기업나라
201912.10
2019년 한눈에 보는 중소기업 지원사업 안내도
드론 활용의 올바른 예
㈜니어스랩

올해 관객 수 900만 명을 넘기며 흥행몰이에 나섰던 영화 〈엑시트〉에서는 남녀 주인공이 유독가스를 피해 옥상에서 구조를 기다리는 모습이 드론을 통해 전파를 타면서 구조에 큰 도움이 되는 장면이 나온다. 영화 속에서 드론은 단지 촬영을 하는 데 그치지 않고 실시간으로 지상파와 인터넷 방송에 송출하며 활약한다. 드론 기술이 진화하면서 그 역할도 점점 커지고 있다. ㈜니어스랩은 드론에 인공지능 기반 데이터 기술을 접목해 산업현장에서 맹활약 중이다.

니어스랩의 드론

풍력발전기 안전점검 시장 개척
지난 4월 전남 영광군에 위치한 영광풍력발전단지에서는 국내 최대인 140㎿급 윈드팜 영광풍력 발전설비 준공식이 개최됐다. 국무총리를 비롯해 산업통상자원부 에너지자원실장, 전라남도 도지사, 한국동서발전㈜ 사장 등 관계자 200여 명이 참석한 이 자리에서 ㈜니어스랩(대표 최재혁)의 안전점검 자동화 드론이 자율비행 기술을 선보이며 화제를 모았다.
니어스랩의 안전점검 솔루션을 탑재한 드론은 풍력발전기 근처로 날아가 천천히 비행하며 날개의 손상 지점과 손상 정도 등을 정확히 파악한다. 그리고 취득한 데이터는 드론의 위치와 자세 정보를 동기화한 후에 탑재된 컴퓨터의 데이터베이스에 저장된다. 최재혁 대표는 자율비행 드론을 이용한 안전점검 솔루션을 풍력발전기 점검에 적용한 사례는 국내에서는 니어스랩이 유일하다고 말한다.
“니어스랩의 안전점검 솔루션은 자율비행 드론에 인공지능(AI) 기반의 딥러닝 기술을 적용해 사람이 조종하지 않아도 스스로 비행하여 데이터를 수집하고, 이 데이터베이스를 기반으로 스스로 자체 학습을 하는 시스템입니다.”
니어스랩은 2018년 한국남부발전㈜을 시작으로 한국전력 산하 발전자회사 5곳 중 4곳에 서비스를 제공해왔다. 특히 한국동서발전과는 영광풍력발전단지 준공식을 통해 대·중소벤처기업 상생협력 MOU를 체결하는 등 긴밀한 협력관계를 유지하고 있다. 이에 앞서 올해 3월에는 한국동서발전 발전기술개발원과 함께 경주풍력 2단계 단지에서 안전점검을 수행하며 ㎝ 단위의 미세 결함을 조기에 발견하는 성과를 거두기도 했다.
“풍력발전기의 경우 날개 하나의 길이가 80m에 이르고 높이는 200m나 됩니다. 그럼에도 불구하고 지금까지 사람이 직접 로프나 크레인을 타고 일일이 확인했습니다. 일부 드론을 이용하는 사례도 있었지만 촬영을 하는 데 그쳐 막상 보수를 하려면 그 부분이 어디인지 찾는 것도 일이었죠.”
최 대표는 기존에는 하루에 풍력발전기 1기를 점검하기도 힘들었지만, 니어스랩의 안전점검 솔루션을 이용하면 15분 만에 끝낼 수 있을 뿐 아니라 전문가가 아니더라도 버튼만 누르면 쉽게 사용 가능하다고 강조했다. 또 점검 시 작동을 멈춰야 하기 때문에 점검시간을 단축시키면 발전 효율을 높이게 되므로 발전사들로서는 이익이 아닐 수 없다. 니어스랩은 올해 상반기 전국 풍력발전 단지들을 대상으로 서비스를 제공해왔으며, 올해 안에 국내 풍력발전기 절반 정도의 서비스를 진행하게 될 것으로 최 대표는 기대하고 있다.

