기타 2022년 시설물 안전점검용 드론 현황분석

< 목 차 >

1. 개요

2. 산업 및 시장 분석

3. 기술 개발 동향

4. 특허 동향

5. 요소기술 도출

6. 전략제품 기술로드맵

1. 개요 가. 정의 및 필요성 (1) 정의  구조물의 유지관리를 위한 계측기술의 일환으로 유지관리 인원들이 접근하기 힘든 대형 및 일반 구조물(교량, 원전, 댐 등)의 외관 상태를 진단하기 위한 무인체 기술 기반의 시설물 점검 전용 드론 ▪ 기존의 인력이 수행하기 어렵거나, 고비용·고위험이 수반되었던 시설 안전 점검을 드론이 수행함으로써 시설물 안전에 대해 선제적으로 대응할 수 있도록 하는 안전 점검 드론 ▪ 시설물 안전 점검 임무 수행을 보다 전문적이고 효율적으로 수행할 수 있도록 상방향 시야 확보, 임의 촬영 상방향 각도 한계 해결을 위한 전방 payload 장착한 드론을 설계 및 제작  타워, 송전탑, 지붕, 교량, 댐, 철도 등과 같은 대형 구조물 및 시설물에 대해 사람의 접근이 어려운 구역에서 항공/지상, 360도 등 광범위한 시각적 범위를 포함해 정밀한 자료를 수집해 유지·보수·개량에 지원 ▪ 건설 현장 등과 같은 CCTV 설치가 어려운 지역에서의 고화질 실시간 자료 수집 및 제공으로 정확하고 세밀한 공정관리 지원 ▪ 드론이 촬영한 구조물 점검 데이터는 인공지능, 빅데이터 기술과 접목되어 자동 안전 진단이 가능(2) 필요성  1990년을 기점으로 30년 이상된 1종 및 2종 시설물에 대한 유지관리 비용 증가 ▪ 국토부에 따르면 지어진 지 30년 이상 된 노후화 구조물은 2019년 기준 전체 구조물의 15%를(건축물의 경우 37.8%) 차지하며 2030년에는 약 40%에 이를 것으로 전망 ▪ 최근 10년간 관리 수량이 1.6배 증가하였고, 제설제 사용 증가로 구조물 노화가 점점 더 가속화되고 있어 높은 관심이 요구되는 B, C등급의 구조물이 큰 폭으로 증가할 것으로 예상 ▪ 특히 점검 대상 구조물이 늘어남에 따라 점검 및 진단에 드는 비용이 3배 가까이 증가할 것으로 예상 - 기존 로봇팔 차량 등이 교량 하부에 암을 내려 근접 점검하기도 하였으나 교통을 방해하고 충분히 근접할 수 없는 단점이 있어 이를 극복할 시설물 안전 점검용 드론의 필요성 증가 ▪ 시도별 노후도를 살펴보면 2019년 12월 말 기준 30년 이상 된 노후 건축물 비중이 가장 높은 지역은 부산으로 전체 건축물의 54.3%가 30년 이상 된 건축물이었으며, 대구/대전(48.9%), 전남(48.2%)의 순서임 시설물 안전점검용 드론7 [ 용도별 건축물 노후도 ] (단위: %) 출처: 국토교통부 제공, 2020  구조물 유지관리 업무는 증가하는 추세. 그러나 업무환경이 열악하고 인력이 접근하기 어려운 구조물과 시설물이 많아 관련 종사자 부족 ▪ 검사 및 진단을 수행해야 할 구조물의 수는 증가하는 반면 오히려 이를 수행할 수 있는 인력의 수는 감소하는 추세 ▪ 한국도로공사에 따르면 검사인력 1명이 점검을 담당하는 구조물의 수는 약 25개로, 이는 미국 미네소타주의 19개에 비해 약 30%가량 많은 수치 ▪ 유지관리 업종이 이른바 3D업종으로 인식되면서, 유지관리 인력의 평균 연령(43.8세)도 계속해서 증가하고 있으며 숙련된 인력들이 대거 은퇴하면 구조물 유지관리 산업의 공백이 상당할 것으로 우려  비교적 저비용·고효율의 드론 점검 활용을 확대하고 국민들이 사회 시설물 및 구조물 안전에 대한 신뢰성 제고를 위해 드론 점검 필수적 ▪ 기술적 파급효과 - 무인체와 비접촉 센싱을 활용한 주기적/자동적인 데이터 수집을 통해 높은 신뢰도의 구조물 자동 진단 및 관리 가능 - 시설물 안전 점검용 드론은 기체 진행 방향 전면 전체와 기체 하부방향 전체 등 극히 일부를 제외한 나머지 전 방향을 촬영할 수 있어 시설물 안전 점검, 국방, 교통, 국토정보, 스마트 건설 시스템에서 활용 가치가 큼 ▪ 경제적 파급효과 - 소수의 드론을 이용해 다수 구조물을 주기적/자동으로 검사하여 구조물 유지관리 비용 절감 - 시설물 안전 점검용 드론 시스템을 구축하면 인력으로 수행할 수 없거나 할 수 있어도 고위험/고비용이 수반되는 복잡 고난도 시설점검 시행착오에 따른 오류와 비용을 절감 ▪ 사회적 파급효과 - 사회에 팽배한 시설물 안전에 대한 국민의 불안감 해소 및 주기적 계측을 통한 교량 사고 방지로 국민의 안전 요구 충족