□ 국토교통과학기술진흥원(원장 박승기, 이하 국토교통진흥원)은 한국철도기술연구원과 함께 지난 5월 4일, 드론과 인공지능(AI) 기술로 교량, 송전철탑 등 사람이 점검하기 어려운 철도시설물의 상태를 자동 점검하는 ‘철도시설물 무인 자동화 점검시스템’을 공개했다.
ㅇ 국토교통진흥원은 국토교통부 연구개발사업의 일환으로 기존 인력 기반 유지관리 체계의 한계를 보완하기 위해, `19년부터 드론을 활용한 접근취약 철도시설물의 정기 점검을 자동화할 수 있는 시스템 개발을 해오고 있다.
* (연구과제) 무인이동체기반 접근취약 철도시설물 자동화점검시스템 개발
(기간) `19.6∼`23.6, (예산) 75억원, (참여기관) 한국철도기술연구원 외 6개 기관
□ 이 날 국토교통부(이하 국토부), 철도운영기관, 관련 학회 및 연구진 등 100여 명의 관계자가 참석한 가운데 개발 시스템의 철도현장 적용성과 효과를 확인했다.
ㅇ 세종시에 있는 철도교량 미호천교를 대상으로 2대의 철도 드론이 교량 상판의 하부, 교각 등의 상태를 점검했다. 미호천교는 현재 안전등급 보통단계인 C등급으로, 하천을 통과하고 있어 육안으로 점검하기 어려운 교량 중 하나이다.
ㅇ 그동안 사람이 직접 진행해 오던 교량 등의 철도시설물을 드론을 이용한 무인자동화 점검이 가능해져 안전사고 예방, 유지보수 시간 및 비용 절감, 빅데이터를 통한 교량 안전상태 체계적 관리 등의 효과가 기대된다.
□ 개발된 시스템은 드론, 드론을 운용하는 이동형 지상관제국, 드론으로 촬영된 영상 분석을 통한 균열과 같은 손상을 자동감지하는 손상감지 소프트웨어로 구성된다.
ㅇ 개발된 드론은 선로에서 발생하는 강한 바람에도 견딜 수 있도록 6개의 프로펠러가 있는 헥사콥터 형식을 적용했고, 철도 전차선에서 발생하는 전자기파에도 영향을 받지 않는다.
ㅇ 또한, 3D 자율비행기술을 기반으로 여러 대의 드론이 연속적으로 철도시설물을 점검할 수 있고, 교량 하부 같은 GPS 신호가 없는 구역도 운용 가능하다. 위치제어 정밀도는 18cm이다.
ㅇ 이동형 관제국에서 각 철도시설물에 특화된 점검시나리오를 드론에 전송하면 드론은 이륙, 점검 및 착륙 전과정을 자동으로 수행하며, 드론에서 촬영된 영상으로 시설물의 안전상태를 분석한다.
ㅇ 손상감지 소프트웨어는 드론에서 촬영된 영상을 기반으로 인공지능 알고리즘을 적용하여 정밀도를 높였다. 점검 대상 철도시설물의 부위별 점검 영상 분류, 손상을 2차원 및 3차원으로 표현할 수 있어 점검자가 쉽게 손상의 위치와 정도를 파악할 수 있다.
□ 개발된 드론은 국내 최초로 구축한 철도시설물 자동화 점검용 드론 성능평가 설비에서 성능평가를 완료하여 강한 바람과 전자기파 발생 등 철도환경에서 적용성을 확인했다.
□ 국토교통진흥원 관계자는 “이번 시연회를 통해 ‘철도시설물 무인 자동화 점검시스템’의 상용화 가능성을 보여주었으며, 향후 `23년 연구종료 후 철도현장에 보급되어 기존 점검 소요시간을 단축시켜줄 것으로 기대한다”라고 밝혔다.
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