터널 뚫는 굴착기도 AI로 자율주행?…건설연 "부분자동화로 인력난 해소" 작성일 12-28 36 목록 <div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> <section dmcf-sid="KSwtKdx2iQ"> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="543dca5613ecabdba9e7aee5f6317afd42881a0301883923e83c386fc38ffec3" dmcf-pid="9vrF9JMVLP" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="한국건설기술연구원이 제시한 스마트 TBM 개념도. TBM 제어시스템과 클라우드 기반의 운용시스템을 연동해 장비를 자동으로 제어한다. TBM 한국건설기술연구원 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202512/28/dongascience/20251228080209413hsxg.jpg" data-org-width="680" dmcf-mid="z0sF9JMVie" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img2.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202512/28/dongascience/20251228080209413hsxg.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 한국건설기술연구원이 제시한 스마트 TBM 개념도. TBM 제어시스템과 클라우드 기반의 운용시스템을 연동해 장비를 자동으로 제어한다. TBM 한국건설기술연구원 제공 </figcaption> </figure> <p contents-hash="44d28ceb9083d51d3abb7e87a90f8979b30aeae419a7309878025c06f3eaf658" dmcf-pid="2Tm32iRfe6" dmcf-ptype="general">한국건설기술연구원이 인공지능(AI)을 활용해 터널 공사를 수행하는 대형 건설장비인 '터널 전단면 굴착기(Tunnel Boring Machine, TBM)' 자동화에 도전한다.</p> <p contents-hash="e650d90509c88b00d83d969a6e1ddf5f14b80f827886bcc5df71d53a71c52e82" dmcf-pid="Vys0Vne4J8" dmcf-ptype="general"> 24일 건설연에 따르면 최근 건설 인력난을 해소하기 위한 자동화 기술이 주목받고 있다. 특히 TBM을 운전하는 오퍼레이터는 터널 굴착 사업의 필수 인력으로 꼽히지만 숙련자를 구하기가 점점 어려워지고 있다.<br> </p> <p contents-hash="b7ad26bc0bc249bbcef282979530e35987d7c61ad43f7da20eba7a5c2f507f5b" dmcf-pid="f756oOwae4" dmcf-ptype="general">최순욱 건설연 터널지하공간그룹 수석연구원은 "사람들이 보통 지하 작업을 기피하는 데다 경력이 쌓인 사람도 부담을 느낄 정도로 작업 난도가 높다"며 "기존 오퍼레이터가 은퇴하면 뒤이을 인력이 부족한 상황"이라고 설명했다.<br> </p> <p contents-hash="4dea3c09ae88c39f2a630f19279cff1baa7a84097ede860a4bf683edfa9c345f" dmcf-pid="4z1PgIrNRf" dmcf-ptype="general">건설연은 오퍼레이터의 업무 부담을 줄이기 위해 국토교통부가 주관하는 스마트건설기술개발 국가연구개발(R&D) 사업에서 세부과제로 '머신러닝 기반 TBM 스마트 운용 기술 개발'을 맡아 부분 자동화를 구현하고 있다.</p> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="c21cb559ae4fb9539af5da8fb2db8912702b02fe997daebbb9ef06e044dafbc7" dmcf-pid="8qtQaCmjJV" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="TBM 오퍼레이터(오른쪽). 수많은 변수를 종합적으로 판단해 전진 속도와 방향, 블레이드의 회전 속도 등을 조절한다. 한국건설기술연구원 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202512/28/dongascience/20251228080210689abnx.jpg" data-org-width="680" dmcf-mid="q9RmY70HdR" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img2.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202512/28/dongascience/20251228080210689abnx.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> TBM 오퍼레이터(오른쪽). 수많은 변수를 종합적으로 판단해 전진 속도와 방향, 블레이드의 회전 속도 등을 조절한다. 한국건설기술연구원 제공 </figcaption> </figure> <p contents-hash="04d207572c05e53a0b1249ee22cef1b36b54c637a0d5f8c8b1bd0802f52d0060" dmcf-pid="6BFxNhsAR2" dmcf-ptype="general">TBM은 전면부의 거대한 블레이드로 암반을 깨부수면서 굴을 판다. 중간중간 세그먼트라는 부품을 굴착한 터널 안쪽 벽면에 설치해 무너지지 않도록 지지한다. 송전선용 터널, 철도 터널 등 용도에 따라 크기가 다르지만 블레이드에 힘을 전달하는 구동부인 '액추에이터' 약 20개를 포함해 수많은 부품으로 구성된다.</p> <p contents-hash="c2a57e33ce24ca81872b3307b6efb9997cce02ce23f33b3a64d553f057214019" dmcf-pid="Pb3MjlOci9" dmcf-ptype="general">최 수석연구원은 "직경 3.5m급의 소형 TBM도 전체 길이가 100~120m에 달한다"며 "전체가 하나의 공장이라고 보면 된다"고 말했다.</p> <p contents-hash="4d7f1f75c89ab8ca138a4d5333659b13dfb083f634c61432736ae700f2c834b1" dmcf-pid="QK0RASIknK" dmcf-ptype="general">TBM에는 각 부품의 상태를 정밀하게 모니터링하기 위해 수천 개의 센서가 부착돼 있다. 