자율비행드론·빅데이터로 작업자 생명 지킨다

클릭하시면 더 큰이미지를 보실 수 있습니다 한국전력공사 소속 현장 송배전망 작업자들이 공중에서 스마트스틱을 활용한 비접촉식 활선공법으로 전력 케이블의 이상 유무를 점검하고 있다. 한전 제공

- 韓電, 전기 송배전 설비 관리 신기술 시연회

드론, 로봇·광학기술 접목… GPS 경로 따라 자율비행
자동분석 SW 차량에 탑재… 주행중 전력설비 자동 진단
손과 같은 스마트스틱 활용… 비접촉식 간접활선공법 공개
“안전한 작업환경 만들기 위해 사회적 요구·책임 성실 수행”

앞으로 빅데이터와 드론을 활용한 첨단기술력이 전기 설비 사업현장에서 작업자의 생명을 보호한다. 한국전력공사(사장 조환익)는 현장 작업자의 다리, 눈, 손을 대신해 안전사고 위험을 피할 수 있도록 한 이 같은 신기술을 이르면 하반기 중 전 사업장에 활용한다는 계획이다.

지난달 22일 한전은 전남 나주혁신단지에서 정부·산업계·노동계 관계자 등 200여 명이 참석한 가운데 ‘자율비행드론 설비 진단기술’과 ‘빅데이터 기반의 설비상태 자동분석기법’ ‘전력선 비접촉식 활선작업 공법’ 등에 대한 시연회를 개최했다. 이들 기술은 모두 전기 설비 현장에서 사용되는 신기술들로, 현장 작업 시 발생할 수 있는 안전사고를 막기 위해 도입을 준비 중이다.

1980~1990년대에 전기의 송배전 시설 유지·보수 관리를 위해 사람이 직접 전주나 철탑에 올라가야만 했다. 2000년대 들어서면서 크레인 등을 이용한 기계화 관리가 시작돼, 다양한 과학화 진단장비가 현재 사용되고 있다. 하지만 고공 철탑은 지금까지의 기계화·과학화 장비들로는 점검이 불가능해 최근까지도 사람이 직접 올라가서 정비를 했으며, 고공 작업에 따른 추락·감전 등 안전사고 위험에 작업자들이 항상 노출돼 있었다. 이날 소개된 기술들은 이 같은 안전 문제를 해소할 수 있는 획기적인 기술들로 참석자들의 찬사를 받았다.

시연회에 가장 먼저 등장한 자율비행드론 설비진단기술은 정부에서 주관하는 ‘2016년 시장창출형 로봇보급사업’에 한전이 참여한 사업이다. 핵심기술인 로봇 및 광학기술을 접목해 차량진입이 어려운 산악지, 하천횡단개소 또는 지상에서 점검이 곤란한 전력설비 상부를 GPS 경로를 따라 자율비행하면서 점검하는 기술이다. 앞서 한전은 2014년 드론을 도입해 철탑 점검을 진행했지만 수동조작과 비행시간이 짧다는 한계를 지니고 있었다. 하지만 2016년 한전이 로봇보급사업에 참여한 이후 드론 기술력이 개선되며 자율주행 무인항공 진단기법도 비약적 발전을 이뤘다. 새롭게 도입된 설비진단기술에 사용된 드론은 기존의 드론보다 무게가 12%나 줄었고, 비행도 30분(기존 10분)까지 늘었다. 이착륙 및 비행 전 단계도 자동화했다.

클릭하시면 더 큰이미지를 보실 수 있습니다 자율비행드론(왼쪽 원안)이 송배전망 작업자들과 함께 전력 케이블을 점검하고 있다.

설비상태 자동분석기법은 작업자의 ‘눈’을 대신할 기술로, 세계 최초로 빅데이터와 머신러닝(Machine-Learning·설비불량 점검을 위해 컴퓨터 시스템에 전기고장 유형을 학습시키는 과정) 기술을 접목했다. 한전 측에 따르면 이 기술은 광학 및 열화상 장비 등 각종 측정장비와 자동분석 소프트웨어 등을 차량에 탑재해, 차량이 주행하는 동안 각 전력설비의 상태 이상 여부를 자동으로 진단하고 분석하는 것이다. 열화상 진단의 경우 열화상 및 실화상 카메라, 온·습도계 등을 통해 전주와 각종 설비를 촬영한다. 이렇게 촬영된 이미지는 차량 내 자동분석 소프트웨어를 통해 자동으로 해석, 설비의 불량 여부를 판정한다. 여기에 컴퓨터 시스템에 전기고장 유형을 학습시키는 머신러닝 기술이 접목돼 있다. 이를 통해 사전에 학습된 패턴 분석을 통해 문제점을 자동으로 검출하는 ‘자동검출’과 형태 및 변화 정도를 인지해 설비상태를 진단하는 ‘자동진단’이 가능하다. 지상에서 문제점을 파악할 수 있기에 시간과 비용을 기존 점검 대비 최대 10배까지 절감할 수 있다. 현재 이 기술은 중동, 동남아시아에서 많은 관심을 보이고 있어, 한전은 자체 활용뿐만 아니라 공동개발에 참여한 중소기업과 함께 해외수출도 추진 중이다.

사람의 손에 비유되는 스마트스틱(Smart-Stick)을 이용해 전선과 일정 거리 이상을 유지한 상태로 작업을 수행하는 비접촉식 간접활선공법도 공개됐다. 지금까지 전력설비를 유지·보수 할 때 작업자는 전기가 흐르는 특고압선을 직접 만지는 직접활선공법으로 작업을 했다. 하지만 한전은 지난해 6월부터 작업자 안전을 최우선으로 하는 비접촉식 간접활선공법으로의 정책 전환을 시도했으며 관련 기술 개발에 이르렀다. 스마트스틱을 사용할 경우 전선의 절단·압축, 피박, 테이핑, 케이블 체결 등을 작업자는 전선 접촉 없이 수행할 수 있다. 한전은 이 기술을 오는 9월부터 전국 작업현장에 본격 도입할 계획이다.

첨단 드론 기술과 빅데이터 활용 분석 등 4차 산업혁명 시대의 신기술들이 안전중심의 배전 진단기술의 미래를 이끄는 것에 대해 전기업계는 한껏 고무돼 있다.

시연회를 주관한 박성철 한전 영업본부장은 “문재인 정부 역점 정책인 4차 산업혁명 구현에 있어 세계 최고의 전력기술을 보유하고 있는 한전이 앞으로 주도적인 역할을 할 것”이라며 “특히 사람이 먼저인 안전한 작업환경을 만들기 위한 사회적 요구와 책임을 성실히 수행하겠다”고 밝혔다.

박정민 기자 bohe00@munhwa.com