기술이 필요한 곳을 찾아서
최재혁 대표 자율비행 드론으로 산업현장의 안전 지킴이를 자처하는 ㈜니어스랩의 최재혁 대표 2015년 5월 니어스랩을 창업한 최 대표는 KAIST 항공우주공학과 석사 과정을 거치면서 무인 헬리콥터, 드론 제어와 자율비행 등을 연구했다. 대학원을 졸업하면서 입사한 회사에서는 학교에서 연구했던 분야와는 조금 다른 원자력 플랜트 관련 소프트웨어 개발 업무를 했다. 새로운 분야에 적응하며 산업현장을 직접 경험하는 일도 재밌었지만 석사 과정에서 연구하던 드론에 대한 생각이 머릿속을 떠나지 않았다. 그래서 과감히 창업의 길로 접어들었다.
“당시에는 군사용으로 쓰이던 드론이 레저용으로 인기를 끌기 시작했어요. 하지만 저는 드론에 데이터 기술을 더하면 산업현장에서 더 가치 있는 기술로 활용할 수 있을 것이라는 확신이 있었습니다.”
최 대표는 ‘드론과 데이터로 세상을 바꿀 기술’을 개발하는 것이 혁신이라고 생각했다. 하지만 개발에 전념하다 보니 기술로 세상을 바꾸는 것보다 ‘기술이 필요로 하는 곳을 찾아가는 것’이 더 중요한 일임을 깨닫게 됐다.
풍력발전기 시장도 기술이 필요한 곳을 찾는 과정에서 진입하게 됐다. 창업 초기에는 드론을 이용해 교량 안전점검 및 대형 구조물의 안전점검에 집중했다. 드론에 초정밀 카메라를 장착해 주위를 날면서 0.3㎜의 미세한 균열까지 측정할 수 있는 시설물 무인 안전점검 시스템을 개발해 서울시 및 한국시설안전공단에 공급하기도 했다.
“댐, 교량과 같은 사회기반시설물의 안전점검은 예방에 초점이 맞춰져 있어 유지보수 시기가 깁니다. 교량에 작은 크랙이 있다고 해서 당장 문제가 생기는 건 아니니까요.”
그 때문에 최 대표는 사회기반시설물과 다른, 안전점검이 즉각적으로 필요한 시장을 찾던 중 풍력발전기 시장을 알게 됐다. 전기를 생산해 이윤을 창출하는 풍력발전기는 날개에 녹이 슬거나 크랙이 생기면 발전효율이 떨어진다. 신기술을 적용해서라도 즉각적인 안전점검을 해서 발전효율을 높게 유지하는 것이 중요했다. 또 풍력발전 시장은 민간자본으로 운영되기 때문에 고객과 직접 만날 수 있다는 점도 니어스랩으로서는 매력으로 다가왔다.

자율비행 드론의 스마트한 데이터 분석

니어스랩이 개발한 ‘안전점검 2.0’은 AI 기반 자율비행 드론에 스마트 데이터 분석 솔루션이 결합된 최고의 드론 안전점검 시스템으로 풍력발전기의 블레이드(날개) 점검에 특화되어 있다. 이를 활용하면 15분 내에 발전기 1대를 점검할 수 있고, 하루 만에 데이터를 조회할 수 있으며 일주일 안에 전문가 진단보고서를 받을 수 있다.
이 시스템의 수행 능력은 상당하다. 블레이드에서 5m가량 떨어진 거리에서 최소 0.3㎜ 결함까지 검출하고, 발전기당 600장 넘는 사진을 찍어 데이터화하며 4,500만 화소의 초고화질 영상을 구현한다.
특히 정기적인 안전점검을 통해 수집한 데이터를 분석하여 시간 경과에 따른 결함의 진행을 볼 수 있으며, 단지별·발전기별로 취득한 고해상도 사진 데이터를 효율적으로 관리할 수도 있다. 또 언제 어디서든 안전점검 데이터를 조회할 수 있도록 클라우드 서비스로 제공되며, 데이터베이스화된 자료는 전문가의 진단과 추천을 포함하여 PDF 파일 형태로 자동 생성된다.

