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Nikkei Robotics_2021.10 Case Study (p10-17)

고층 빌딩 경비에 원격 조작 로봇
로봇이 빌딩 안을 순찰, 사람이 카메라를 통해 감시∙조작

빌딩 관리 등을 전개하는 다이세이는 로봇을 활용하여 빌딩의 경비 업무를 효율화했다. 다이세이가 경비를 담당하고 있는 도쿄 시나가와역 앞의 복합 빌딩 ‘시나가와 시즌 테라스’에, 원격 조작 로봇을 2대 도입해 21년 4월부터 본격 운용을 시작했다.

경비원이 로봇을 원격 조작해 수상한 사람이 있는지를 로봇의 카메라를 통해 감시한다. 이를 통해 넓은 빌딩 내를 순찰하거나 빌딩 입구에 서서 경비 업무를 보는 경비원의 부담을 줄였다. 일본의 로봇 벤처기업인 ugo(21년 5월에 Mira Robotics에서 사명 변경)의 로봇을 이용하고 있다.

빌딩 경비는 방문자의 관리나 안내, 화재나 설비 오류가 발생했을 때의 출동 대응 등 업무 내용은 광범위하다. 이번에 시나가와 시즌 테라스에서는 그 중에서도 플로어 내를 돌아다니는 ‘순찰’과, 건물 입구 등에 서서 수상한 사람 등을 감시하는 ‘보초’ 업무에 로봇을 적용했다.

이들 업무는 감시에 비중을 두기 때문에 카메라와 로봇을 이용해 효율화할 수 있다고 다이세이는 판단했다. 로봇을 ‘움직이는 감시 카메라’로 이용하고, 사람은 그 영상을 감시하는 데 전념함으로써 경비의 질을 담보하고 있다.

로봇을 통해서는 대응이 불가능한 경비 업무는 사람이 보완한다. 다이세이가 도입한 로봇의 경우는 경비원처럼 물리적으로 수상한 사람의 침입을 막거나 하는 것은 불가능하다. 때문에 사람이 카메라를 통해 감시하면서 수상한 점이 있으면 경비원이 바로 출동할 수 있도록 했다.

다이세이는 시나가와 시즌 테라스에서의 운용에 전망이 섰기 때문에 현재 경비를 맡고 있는 다른 설비에서도 도입을 추진해 나갈 계획이다.

-- 여러 장소의 영상을 집약 --
완전한 자동화가 아니라 원격 조작이나 영상감시로 사람이 계속 관여하게 되면, 과연 정말 노동력 절감이 가능한가라고 생각할지도 모른다. 시나가와 시즌 테라스는 지상 32층짜리 대형 빌딩이기 때문에 원래 경비원도 다수 배치되어 있다. 다이세이는 이 중에 순찰과 보초에 종사하고 있던 경비원 4명에 상당하는 업무량을 로봇 활용을 통해 삭감할 수 있었다고 한다.

노동력 절감이 가능한 구조는 이렇다. 우선 첫 번째 이유는 여러 장소의 감시를 한곳에 집약할 수 있다는 것이다. 감시해야 하는 장소가 여러 곳일 경우, 사람이 경비를 선다면 그 장소 수만큼 사람이 필요하게 된다. 그러나 카메라 영상을 통해 감시하도록 한다면 영상을 전송해서 한 곳에 집약할 수 있다. 때문에 한 명의 경비원이 감시하면 된다.

또 다른 이유는 시나가와 시즌 테라스의 경우는 원래 부지 내의 카메라 영상을 감시하는 전담 경비원이 있었기 때문에 새로 감시자를 할당할 필요가 없었다는 것이다. 방재 센터에서 한 명의 경비원이 여러 대의 감시카메라 영상을 보고 있고, 로봇의 카메라 영상도 그 경비원이 감시하도록 했다. 고정된 감시카메라와 움직이는 로봇의 카메라의 두 역할을 겸임함으로써 노동력을 절약할 수 있었던 것이다.

-- 순찰 시의 이동은 반자동 --
일반적으로 경비 로봇이라고 하면 바퀴를 이용한 이동 기구 위에 카메라 등의 각종 센서를 탑재하고 건물 안을 자동으로 순찰하는 것이 많다. 그러나 이번 로봇은 사람의 조작이 필요하다. 다만 세세한 동작까지 포함하여 모든 것을 수동으로 조작해야 한다면 효율이 나쁘다.

