센서 2개로 14곳 가스 농도 추정…건설연, 지하공간 AI 위험예측 기술
가스 발생 30초 만에 발생 구간 파악
[파이낸셜뉴스] 센서 2개의 측정값만으로 터널 안 14개 지점의 유해가스 농도를 짚어내는 AI 기술이 나왔다.
2일 한국건설기술연구원(건설연)에 따르면 김영석 지반연구본부 선임연구위원이 이끄는 연구팀은 지하공간 공사 현장의 유해가스와 산소 농도를 실시간으로 재고, AI로 위험 변화를 예측하는 이 시스템을 개발했다. 실시간 정보 수집·분석에서 위험 예측, 가스 발생 위치 추정, 알림까지 하나의 시스템으로 묶은 것이 특징이다.
시스템은 현장 센서가 보내오는 유해가스 농도와 온도·습도, 공기 흐름 정보를 실시간으로 받아 AI로 분석한다. 일산화탄소와 이산화탄소, 산소, 황화수소, 폭발성 가스, 총휘발성유기화합물(TVOC) 등 6종 가스와 미세먼지·분진, 풍향·풍속까지 측정 대상이다. 분석 결과를 바탕으로 가스가 움직이는 경로와 농도 변화를 예측해, 기준치를 넘은 뒤에야 경보를 울리던 기존 '측정·경보' 방식을 '예측·대응' 방식으로 끌어올렸다. 센서가 없는 구간의 농도까지 추정하고, 가스가 퍼지는 방향과 처음 생긴 위치를 역으로 찾아낼 수 있다.
성능은 실험과 현장에서 확인했다. 연구팀은 다양한 조건을 재현한 실내 실험과 함께 실제 대구경 관로(대형 관로), 암거형 터널(지하 통로형 터널)에서 시스템을 시험했다. 그 결과 센서 2개의 값으로 14개 지점의 가스 농도 분포를 추정했고, 가스가 생긴 뒤 30초가량 모은 정보만으로 발생 구간을 찾아냈다. 종류가 다른 센서 정보도 함께 쓸 수 있게 설계해 현장에 이미 깔린 계측장비와 연동할 길도 열었다.
지하 공사장은 위험 요인이 많은 작업 공간이다. 굴착과 발파, 디젤 장비 운행, 용접, 방수·도장 작업을 하는 과정에서 일산화탄소와 황화수소, 휘발성유기화합물, 분진 등이 생길 수 있다. 환기가 어려운 지하에서는 유해가스가 빠르게 퍼지거나 산소가 부족해지기 쉬워 작업 환경을 늘 살피고 위험에 먼저 대응해야 한다. 밀폐된 공간의 질식사고는 한번 나면 인명 피해로 이어지기 쉽다. 고용노동부에 따르면 2014∼2023년 10년간 지하공간 등 밀폐공간에서 일어난 질식사고는 174건으로, 338명의 재해자 가운데 136명이 숨졌다. 사망 비율이 40%에 이르러 다른 사고성 재해보다 41배 높았다.
박선규 원장은 "이번 기술은 눈에 보이지 않는 지하 작업환경의 위험을 미리 파악해 작업자가 대응할 시간을 확보하는 데 의미가 있다"며 "터널을 시작으로 다양한 지하공간에 적용해 건설 현장의 중대재해 예방에 기여하겠다"고 밝혔다.
[email protected] 정경수 기자
