현대건설, 건설현장 안전?품질 관리에 AI 영상 분석 활용

현대건설이 AI(인공지능) 기반의 건설현장 영상 분석 기술을 개발하고 특허를 등록하는 등 스마트건설관리에 속도를 내고 있다. 

현대건설은 공사 현장의 다양한 영상데이터를 통해 건설업에 특화된 인공지능 학습 데이터를 자체적으로 구축한 ‘현장 CCTV 영상 분석 시스템’을 개발했다고 5일 밝혔다. 

일반적으로 건설현장에 적용하는 영상 분석 인공지능은 AI 전문기업에 영상데이터 수집부터 인공지능 학습 및 개발까지 맡기는 방식으로 개발되는데, AI 전문기업의 경우 건설현장의 특수성을 이해하기 힘들며 실제 현장의 영상데이터에 접근하기도 어려운 관계로 쉽게 구할 수 있는 공공데이터를 활용해왔다. 이러한 관계로 작업환경이 고정된 산업 분야에는 적용이 용이했으나 공사 진행 상황에 따라 시시각각 작업환경이 변하는 건설공사 현장에는 적용하기 어려웠으며, 특히 사례가 많지 않은 안전 부문에서는 더욱 어려웠다.

이번 시스템은 이러한 어려움을 해결하고자 개발했다. 

현대건설은 ‘현장 CCTV 영상 분석 시스템’ 개발을 위해 현대건설이 시공한 다양한 현장에서 영상을 수집, 건설현장의 안전관리 현실을 반영할 수 있는 데이터 및 시나리오를 선별했다. 현장 안전관리를 위해 검출해야 할 데이터와 시나리오는 건설안전관련 법규 및 기준을 바탕으로 선별했으며, 실제로 구하기 어려운 건설현장 화재 영상 등은 3D 그래픽 등의 가상 데이터를 활용했다. 이를 기반으로 건설장비, 작업자, 불꽃, 연기 등 약 200만 개 이상의 작업 객체를 포함하는 학습 데이터를 구축했으며, 이를 인공지능 전문기업의 기술과 접목했다.

현대건설이 개발한 시스템은 AI가 실시간으로 작업자와 건설장비, 화재 위험요소의 위치를 감지, 위험을 사전에 방지하는 기술이다. CCTV를 통해 송출되는 이미지를 AI가 실시간으로 분석, 건설장비 및 신호수와 유도원을 동시에 인식해 장비와의 협착사고 위험 거리를 감지하고 사전에 방지한다. 

건설현장 특성상 용접 작업으로 불꽃이 자주 발생하는데, 용접에 의한 불꽃을 정확히 탐지해 잘못 탐지할 확률을 획기적으로 줄여주며, 실제 화재 위험성이 있을 때는 알람을 제공해 작업자의 안전을 확보한다. 또한, 자세 추정 알고리즘에 기반, 작업자의 머리나 손, 목 등의 주요 관절 및 행위를 탐지, 위험 동작을 인식해 작업장 내 철저한 안전관리가 가능하다.

현대건설은 최근 CCTV 영상을 원격으로 연결해 최근 개발한 AI 모델을 적용하고 관제하는 성능검증을 완료했다. 향후에도 다양한 현장 활용 시나리오에 대한 효과성을 보완하고, 이를 국내 현장에 적용해 나갈 계획이다. 또한, 현대건설은 국내 최초로 스마트폰을 활용해 레미콘의 품질과 안전성을 확보할 수 있는 ‘레미콘 품질 실시간 모니터링 시스템’을 고안해 특허를 등록했으며, IT 전문업체와 협업해 상용화 시스템을 개발하는 등 AI를 활용한 현장 품질 관리에도 앞장서고 있다.

현대건설이 개발한 이 기술은 스마트폰을 활용해 레미콘 차량으로부터 배출되는 콘크리트를 실시간으로 모니터링, 레미콘의 불량 여부를 확인할 수 있는 시스템이다. 제일 먼저 ▲카메라가 레미콘 차량으로부터 배출되는 레미콘을 촬영하고 ▲인공지능이 촬영한 이미지와 기존에 학습된 이미지의 비교분석을 통해 래미콘의 재료분리 여부를 판정하며 ▲불량이라고 판정될 경우에는 시스템을 통해 자동으로 알람을 발생시켜 콘크리트 타설을 중단시킨다.

현대건설은 이 기술을 기존에 개발한 “콘크리트 균열진단 알고리즘”과 같은 다양한 기술들과 통합해 현장에서 손쉽게 구조물 품질관리를 할 수 있는 통합솔루션으로 업그레이드 할 예정이다. 

한편, 현대건설은 2018년 기술연구원 내 빅데이터/AI 전담조직을 신설한 이래, 건설 분야 AI 기술을 선도하기 위한 다양한 연구 개발에 박차를 가하고 있다. 향후에도 다양한 연구개발을 통해 건설현장에 접목이 가능한 AI 핵심기술을 개발하고 적용을 확대, 건설 AI 분야에서의 우위를 점한다는 계획이다.