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인공지능 기반 안전관리 시스템은 현장에 설치된 CCTV와 인공지능 알고리즘을 연동해 추락이나 충돌로 이어질 수 있는 위험 행동을 24시간 실시간으로 감지합니다. 예를 들어 고소작업 중 비정상적인 자세 변화와 작업자 간 거리 급접근, 특정 구간에서의 과도한 움직임 등이 포착되면 즉시 관리자에게 알림이 전송되고 신속한 대응이 가능해집니다.
지능형 모니터링 시스템은 인공지능이 건설현장의 CCTV 영상을 분석해 위험상황을 판별하고 현장에 자동으로 경보 알림을 해주는 시스템이며, 인공지능은 건설현장 작업자가 안전모와 안전고리 같은 안전장비 미착용, 작업자와 중장비 차량 간 안전거리 미확보, 작업자가 출입통제 구역 침입 등의 위험상황을 분석해 현장관리자에게 문자로 경보 알림을 보냅니다.
외벽 작업이나 비계 설치처럼 높은 곳에서 이뤄지는 작업이 일상인 건설 현장에서는 늘 추락 사고의 위험이 도사리고 있으며, 숫자가 말해주듯 지금 현장에 필요한 건 사고 전 징후를 감지하고 선제적으로 대응할 수 있는 안전관리 시스템입니다. 건설 현장 사망사고의 절반 이상이 추락사고로 발생하고, 고령화되는 건설인력과 까다로운 현장 환경에서 안전관리의 변화가 필요합니다.
슈퍼브 영상 관제 솔루션은 기존 CCTV를 활용해 2주 내 도입 가능하며 추락 위험과 중장비 사고, 구조적 위험, 보호구 규정 위반 등을 실시간으로 감지하고 중소 건설현장도 부담 없이 도입할 수 있는 스마트 안전 기술로 현장 안전을 개선합니다.
보호구 착용은 가장 기본적인 안전 수칙이지만 작업의 편의성이나 현장 분위기 등의 이유로 간과되는 경우가 여전히 많으며, 현장의 생명을 지키는 보호구 착용을 이제는 인공지능 기반 안전관리 시스템을 통해 체계적으로 관리할 수 있습니다.
건설현장에서 필수적인 크레인과 굴착기, 불도저 및 기타 중장비에서 사고가 발생하는 경우도 많으며, 고용노동부의 발표에 따르면 사망사고 1위 기계·장비는 굴착기입니다. 건설현장 기계·장비는 중량물 인양(맞음·깔림)과 적재물 상하차(맞음·깔림), 기계·장비 이동(부딪힘·끼임) 시 사망사고 위험이 높고, 사망사고가 빈번한 굴착기와 고소작업대, 트럭, 이동식크레인과 대형사고 위험이 있는 타워크레인, 항타기·항발기, 건설용리프트를 이용한 작업 시에는 각별한 주의가 필요합니다.
CCTV를 통해 송출되는 이미지를 인공지능이 실시간으로 분석하여 건설장비 및 신호수와 유도원을 동시에 인식해 장비와의 협착사고 위험 거리를 감지하고 사전에 방지합니다.
현대건설이 개발한 시스템은 인공지능이 실시간으로 작업자와 건설장비, 화재 위험요소의 위치를 감지하여 위험을 사전에 방지하는 기술입니다. 현장 안전관리를 위해 검출해야 할 데이터와 시나리오는 건설안전관련 법규 및 기준을 바탕으로 선별했으며, 실제로 구하기 어려운 건설현장 화재 영상 등은 3D 그래픽 등의 가상 데이터를 활용했습니다.
이를 기반으로 건설장비와 작업자, 불꽃, 연기 등 약 200만 개 이상의 작업 객체를 포함하는 학습 데이터를 구축했으며, 이를 인공지능 전문기업의 기술과 접목하여 현장 CCTV 영상 분석 시스템을 개발했습니다.
건설현장 특성상 용접 작업으로 불꽃이 자주 발생하는데, 용접에 의한 불꽃을 정확히 탐지해 잘못 탐지할 확률을 획기적으로 줄여주며 실제 화재 위험성이 있을 때는 알람을 제공해 작업자의 안전을 확보합니다. 소방청 통계에 따르면 최근 5년간 건설 현장에서만 연평균 546건의 화재가 발생했고 매년 평균 40명의 사상자가 발생하고 있으며, 2024년 8월 인천 청라 아파트 지하 주차장 전기차 화재는 38억원의 재산 피해를 입혔습니다.
자세 추정 알고리즘에 기반하여 작업자의 머리나 손, 목 등의 주요 관절 및 행위를 탐지하고 위험 동작을 인식해 작업장 내 철저한 안전관리가 가능하며, 현대건설은 최근 CCTV 영상을 원격으로 연결해 개발한 인공지능 모델을 적용하고 관제하는 성능검증을 완료했습니다.
