건설연, 지하 유해가스 확산 예측하는 AI 기술 개발

센서 2개로 14개 지점 가스 농도 추정

30초간 수집한 정보로 발생 구간 파악

한국건설기술연구원은 지반연구본부 김영석 팀장 연구팀이 사물인터넷(IoT) 센서와 AI 예측기술을 결합한 ‘지하 환경위험관리시스템’을 구현했다고 2일 밝혔다. ⓒ한국건설기술연구원

지하 공사현장에서 유해가스의 농도와 확산 방향을 예측하고 발생 위치까지 찾아내는 인공지능(AI) 안전관리 기술이 개발됐다.

한국건설기술연구원(건설연)은 지반연구본부 김영석 팀장 연구팀이 사물인터넷(IoT) 센서와 AI 예측기술을 결합한 ‘지하 환경위험관리시스템’을 구현했다고 2일 밝혔다.

지하 공사현장에서는 굴착과 발파, 디젤 장비 운행, 용접 등의 작업으로 일산화탄소와 황화수소 등 유해가스가 발생할 수 있다. 환기가 어려운 공간에서는 가스가 빠르게 퍼지거나 산소 농도가 낮아져 작업자 안전을 위협한다.

연구팀은 유해가스 농도와 온도, 습도, 공기 흐름 등을 실시간으로 수집하고 AI로 분석하는 체계를 구축했다. 가스의 이동 경로와 농도 변화를 예측해 위험 상황에 미리 대응하도록 설계한 것이 특징이다.

센서가 설치되지 않은 구간의 가스 농도도 추정할 수 있다. 실내 실험과 실제 대구경 관로, 암거형 터널에서 성능을 검증한 결과 센서 2개의 측정값만으로 14개 지점의 가스 농도 분포를 추정하는 데 성공했다.

가스 발생 후 약 30초간 수집한 정보로 발생 구간을 찾아내는 성능도 확인했다. 서로 다른 종류의 센서 정보를 통합하도록 설계해 기존 현장 계측장비와의 연계 가능성도 확보했다.

박선규 건설연 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 말했다.