교량 이상여부 인공지능이 10분만에 파악한다

1970~80년대에 한국에서는 많은 다리(교량)가 건설됐다. 만들어진 지 40~50년이 지나 노후화 단계에 접어들면서 시설물 상태를 계속 확인하고 필요한 경우 신속한 점검과 보수·보강 작업에 들어가야 한다. 특히 교량에 손상이 발생하거나 심각한 위험이 의심될 경우 교통 통제 후 구조 안전성을 신속하게 평가해 재개통 여부를 결정해야 한다. 기존 방식은 상용 프로그램 분석 결과를 바탕으로 전문가가 직접 안전성을 판단해야 해 시간과 비용이 많이 소요됐다.

그런데 한국건설기술연구원 구조연구본부는 교량 이상 징후가 발생하면 실제 계측 데이터와 컴퓨터 시뮬레이션을 결합해 구조 안전성을 실시간 자동 분석하는 인공지능(AI) 기반 ‘교량 실시간 안전성 자동 평가시스템’을 개발했다고 1일 밝혔다.

이번에 개발된 기술은 교량 주요 지점에 설치된 센서로 상판 처짐과 구조 부재에 작용하는 힘을 실시간으로 측정하고 분석한다. 수집된 데이터와 시뮬레이션 결과를 융합해 교량의 실제 거동 상태를 반영한 안전성 평가 결과를 자동으로 제공한다. 또 교량 변형 상태를 곡선 형태로 시각화해 설계 성능 대비 실제 거동을 쉽게 확인할 수 있으며 비정상적 변형이 발생할 경우 균열이나 강성 저하 여부를 신속하게 판단할 수도 있다.

연구팀은 국내에 설치된 현수교를 대상으로 실증 실험을 수행한 결과 기존 상용 프로그램-전문가 융합 판단과 비교해 90% 이상의 안전성 평가 정확도를 확인했다. 기존 상용 프로그램은 매년 약 1500만 원의 유지 비용이 발생하고 전문가 구조 안전성 평가에 추가로 1~3일이 소요된다. 그러나 이번에 개발한 시스템은 별도의 소프트웨어 유지 비용 없이 약 10분 내 안전성 평가 결과를 얻을 수 있다.

건설연 관계자는 “이번 기술은 교량 안전성을 보다 신속하고 효율적으로 평가할 수 있는 기반 기술”이라며 “특히 중앙부처와 지방자치단체의 기존 시설물 관리 시스템과 연계가 가능해 현장 활용성이 높다”고 설명했다.