슈퍼브 영상 관제 솔루션은 공간 지능화 기술을 활용하여 라이다 등의 고가 장비 없이도 빠르게 종합적인 현장 모델을 구축하며, 철거 또는 리모델링 중 구조적 무결성을 지속적으로 모니터링하고 붕괴로 이어질 수 있는 부적절한 자재 적재 또는 보관을 감지합니다. 유해 물질이 포함된 제한 구역을 모니터링하며, 공간 지능화 기능을 통해 안전 관리자는 물리적으로 현장에 없더라도 여러 각도에서 전체 건설 현장을 시각화할 수 있어 일상적인 검사 중에 놓칠 수 있는 잠재적 위험 요소를 발견할 수 있습니다.
고령 작업자의 행동 패턴을 분석하여 위험 상황을 사전에 감지하고, 각 특정 시나리오에 대해 광범위한 라벨링 데이터셋이 필요한 기존 시스템과 달리 슈퍼브 영상 관제 솔루션은 더 넓은 안전 개념에서 일반화할 수 있도록 하여 끊임없이 변화하는 건설 환경에 적합합니다.
건설 현장에서 발생하는 업무상 재해는 여전히 해결되지 않고 있으며 건설업의 재해 발생률은 정체되거나 증가하는 추세입니다. 안전보건공단과 기업의 안전 보고서를 분석한 결과 건설 현장 안전 관리자들의 늘어나는 규제로 실질적인 업무 부담이 가중되고, 또한 CCTV 설치 의무화를 통한 원격 안전관리 체계가 구축되었지만 적은 수의 관리자로 현장을 동시에 관리하기 매우 힘든 실정입니다.
기존 CCTV 시스템에 딥러닝 기반 컴퓨터비전 기술을 적용하여 건설 현장 원격 안전관리의 업무 효율성을 높이기 위해 객체 탐지와 행동 인식, 보고서 분석 등의 기술을 적용한 건설 현장의 위험 요소 감지를 위한 실시간 영상분석 시스템을 개발했습니다.
국내외 연구자료 수집·검토와 작업 공종, 안전보건공단 데이터, 안전지적조치보고서 분석을 통해 건설 현장의 작업별 위험요소를 산출하고, 딥러닝 기반 컴퓨터비전 모형을 학습하기 위한 데이터 수집·가공·관리를 위한 데이터베이스 및 어노테이션을 선정했습니다. 수집한 이미지 데이터를 데이터바우처 지원사업을 통해 고품질 데이터셋으로 구축하였으며, 단계별로 요소기술에 적용할 컴퓨터비전 모형들을 실험하여 연구 타당성을 검증했습니다.
건설현장 작업장을 촬영한 영상 데이터에 딥러닝 기반 객체 탐지와 이미지 세그먼테이션 기술 중 인스턴스 세그먼테이션을 적용하여 안전에 위협이 될 수 있는 불안전상태를 감지하는 시스템을 개발했으며, 학습 모델들에 대한 테스트는 고성능 GPU 환경에서 진행되었고 정확도가 가장 높고 처리속도는 상위 모델과 큰 차이 없는 모델을 최종 학습모델로 선정했습니다.
서울시는 민간 중·소형 건축공사장에 지능형 모니터링 시스템을 100여 곳에 시범 도입했으며, 관리자는 알림을 받는 즉시 현장에서 신속히 대처할 수 있습니다. 건설현장에서 가장 많이 발생하는 안전사고가 안전모와 안전고리 등 안전장비의 미착용으로 발생하는 추락사고임을 감안하면, 이 시스템을 통해 안전장비 착용여부 등을 실시간 모니터링할 수 있어 안전사고를 선도적으로 예방하는데 큰 효과를 낼 것으로 기대됩니다.
서울시는 서울디지털재단과 이 시스템을 개발해 시범 사업을 통해 시스템의 성능과 효율성을 검증한 후 인공지능 기술의 고도화 작업을 추진하고, 서울시내 민간 건축공사장과 노후·위험 건축물을 종합적·체계적으로 점검·관리하는 안전관리 통합 정보화시스템 플랫폼을 구축했습니다.
안전관리 통합 정보화시스템의 주요 기능은 서울시내 민간 건축공사장과 노후·위험 건축물의 현황과 위치정보 안내, 공사장 CCTV와 인공지능 건축물 IoT 계측 자료 실시간 모니터링, 안전점검 이력관리, 공사장·사용자 정보관리, 안전사고 발생 시 실시간 전파 등입니다. 이를 통해 각 기관별로 갖고 있는 민간 공사장과 노후 건축물에 대한 정보를 한 곳에서 확인할 수 있고, 안전사고 발생 시 관련자에게 전파되는 시간을 기존 5~10분에서 30초 이내로 대폭 단축되어 초동대처가 빨라집니다.
수기로 관리되어온 안전점검 이력도 전산화해 체계적으로 관리하고 업무효율을 높일 수 있으며, 서울시는 이번에 민간 공사장·건축물에 도입되는 스마트 안전관리를 통해 기존의 한정된 인력으로 선별적·제한적으로 점검하던 안전관리를 선제적 예방과 실시간 관리로 전환해 해마다 증가되는 위험에 효율적이고 신속하게 선제적으로 대응할 수 있을 것으로 기대하고 있습니다.
