건축/환경에너지

Nikkei Construction_2024.2 NEWS 기술 (p28)

AI로 크레인 와이어를 자동 검사
구마가이구미와 퍼시픽시스템

구마가이구미(熊谷組)와 퍼시픽시스템(사이타마시)은 공동으로 AI(인공지능)를 활용해 크레인 와이어의 외관을 자동 검사하는 ‘크레인 와이어 주위 전체 외관 검사 시스템’을 개발했다. 와이어 표면의 손상이나 풀림, 소선(素線)의 끊어짐에 대해 지금까지 육안으로 실시해온 점검을 자동화해 안전성 향상으로 이어나갈 방침이다.

이 새로운 시스템은 카메라와 조명의 ‘촬영 유닛’, 촬영한 영상을 보존해 가부를 판정하는 ‘처리 유닛’, 시스템의 원격 기동과 판정 결과 확인에 사용하는 ‘열람 유닛’으로 구성. 촬영 유닛과 처리 유닛은 크레인에 설치하고, 열람 유닛과 무선으로 데이터를 송수신한다.

-- 16개월의 시험 운용으로 정밀도 확인 --
새로운 시스템에서는 와이어 점검 시, 크레인 오퍼레이터가 기존대로 크레인을 가동시켜 와이어를 내린다. 오퍼레이터가 점검을 개시할 때, 다른 작업자가 원격으로 자동 점검 시스템을 열람 유닛의 열람용 PC로 기동한다.

크레인 와이어 주위 전체 외관 검사 시스템은 이름 그대로 촬영 유닛의 구역 센서 카메라 4대가 크레인의 주위 전체에서 촬영. 촬영된 영상을 AI 등이 가부를 판정하고, 그 결과를 열람용 PC 모니터에 표시한다. 이상이 검지된 부분이 와이어를 몇 미터 내린 위치인지를 나타내는 ‘이상 거리’도 표시할 수 있다.

와이어의 좋고 나쁨은 처리 유닛에 탑재된 AI와 화상처리기술의 2단계로 판정한다. AI에는 신품 와이어의 화상 약 1,500장을 교사 데이터로 학습시켰다. AI는 정상 화상을 기반으로 촬영 화상을 수치화해 이상 여부를 판정하는 ‘어노멀리(Anomaly) 검지’라는 방법이다.

그러나, “어노멀리 검지만 있게 되면, 정상적인 와이어를 이상이라고 판정하는 경우가 나올 수 있다”(구마가이구미 토목본부기재부의 미야카와(宮川) 부장). ‘이치화(二値化) 처리’라고 불리는 화상처리기술을 조합함으로써, 정상임에도 불구하고 어노멀리 검지에서 이상이라고 판정된 부분을 제외해 판정의 정밀도를 높였다.

양사는 터널 현장의 방음 하우스에서 천장 주행 크레인에 도입해 16개월간 시험 운용했다. 이를 통해 수집한 140건의 이상 데이터를 분석한 결과, 와이어에 부착된 미세한 불순물을 검지할 수 있을 정도로 정밀도가 높은 것을 확인. 동일한 와이어로 반복 검사를 실시했을 때의 판정 결과가 균일해 실용화할 수 있다고 판단했다고 한다.

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