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니어스랩의 안전점검 솔루션 이래서 좋다!
하나 드론이 스스로 시설물을 인식하고 비행경로를 설정하기 때문에 도면 등 사전 데이터가 필요 없다.
비행 중 경로를 지속적으로 보정하여 돌발 상황에 대처할 수 있다.
정밀한 거리 유지로 반복성과 일관성 있는 데이터를 수집한다.
충돌 방지 등 안전기능이 항시 작동하고 있어 사고를 미연에 방지할 수 있다.

딥러닝·자율비행 드론 세계적으로 주목
기술이 필요한 곳을 찾으니 해야 할 일들이 보였다. 드론에 자율비행 기술과 딥러닝 기술을 접목한 것이 그것이다. 드론 안전점검의 경우 대부분 GPS 센서에 의존한다. 하지만 설계도면이 아무리 정밀해도 늘 오차가 생기게 마련인 데다 GPS의 측정 오차라도 발생하면 시설물과 부딪치는 사고로 이어질 수 있다. 실제로 이러한 사고가 의외로 많이 발생한다.
니어스랩도 창업 초기 2년은 설계도면과 시공도면, GPS 센서 기반으로 한 드론 안전점검 시스템을 개발했다. 하지만 현장의 상황은 너무나도 달랐다. 설계도면이 가리키는 곳으로 비행을 했는데 아무런 문제가 없거나, 시설물 주변의 환경이 달라지는 등 드론 중심의 비행에 점점 한계를 느끼게 됐다.
“보다 정확하고 정밀한 비행이 필요하다 생각하고 있을 무렵, ‘알파고’의 영향으로 딥러닝 기반의 데이터 분석이 다양한 산업 분야에서 성과를 내고 있었습니다. 이것을 잘 이용하면 풍력발전기와 같이 매일 다른 방향으로 움직이는 구조물을 점검하는데 효과적일 것으로 생각했죠. 마침 AI, 딥러닝을 전공한 연구진들이 합류하게 되면서 스스로 학습하는 자율비행 알고리즘을 개발할 수 있었습니다.”
니어스랩이 개발한 자율비행 드론 안전점검 솔루션이 국내 풍력발전기 시장에 안정적으로 안착했지만, 국내 풍력발전기 설치 대수가 아직은 600여 대에 불과해 드론을 활용한 안전점검 시장 규모로 볼 땐 작은 편이다. 하지만 글로벌 시장은 다르다. 니어스랩은 최근 독일에서 개최된 풍력발전 전시회 ‘후줌 윈드 2019(HUSUM WIND 2019)’와 미국에서 개최된 ‘올랜도 풍력에너지 박람회(AWEA WINDPOWER 2019)’ 등 최대 풍력산업 콘퍼런스 및 박람회에 출전해 호평을 이끌면서 유럽과 미국 시장 진출을 본격화했다. 또 아시아 시장에도 진출해 일본, 태국, 몽골 등 아시아 여러 국가의 현지 발전사 및 풍력발전단지 운영사와 협력 관계를 유지하고 있다.
최 대표는 니어스랩의 혁신적인 안전점검 솔루션을 세계 최고 수준으로 업그레이드해 해외 시장을 개척하는 것은 물론이고 댐, 정유시설, 고속철로 등 사람의 접근이 어려운 거대한 국가기반시설물 등 무궁무진한 산업현장에서 안전점검의 새로운 패러다임을 제시하는 기업이 되고자 노력할 계획이다.

데이터 분석, 드론 설비 점검1_ 자체 개발한 빅데이터 포털을 통해 데이터를 분석 중인 니어스랩의 연구원들
2_ 드론에는 비행을 위한 저해상도 카메라, 분석을 위한 고해상도 카메라, 데이터 분석 솔루션이 탑재된 메인 컴퓨터가 장착되어 있다.

최진희 전문기자 사진 손철희 객원사진기자

[2019-11-05]조회수 : 88
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