강구조물 도막상태 평가의 중요성 및 현황

최근 시설물 증가, 노후화 등에 따라 유지관리 주체의 재정부담이 증가할 전망이나 복지수요 증가, 정부 긴축기조 등에 따라 투자 여력이 감소하고 있다. 또한 4차 산업혁명 기술을 활용한 첨단기술·장비의 개발이 활발히 진행되면서 드론·로봇·AI 등 첨단기술 활용 시 시설물 안전진단의 효율성 및 정확성을 제고 할 뿐만 아니라 관련 경제적 파급 효과도 기대 가능할 수 있다.

강구조물 도막 자동평가 기술 개발 및 사업화 현황

강구조물에 적용이 가능한 본 건설신기술(NET 933호)은 열화상 및 비전 카메라를 융합한 계측 모듈로서 강구조물의 도막 영상 이미지를 획득하고 인공지능 기반의 알고리즘으로 분석하여 도막 및 강구조물의 상태를 실시간 및 자동으로 평가하는 시스템이다.

“융합계측시스템”은 레이저나 할로겐 램프와 같은 열원을 이용한 능동형 열화상 계측을 통해 도막 두께를 정량화 및 시각화한다. 또한 이러한 능동형 열화상 영상과 RGB 형태의 비전 영상을 융합하여 (1)도막 열화를 탐지하고, (2)탐지된 열화를 부식, 박리, 체킹, 초킹 등 네 가지로 분류하며, (3)열화의 면적을 정량화, 시각화한다. 이러한 도막 두께 및 열화 평가 결과를 종합해 도막 상태등급을 자동 산출 평가하게 된다.

비전 계측과 열화상 계측을 접목한 도막 검사를 통해 기존 기술로는 불가능한 전면적 도막두께 검사 및 내부 결함 검출을 가능하게 함으로써 도장상태평가의 신뢰성 및 효용성을 증대할 수 있다. 또한 재도장 이전 도막상태 평가를 통한 재도장 시기 및 비용 산출이 가능하고, 도장 이후 검사를 통한 추후 재도장 검수 과정을 간소화할 수 있다.

향후 저변 확대 및 개선 방안

교량, 터널 등 토목 구조물부터, 배관, 저장소 등 플랜트 시설물, 선박 외판, 항만 시설물처럼 강재로 이루어진 다양한 구조물에 폭넓게 적용할 수 있다. 융합계측시스템은 실시간으로 계측된 데이터에 기반한 도막 상태평가를 통해 객관적이고, 과학적인 강구조물 상태평가 및 유지관리가 가능하다. 최근 국토교통부에서는 ‘제5차 시설물의 안전 및 유지관리 기본계획(2023~2027)’에 따르면 시설물 노후화, 기후변화, 디지털 전환 등 정책 여건 변화에 맞춰 계획을 수립하였다. 기본계획에 따르면 특히 첨단기술 도입 토대를 마련하여 시설관리를 효율화 방안으로써 인력 중심의 안전진단을 AI·로봇·드론 활용 등 첨단기술 중심으로 전환할 수 있도록 관련 대가기준과 진단지침을 마련하는 등 제도를 정비할 계획이다.

향후, 현장 적용에서 발견된 문제점이 개선되고 다양한 측정 데이터의 축적을 통해 개발된 신기술이 고도화된다면 국내 다양한 강구조물의 도막 점검 및 유지관리에 큰 도움이 될 것으로 기대한다.

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