지하에서는 현재 위치를 가늠하기 어렵기 때문에 측량 장비도 필요하다. 확인해야 하는 변수만 100개가 넘는다.</p> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="776bbf8f6c5be0cbcd0515874adeacbb8b6766ea4a8f02d25f8dd1ae889a36a0" dmcf-pid="x9pecvCELb" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="15일 경기 고양시 한국건설기술연구원 본원에서 만난 최순욱 건설연 터널지하공간그룹 수석연구원이 TBM에 대해 설명하고 있다. 이병구 기자 2bottle9@donga.com" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202512/28/dongascience/20251228080211932eqxo.jpg" data-org-width="680" dmcf-mid="BrURASIkRM" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img1.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202512/28/dongascience/20251228080211932eqxo.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 15일 경기 고양시 한국건설기술연구원 본원에서 만난 최순욱 건설연 터널지하공간그룹 수석연구원이 TBM에 대해 설명하고 있다. 이병구 기자 2bottle9@donga.com </figcaption> </figure> <p contents-hash="aab2ed1efe4b5439c2df2215236666cd2d98b754dc083d94c0d8049a0c828089" dmcf-pid="ysjGuPfziB" dmcf-ptype="general">TBM을 운전하는 오퍼레이터는 수많은 변수를 종합적으로 판단해 전진 속도와 방향, 블레이드의 회전 속도 등을 조절한다. 굴착 전 조사에서는 지반 안쪽이 실제로 어떤 상황인지 미리 알기 어렵기 때문에 현장에서 발견하는 문제는 오퍼레이터의 역량에 의존해 해결할 수밖에 없다.</p> <p contents-hash="94f522af1ff56bb811a0036eb1508a8cc381e270e44c755e7671caebebec2f88" dmcf-pid="WOAH7Q4qJq" dmcf-ptype="general">최 수석연구원은 "오퍼레이터의 부담을 덜기 위해서 업무를 부분적으로 자동화하려는 시도가 기존에도 있었지만 단순하게 미리 정해진 규칙에 따라 작동하는 형태"라며 "AI를 활용해 TBM을 자동화하는 것이 연구 과제의 목표"라고 밝혔다.</p> <p contents-hash="af692b5037c82f7c109d45795552c95b58881995990e8010beee45646e9dad40" dmcf-pid="YIcXzx8Bnz" dmcf-ptype="general"> 연구팀은 먼저 굴진 속도와 파쇄된 암반이 컨베이어에 실려 장비 뒤쪽으로 전달되는 속도를 자동으로 일치하는 데 초점을 뒀다. TBM 제어시스템과 클라우드 기반의 운용시스템을 연동해 데이터를 실시간으로 수집하고 제어하는 방식이다.</p> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="82c4e7a1d76c1aecd9ec4551d0f2c91ce9ddcf24d902a105d05dc3c4763ff1aa" dmcf-pid="GCkZqM6bR7" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="경기 시흥-안산 전력구 굴착 현장에 적용된 TBM 스마트 운용시스템 개요. 한국건설기술연구원 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202512/28/dongascience/20251228080213192bsvs.jpg" data-org-width="680" dmcf-mid="bNBomHyOMx" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img3.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202512/28/dongascience/20251228080213192bsvs.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 경기 시흥-안산 전력구 굴착 현장에 적용된 TBM 스마트 운용시스템 개요. 한국건설기술연구원 제공 </figcaption> </figure> <p contents-hash="2c1d94cfc65eb438ab461f2c6efbcf15bc510f68f819da559d067b2393b84588" dmcf-pid="HhE5BRPKRu" dmcf-ptype="general">연구팀은 먼저 건설연 내에서 액추에이터 1개로 데이터가 제대로 수집되는지 확인하고 실제 TBM 장비 등을 활용해 자동제어 모델을 구축했다. 올해 8월에는 경기 시흥시 전력구 굴착 현장에서 TBM 자동제어 실증도 진행했다. </p> <p contents-hash="a7454a9ee3bb7a181d53a6e8b2437df10c5de8f49dd08164dfe889ebc0815991" dmcf-pid="Xcil19qFMU" dmcf-ptype="general"> TBM 부분 자동화가 도입되면 오퍼레이터의 업무 부담을 줄일 것으로 기대된다. 최 수석연구원은 "현재 연구보고서를 작성 중이고 최종 평가는 내년 3월 예정"이라며 "TBM 제어는 자율주행 기술과 성질이 비슷하기 때문에 데이터를 많이 쌓는 게 중요하고 향후 방향 제어 등 다른 변수로 확장할 것"이라고 밝혔다.</p> <p contents-hash="cb71f6e8659d7c40b5b7463941bd5c4145c9cf3ca270ea9d0fc79ebcaad552c9" dmcf-pid="ZknSt2B3Mp" dmcf-ptype="general">[이병구 기자 2bottle9@donga.com]</p> </section> </div> <p class="" data-translation="true">Copyright © 동아사이언스. 무단전재 및 재배포 금지.</p> 관련자료 이전 "준비 끝났다"…유인 달 탐사 아르테미스 2호 내년 2월 발사 12-28 다음 내년 ‘우주 대항해 시대’ 활짝…달로, 소행성으로, 지구궤도로 12-28 댓글 0 등록된 댓글이 없습니다. 로그인한 회원만 댓글 등록이 가능합니다.