인공지능 전문기업 마크로버는 Riskzero라는 인공지능 기반 안전관리 플랫폼을 개발하여 다양한 산업 현장에 공급하고 있으며, 이 플랫폼은 실시간 위험 요소 감지와 작업자 안전 상태 모니터링, 이상 행동 감지 등의 기능을 제공하고 복잡한 대형 건설 현장에서도 즉각적이고 체계적인 안전관리를 가능하게 하고 있습니다. 특히 인공지능 비전 기술을 통해 작업자의 행동을 자동으로 분석하고 안전수칙 미준수나 이상 행동이 감지될 경우 관리자에게 즉각 알림을 보내 사고 가능성을 사전에 차단합니다.
SK㈜ C&C의 스마트 안전관리 솔루션은 인공지능 기반 위험 감지와 작업자 위치 추적, 장비와 근로자 간 충돌 방지 시스템, 통합 대시보드 등을 통해 현장과 본사 모두가 안전 정보를 한눈에 관리할 수 있도록 지원합니다.
스마트 안전관리 시스템은 IoT와 인공지능 및 데이터 분석 기술을 활용하여 건설현장의 안전성을 증대시키는 방법이며, 실시간 데이터 모니터링을 통해 현장의 위험 요소를 즉각적으로 파악할 수 있도록 돕습니다. IoT 센서는 장비의 상태와 작업 환경을 지속적으로 감시하고 인공지능은 수집된 데이터를 분석하여 잠재적인 위험을 예측하며, 실시간 데이터 모니터링과 위험 예측을 통해 즉각적인 대응이 가능하게 되었습니다.
작업자가 위험한 상황에 놓였을 때 시스템은 즉시 경고를 발송하여 사고를 방지할 수 있으며, 기존의 수동적인 안전 관리 방식과 달리 능동적으로 안전을 관리할 수 있게 해주는 중요한 기술입니다. 스마트 안전모와 위치 추적 장치, 환경 센서 등이 현장에서 활용되고 있습니다.
국토교통부는 500억원 이상 공공 건설현장에 IoT 기반 안전관리시스템 도입을 의무화했으며, 스마트 건설기술 로드맵을 통해 건설안전성 향상을 위해 근로자 및 장비위치 실시간 파악 등 안전정보 즉시 제공과 위험지역 접근경고, 장비출동 경고 등 예측형 사고 예방에 나서고 있습니다. 정부차원의 현장 안전 정책 강화 의지가 반영된 것으로 향후 공공 건설현장 안전관리에 큰 변화를 가져올 전망이며, 사전 공사 발주단계부터 사업범위에 포함해 의무화하려는 움직임이 일고 있어 건설현장 전반의 안전 수준 향상이 기대됩니다.
요즘 건설현장에서 IoT와 인공지능 기술을 기반으로 한 스마트 안전 시스템이 빠르게 확산되고 있으며, 위험 상황을 예측하고 대응까지 자동화하는 단계로 진화 중입니다. 착용형 센서로 근로자의 움직임·체온·가속도 실시간 추적이 가능하고, 드론 기반 구조물 균열·침하 영상 분석과 IoT 연결된 가스와 온도 감지기를 통해 위험 수치 초과 시 경고 발령이 이루어집니다.
인공지능이 CCTV 영상 분석하여 사람 없는 구역 침입 탐지 및 무단 작업 경고를 하고, 모바일 앱 통한 실시간 보고 체계 구축으로 사진 업로드와 체크리스트 공유가 가능하며 이런 기술들은 현장관리자의 위험 감지 범위를 넓혀주기 때문에 사람이 놓칠 수 있는 순간까지 커버할 수 있습니다.
정기적으로 드론으로 건물 외벽을 촬영한 뒤 그 데이터를 머신러닝 모델이 분석해서 눈에 안 보이는 미세 균열까지 판별하고 정확한 위치를 표시해 줍니다. 사람이 일일이 보던 시절보다 오류율은 줄고 속도는 5배 이상 빨라졌으며, 기술은 절대 만능은 아니지만 반복되는 사고 패턴에서 벗어나려면 이제 정말 적극적으로 활용해야 합니다.
실시간으로 불안전상태와 행동을 감지하여 안전 관리자에게 알림을 제공함으로써 산업재해를 예방하고 건설 현장의 안전 수준을 향상시킬 수 있으며, 자동화된 시스템을 통해 안전 관리자는 더 적은 인력과 시간을 투입하여 이상징후를 감지하고 대응할 수 있게 됩니다. 불안전상태와 행동에 대한 실시간 분석을 통해 교육 및 훈련 과정에서의 피드백을 개선할 수 있으며 작업자들에게 안전에 대한 인식을 높일 수 있고, 시스템은 불안전상태와 행동에 대한 데이터를 기록하고 분석하여 추후 사고 원인 분석과 개선 방안 제시에 활용될 수 있습니다.
건설 현장뿐만 아니라 제조업과 교통 관리, 공공 CCTV 감시, 시설물 관리 등과 같은 분야에서도 안전과 효율성 향상에 도움이 될 것으로 기대됩니다.
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