그래서 원격 조작 로봇이기는 하지만 일부 번잡한 동작에 대해서는 로봇 측에 자동 인식 기능을 만들어, 모든 것을 사람이 조작∙지정하지 않아도 되도록 했다. 자율형 경비 로봇이 ‘완전 자율주행’이라고 한다면, 이번 로봇은 드라이버의 운전 조작을 지원하는 ‘ADAS’ 기능을 갖춘 이미지다.

이러한 조작 지원 기능을 많이 활용하고 있는 것이 야간 순찰 경비 업무다. 순찰 업무에서는 오피스 플로어의 복도나 엘리베이터 홀 등 공용 부분을 순찰하지만 시나가와 시즌 테라스는 5층부터 31층까지가 모두 오피스 플로어이기 때문에 순찰해야 하는 플로어 수가 많다. 빈번하게 플로어 사이를 이동할 필요가 있는데다 순찰해야 하는 루트도 플로어마다 조금씩 다르기도 해서 모든 것을 수동으로 원격 조작하게 되면 번잡해진다.

그래서 우선 플로어 내에서는 거의 자동으로 이동할 수 있도록 했다. 이 로봇은 2차원 LIDAR는 갖추고 있지만 SLAM 기능은 없다. 그래서 ‘○m만 전진’이나 ‘오른쪽으로 ○번 회전’과 같은 명령을 작성하고, 그것들을 조합한 프로그램을 순차 재생함으로써 플로어 내를 한 바퀴 돌 수 있도록 했다.

플로어는 층마다 모양이 다르기 때문에 순찰해야 하는 27개 플로어 전체에 대해 이러한 프로그램을 작성했다. 순찰 시에는 경비원이 플로어 번호를 지정하면 해당하는 층의 프로그램이 자동 재생된다.

이처럼 이동 작업 자체는 거의 자동화되어 있기 때문에 플로어를 돌 때는 경비원은 이동 기구를 조작할 필요는 없고, 로봇의 카메라 영상을 감시하는 작업에 거의 전념할 수 있다. 로봇에게는 모든 방향을 한번에 파악할 수 있는 360도 카메라가 장착되어 있어, 카메라의 방향을 변경하는 등의 조작도 불필요하다. 경비원은 영상을 보면서 소화전 등의 설비에 이상이 없는지 등도 확인한다.

다만 고정 카메라와는 달리 로봇의 영상은 시야 전체가 움직이고 있기 때문에 감시하고 있으면 때에 따라서는 보지 못하고 놓칠 가능성도 있다. 이 때문에 반드시 확인하고 싶은 지점에 대해서는 미리 시스템에 등록해 두고, 로봇이 자동으로 촬영∙기록할 수 있도록 했다. 현재로서는 녹화는 감시용 PC 측에서 하도록 하고 있다.

-- 엘리베이터 버튼을 물리적으로 누른다 --
플로어 내부의 이동은 거의 자동화했지만 엘리베이터를 사용해 플로어 사이를 이동할 때는 반자동으로 했다. 엘리베이터를 부르는 동작, 엘리베이터에 탑승하는 동작 등에 대해 사람의 조작∙판단과 로봇 측의 인식∙자동 기능을 조합했다. 2대의 로봇으로 고층과 저층을 분담시키고 있다.

우선 엘리베이터를 부르는 동작에 대해서는 사람이 하는 것과 마찬가지로 엘리베이터 홀에서 버튼을 직접 누르게 했다. 오피스 빌딩 안을 자율 이동하는 경비 로봇이나 청소 로봇의 경우, 엘리베이터에 탑승하는 것은 무선통신을 이용해서 하는 경우가 많다. 다만 그러한 경우는 사전에 엘리베이터의 제어반 측에서 공사를 할 필요가 있어 거액의 비용이 든다. 엘리베이터의 버튼을 물리적으로 누른다면 사람의 지원이 필요해지기는 하지만 이러한 인프라의 개조는 필요 없게 된다.

엘리베이터 홀의 벽에 있는 버튼은 로봇이 이미지 인식을 통해 자동으로 검출한다. 그러면 경비원의 원격 조작 UI 상에는 카메라 이미지와 함께 버튼을 검출했다는 표시가 나타난다. 위 층으로 갈지, 아래 층으로 갈지는 사람이 표시할 필요가 있으므로 경비원은 UI 상에서 위나 아래 버튼 중에 하나를 클릭한다.

그럼 로봇은 오른 팔을 움직여 핸드에 달린 돌기로 지정된 버튼을 누른다. 오른 팔의 핸드에는 마커가 장착되어 있고, 그것을 카메라로 인식하면서 암을 움직인다. 위치가 벗어나거나 해서 버튼을 누르지 못한 경우는 다시 시도한다. 경비원이 UI 상에서 클릭하는 위치를 좌우로 조금씩 움직이면서 조정한다.

