KCL STORY

KCL의 강점 발휘한 사업 진행으로 우수사례 선정

KCL이 참여한 ‘산업안전 AI 서비스 검증을 위한 리빙랩 구축 및 실증 운영’ 과제는 산업부에서 지원하는 ‘국가혁신융복합단지 지원사업(R&D)’의 하나로 사업 총괄 및 산업안전 지능형 플랫폼 개발을 한국전자통신연구원(ETRI)이 수행하고 있으며, 전체 컨소시엄은 4개의 협력수행기관으로 구성되어 있다. 세부과제 1은 위험감지 융복합 센서디바이스 개발, 세부과제 2는 산업용 IoT보안 게이트웨이 개발, 세부과제 3은 웹 또는 모바일 앱을 통한 산업안전 알림 토털 서비스 개발이며, 세부과제 4는 KCL이 주관기관으로 산업(건설·제조)현장 리빙랩 구축, 운영 및 위험상황 시나리오 설정을 통한 시스템의 성능평가, 통합검증 및 평가방법 개발 업무를 맡고 있고, 참여기업들은 AI 학습용 데이터 수집·가공 및 관련 S/W개발 업무를 맡고 있다.
KCL은 생활용품, 건설재료 등 생활안전 및 건설기술 분야에서 국내 최고의 시험인프라 및 연구인력을 보유하고 있다. 본 과제를 ETRI에서 최초로 기획할 당시에 주거 생활공간 및 건설현장에서 리빙랩을 구축하고 운영할 역량을 갖춘 주체를 찾지 못해 사업 컨소시엄 구성에 어려움이 있었다. 이 분야에 역량을 가지고 있었던 KCL이 사업에 참여하게 되면서 전체 컨소시엄이 체계적으로 완성되었고, 1단계 사업에선 컨소시엄의 사업성과와 연구내용의 우수성을 인정받아 전국 우수사례로 선정되기도 했다. KCL의 생활 및 건설안전 분야의 우수한 역량과 노하우를 해당 과제에 접목하여 현장 리빙랩 구축·운영을 통한 기업 기술지원 등 필요한 개발환경을 컨소시엄에 효과적으로 지원할 수 있었기 때문이다.

실제 현장에 적용하여 성능검증 진행

KCL은 실제 주거 생활공간, 산업현장에서 AI 알고리즘에 학습시킬 데이터 수집, 위험상황 시나리오에 기반한 산업안전 AI 시스템의 성능검증을 진행하였다. 1단계 사업(2018~2020)에서는 주로 고령자, 영유아 등 취약계층의 주거 생활공간에서 일어날 수 있는 낙상, 화상 등의 안전사고에 대한 실시간 지능형 예방시스템을 개발하였으며, 1.5단계 사업(2020~2022)에서는 개발내용을 건설이나 제조 등 산업공간으로 확장하였다. 건설현장 대상으로는 추락사고 방지용 스마트 안전대·안전고리, 웨어러블 및 가스감지 디바이스를 적용한 건설안전 예방시스템을 개발하고 있으며, 제조현장 대상으로는 지게차 및 컨베이어 벨트에 의한 인명사고를 방지할 수 있도록 영상 객체인식 기반 지능형 예방시스템을 개발하고 있다.
올해에도 지역 건설현장 및 제조공장에 리빙랩을 구축, 운영하여 수요자 중심의 개발지원 및 검증업무를 수행할 예정이다. 건설현장에 AIoT를 적용하여 비계 및 발판 등 고소작업자의 안전체결고리 부정체결 판단, 겨울철 양생용 난방에서 발생하는 위험가스 감지, 작업자의 작업 지속여부 판단을 위한 생체정보 예측 서비스 등을 제공할 수 있도록 AI 학습용 데이터 수집과 네트워크 개발, AI를 적용한 산업안전 시스템 평가기술에 대한 연구가 진행 중이다.
건설현장 뿐만 아니라 제조현장의 지게차 및 컨베이어 벨트의 협착, 충돌, 끼임 사고도 방지할 필요가 있다. 이를 위해 사람, 사물 등의 객체인식기술 기반 지능형 플랫폼을 개발하고자 실제 제조현장에서의 리빙랩 구축, 운영을 통한 데이터 수집 및 검증 업무도 함께 수행 중이다.
리빙랩 운영을 통한 개발방식은 문제해결 주체 또는 기술 수요자 중심의 연구방법론을 기술개발에 적용하므로 현장근로자나 관리자의 면담, 설문조사 및 제품 사용 후 만족도 등 수요자 중심의 개선사항을 피드백하여 개발에 반영하는 특징이 있다.

