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Nikkei X-TECH_2021.3.30

조금씩 확산되는 '전조(前兆) 테크'
데이터를 수집해 AI로 이상 감지 / 우주, 보험 등 다양한 분야에 도입

보험이나 우주와 같은 다양한 분야에서 천천히, 그러나 확실하게 도입되고 있는 기술이 있다. 바로 ‘전조(前兆) 테크’다.

전조 테크는 제조업 공장이나 화학 플랜트, 전력이나 가스, 철도와 같은 인프라에서는 일찍부터 활용되어 왔다. 생산설비나 산업기기에 진동센서나 온도센서 등을 장착하고, 센서를 통해 수집한 데이터를 바탕으로 인공지능(AI)을 이용해 통상시 가동 상황에 관한 모델을 작성해 둔다. 또한 실시간으로 데이터를 취득하며, 이상을 감지한 경우에 경보를 울림으로써 수리나 보전 등의 조기 대책을 강구하는 것이다. 고장을 미연에 방지하는 데 공헌한다.

전조 테크에 주목하는 기업이 증가하고 있다. 산업은 달라도 전조 테크는 ‘데이터를 수집해 AI 등을 이용해 이상을 감지한다’는 점에서 공통적이다. 각 산업에서의 전조 테크를 살펴보자.

-- 발전소 30곳에 필적, 15만 개의 센서로 데이터 수집 --
우선 우주분야에서의 전조 테크다. 항공기나 우주선을 개발 제조하는 미국의 록히드 마틴은 21년 3월, 우주선 개발에서 NEC의 AI를 본격 도입한다고 발표했다. 미국 NASA의 달 탐사 계획 ‘아르테미스’를 위해 개발 중인 유인우주선 ‘오리온’의 이상 감지에 AI를 활용한다.

이번에 도입하는 AI는 NEC의 ‘인베리언트 분석 기술’이다. 인베리언트 분석은 시계열 수치 데이터를 대상으로, 정상적인 기간의 계측 데이터를 통해 센서 사이에 있는 불변적인 관계성의 모델을 구축하고, 실시간으로 취득하는 계측 데이터에서 이상을 발견하는 기계학습 기술을 말한다.

온도나 전류, 진동 등 다수의 센서에서 통상시(정상시)의 모델을 작성. AI가 시스템 전체를 모니터링하며 통상시와 다른 행동을 했을 경우에 자동으로 감지해 장해의 근본 원인을 특정한다. NEC 코퍼레이트 사업개발본부의 소마(相馬) 상급매니저는 “우주선에 15만 개의 센서를 장착, 220억 이상의 논리적인 관계성을 AI로 추출했다”라고 말한다. 화이트박스형 AI를 사용하고 있으며, 분석 결과에 해석을 보탠다.

인베리언트 분석 기술을 록히드 마틴의 우주부문인 록히드 마틴 스페이스의 데이터분석시스템 ‘T-TAURI’에 통합해, 우주선 설계나 개발, 제조, 시험 단계에서 시스템의 이상 전조를 감지한다고 한다.

NEC는 인베리언트 분석 기술을 발전회사 JERA가 보유한 화력발전소나 일본제철과 같은 제철회사 등에 이미 도입했다. “이번에 우주선에 장착한 15만 개의 센서는 일본의 대규모 발전소를 모두 커버할 정도의 규모다”(소마 상급매니저). 발전소 1곳에 설치하는 센서 수는 약 4,000개 정도다. 우주선의 센서로 모니터링하는 데이터 양은 발전소 30곳 이상의 상태를 한번에 감시하는 것에 필적한다고 한다.

NEC 우주시스템사업부의 미요시(三好) 부장은 “우주선은 비행 전에 지상에서 충분히 시험을 하고 나서 비행하기 때문에 비행 후에 이상이 발생할 가능성은 상당히 낮다”라고 설명한다. 한편으로 지상에서는 만들어내지 못하는 환경과의 상호 작용이 우주공간에서는 일어날 수 있다. 예를 들면 태양풍(플라즈마)이 날고 있기 때문에 우주선 표면이 대전(帶電)하는 등의 사태가 궤도 상에서 발생하는 일이 있다. AI를 사용해 이러한 이상을 감지할 수 있도록 한다.

