지 않다는 것이 업계의 의견이다.

 

남 대표는 “아직까지도 계측을 형식적인 업무의 일종으로 생각하는 경우가 많다. 국민의 안전한 생활을 보장하기 위해 누구나 사용할 수 있는 국가 시설물들에 대해서는 철저한 유지관리가 필요할 것”이라며 “효율적인 유지관리를 위한 계측시스템을 적극 활용해야 한다는 인식이 널리 퍼졌으면 한다”고 전했다.

[공학저널 박인교 기자]

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