AIoT 기술로 재해 예방시스템 수요 증가에 발맞춰야

건설 및 제조분야와 같은 산업현장은 사소한 실수로도 부상, 사망 등 큰 인명사고로 이어질 위험이 상존하기 때문에 국가 차원에서 관련 안전법 등을 강화하고 있는 실정이다. 과거에는 안전사고에 대해 수동적, 소극적으로 사고방지와 사고 후 피해 수습방안을 중점적으로 다루었다면 현재는 안전사고를 사전에 인지, 예측하여 방지하는 것으로 패러다임이 전환되고 있다.
산업현장의 변칙적인 위험상황에 대하여 선제적 조치를 취할 수 있는 가장 적합한 기술인 AIoT는 요구하는 산업현장 데이터를 기반으로 학습하기 때문에 각각의 현장 맞춤형 안전관리자로서 위험상황을 제어하고 예방할 수 있다.
AIoT를 활용한 안전기술은 현재 도입기와 성숙기가 교차되는 시점에 있으며 향후에는 중대재해를 사전에 인지, 분석, 예측하는 고도화된 기술·시스템에 대한 기술개발 수요가 더욱 확대될 것으로 예상된다. KCL을 비롯한 시험인증기관도 이에 발맞추어 산업안전 분야 ICT 융복합형 스마트기기 및 시스템 분야의 신규 시험·평가·인증업무에 대해 지속적으로 관심을 갖고 다양한 사업에 참여할 필요가 있다.

ICT 융복합기술로 스마트 안전기기 시스템 평가업무 주도 목표

최근 이종산업 제품 간 ICT 융복합이 진행되는 시대적 흐름에 따라 본 과제를 통해서도 개발 제품에 대해 KCL이 소프트웨어 성능평가 업무를 자체적으로 수행하였다. 한국정보통신기술협회(TTA)에 ‘안전고리 체결여부를 인식하는 관성측정 센서 시스템의 성능평가’ 단체표준을 제정하였고, 제안 평가방법인 ‘F1-Score’ 점수를 산출해 기기 시스템의 정확도를 검증하여 기업에 제공하였다. 올해에도 지게차에 부착하는 자동화 객체인식 소형 디바이스 기기 및 안전관리자 관제를 위한 앱서비스 제공용 소프트웨어 성능평가 업무를 추가로 수행하여 개발 기업에 도움을 줄 예정이다.
더 나아가 현재 과학적 평가기법이 없는 다양한 산업재해에 대해 단순한 방법으로 이루어지고 있는 ‘위험성 평가’에 ICT융복합기술 제품을 적용할 경우 작업의 위험성이 감소하는 ‘경감정도’에 대해 체계적, 과학적으로 평가하는 시스템을 KCL이 주도적으로 개발할 계획이다. 이를 통해 앞으로 증가할 스마트 안전기기 시스템 평가업무의 큰 축을 담당할 것으로 기대된다.

종합 리빙랩 구축으로 지원사업 활성화 기대

산업안전 ICT 융복합 제품에 대한 평가 및 인증방법이 명확하지 않아 창업·중소기업의 기술사업화가 어려워 시장진입이 어려운 것이 현실이다. 또한, 기술개발 및 검증을 지원하기 위한 현장중심형 리빙랩을 계획하고 운영함에 있어서 최근 산업현장 내 코로나 감염과 기업의 기술 보안문제로 리빙랩 공간 제공을 꺼리기에 과제 진행의 많은 한계를 느끼고 있다.
이러한 문제를 해결하기 위해서는 수요자 중심의 ‘BM 개발→설계→시제품 제작→시험평가→피드백→인증’을 할 수 있는 실증·개방형 기업지원형 맞춤형 종합 리빙랩 공간 구축이 절실히 필요하다. 관계 부처와의 협의를 통해 통합형 산업안전 실증 리빙랩 환경이 구축된다면, 스마트 산업안전 분야 제품개발 창업·중소기업들에게 시험·평가·인증 및 연구개발, 네트워크 구축, 제품홍보 등 다양한 지원이 가능하여 스마트 산업안전 기기 및 시스템 시장 형성에 큰 활력을 불어넣을 것으로 생각한다.