-- 전조 테크와 보험서비스를 조합한다 --
손해보험업계도 전조 테크 도입에 적극적이다. MS&AD인슈어런스그룹홀딩스는 전조 테크를 보유한 보험 IT기업인 미국 히포(Hippo)에, 20년 7월에 코포레이션 벤처캐피털을 통해 투자했다. 또한 11월에는 미쓰이스미토모해상화재보험도 투자에 참가, 전략 제휴를 맺었다. 히포의 기술을 MS&AD그룹의 신규사업에 활용할 계획이다.

히포는 주택의 연수나 구조, 지붕 상태와 같은 복수의 변수에서, AI를 사용해 위험도를 산출해서 보험을 체결하고 있다. 보험을 체결한 후에도 위험에 관한 다양한 데이터를 수집해 모니터링하고, 이상을 감지한 경우는 계약자에게 통지해 사고 방지에 활용한다. 예를 들면 주택에 장착한 센서가 이상을 감지한 경우나, 하늘에서 촬영한 이미지를 해석해 지붕에 변화가 있는 경우 등이다.

MS&AD인슈어런스그룹홀딩스의 후나비키(船曵) CTO는 “데이터 수집이나 분석을 축으로 기업이나 개인의 리스크를 가시화하고, 사고의 예방이나 피해를 경감하는 ‘리스테크’에 주력한다”라고 말한다. 리스테크는 리스크와 테크놀로지를 조합한 MS&AD의 조어다. 후나비키 씨는 21년 4월에 미쓰이스미토모해상화재보험 사장에 취임할 예정이며, 경영의 입장에서 리스테크의 각 시책을 추진할 계획이다.

손해보험재팬은 센싱 기술을 활용한 지방자치단체용 방재∙감재(減災) 서비스를 시작한다. 교량이나 인공적으로 조성된 경사면인 ‘법면’, 급경사면 등에 가속도 센서를 장착, 상시 관측해서 무너질 것 같은 전조나 손해 상태를 파악한다. 21년을 목표로 보험 상품으로서 제공할 예정이다.

태풍이나 호우와 같은 자연재해로 인해 교량이나 법면이 무너져 인명 피해가 발생하거나 교통에 영향을 미치는 일이 있다. 실제로 무너지기 전에 수선하기 위해 센서에서 얻어지는 수치에 한계값을 설정하고 이를 초과했을 경우에, 소요되는 사전 대책 비용을 손해로 간주하고 손해보험재팬에서 일부 비용을 지불한다. 교량이라면 보강하고, 법면이라면 말뚝을 박을 수 있다.

손해보험재팬은 메인마크SC(Mainmark Structural Consulting) 등과 함께 새로운 서비스를 만든다. 메인마크SC는 강진동이나 미진동 센싱이나 해석에 따라 자연재해로 인한 구조물의 상태 변화를 감지하는 기술이나 상황을 정량적으로 평가하는 기술을 보유하고 있다.

손해보험재팬의 지주사 SOMPO홀딩스의 나라사키(楢崎) CDO는 “손해보험회사로서, 사고나 재해 피해에 의한 손해를 보상하는 것만이 아니라 애초에 사고 발생 수를 줄이고 싶다”라고 말한다. 나라사키 씨는 사고를 방지하는 데는 AI 등의 디지털 기술 활용이 중요하다고 강조한다.

센싱이나 이미지 해석으로 이상을 감지해 미연에 고장이나 사고를 방지하는 ‘전조 테크’. 고장이나 사고가 발생하고 나서 대처하는 것보다 센싱을 통해 조금씩 메인터넌스를 하는 편이 시간적으로도 경제적으로도 효율적이다. 업계를 불문하고 전조 테크에서 비즈니스 기회를 만들어내는 기업은 앞으로도 증가할 것으로 보인다.

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