지하공간의 유해가스 위험을 인공지능(AI)으로 미리 예측하는 기술이 국내에서 개발됐다. AI와 사물인터넷(IoT) 기술을 결합, 안전관리를 고도화 한다.
한국건설기술연구원(원장 박선규)은 지하공간 공사 현장에서 유해가스와 산소 농도 등을 실시간 측정하고, AI를 활용해 위험 변화를 예측하는 '지하 환경위험관리시스템'을 개발했다고 2일 밝혔다.
지하공간 공사 현장에서는 굴착·발파, 디젤 장비 운행, 용접, 방수·도장 작업 등 과정에서 일산화탄소, 황화수소, 휘발성유기화합물과 분진 등이 발생할 수 있다. 유해가스가 빠르게 확산하거나 산소 농도가 낮아질 수 있어 선제 대응이 중요하다.
이에 건설연 지반연구본부 연구팀(팀장 김영석)은 IoT 센서와 AI 예측 기술을 결합, 실시간 정보 수집·분석부터 위험 예측, 가스 발생 위치 추정 및 알림 기능을 한 시스템으로 통합했다.
개발 시스템은 현장에서 측정한 유해가스 농도와 온도·습도, 공기 흐름 등 정보를 실시간 수집하고 AI를 활용해 분석한다. 유해가스 이동 경로와 농도 변화를 예측해 기존 측정·경보 중심 안전관리를 예측·대응 중심으로 확장했다. 센서가 설치되지 않은 구간 가스 농도까지 추정하고, 유해가스 확산 방향과 발생 위치를 예측할 수 있다.
연구팀은 다양한 환경을 재현한 실내 실험과 실제 대구경 관로(대형 관로), 암거형 터널(지하 통로형 터널)에서 시스템 성능을 검증했다. 그 결과, 2개 센서의 측정값만으로 14개 지점 가스 농도 분포를 추정하고, 가스 발생 후 약 30초간 수집한 정보를 바탕으로 가스 발생 구간을 찾아낼 수 있음을 확인했다. 서로 다른 종류의 센서에서 수집되는 정보를 함께 활용할 수 있도록 설계해 기존 현장 계측장비와의 연계 가능성도 확보했다.
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.
김영준 기자 kyj85@etnews.com