-- 엘리베이터 내의 동작은 거의 자동화 --
이용하는 엘리베이터에 대해서는 휠체어용 엘리베이터를 할당했다. 시나가와 시즌 테라스는 고층 빌딩이기 때문에 엘리베이터가 여러 개 있다. 통상의 엘리베이터의 경우는 호출 버튼을 눌러도 어느 엘리베이터가 올지 모른 채로 있다가, 엘리베이터가 도착하면 그에 맞춰서 그 앞까지 이동해야 한다. 휠체어용 엘리베이터는 1대뿐이기 때문에 사전에 탑승 장소를 지정할 수 있다.

호출 버튼을 누른 후에는 경비원이 원격으로 조작해서 문 앞까지 이동시킨다. 엘리베이터의 도착은 경비원이 카메라를 통해 확인하고, 엘리베이터 문이 열리면 엘리베이터 안에 탑승하도록 사람이 UI 상에서 명령을 내린다.

이번 로봇은 플로어 내의 이동에서는 SLAM 기능이 없지만 엘리베이터 내에서는 사전에 작성한 지도를 바탕으로 자기 위치를 추정하는 기능이 있다. 이 지도에 조작 패널이 어디에 있는지도 등록해 두었기 때문에 엘리베이터에 탑승한 후에는 로봇은 측면에 있는 휠체어용 조작 패널 앞으로 자동으로 이동한다.

조작 패널의 버튼은 호출 버튼 때와 마찬가지로 로봇이 자동으로 검출한다. 그리고 경비원이 UI 상에서 목적한 층의 버튼을 클릭하면 로봇이 암으로 그 버튼을 자동으로 누른다. 시나가와 시즌 테라스의 엘리베이터는 가고자 하는 층의 버튼을 누를 때, 야간에는 카드를 갖다 대고 인증할 필요가 있다. 로봇은 왼쪽 핸드에 이 인증용 카드를 장착하고 있어, 오른쪽 핸드로 버튼을 누르기 전에 우선은 카드를 갖다 댄다.

또한 같은 빌딩에서 낮에는 경비원이 순찰 업무를 한다. 낮 동안의 오피스 플로어는 사람의 왕래가 많고 로봇이 사람과 충돌할 위험이 있다. 게다가 사람을 피하면서 이동시키게 되면 시간이 많이 걸리고, 감시도 원활하게 이루어지지 않기 때문에 로봇을 이용한 순찰은 야간으로만 한정했다.

-- 보초의 경우는 빌딩 입구에서 감시 --
각 플로어를 도는 순찰 작업과 달리, 낮 동안의 보초 업무에서는 로봇을 빌딩 입구 등에 고정 배치했다. 1대는 2층의 점포 플로어 입구에, 다른 1대는 3층에 있는 오피스용 로비 입구에 설치했다. 360도 카메라를 탑재하고 있기 때문에 기본적으로는 로봇을 이동시키지 않아도 그 주위 모든 것이 영상에 담긴다. 경비원은 그 영상을 보면서 빌딩이나 로비로 들어오는 사람들을 감시하면서 수상한 사람이 있는지 지켜본다.

영상에서 수상한 사람을 발견했을 경우는, 로봇의 이동 기구를 원격 조작해서 수상한 사람에게 접근한다. 그리고 로봇의 스피커를 통해 말을 건다. 응답이 없거나 수항한 점이 있으면 경비원이 현장으로 달려간다. 감시하는 경비원은 2층의 방재센터에 있기 때문에 2층이나 3층의 로봇 설치 장소에는 바로 달려갈 수 있다.

3층의 오피스 로비의 경우는 나름대로 공간이 넓어 360도 카메라로도 보이지 않는 구역이 있다. 때문에 정기적으로 로봇을 순찰시켜서 감시하도록 했다. 경비원이 영상을 보면서 로봇의 이동 기구를 원격 조작한다.

낮 동안의 보초 업무는 10시간 이상으로 길기 때문에 2층에 설치한 로봇은 전원에 연결한 상태로 둔다. 3층의 로봇은 로비 내를 순찰하는 일이 있기 때문에 전원에 접속해 두지는 않고, 하루에 여러 번 사람이 충전된 배터리를 교체한다. 한낮의 보초 업무가 끝난 후에는 야간의 순찰 업무에 대비해 로봇을 한번 방재 센터로 데려와서 충전한다.

 -- 끝 --

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