드론+AI 결합 해안 침식 모니터링 솔루션

프로젝트 베이스 솔루션: 건설 현장 해안 보호 활용법

juinfo 2025. 7. 7. 18:43

 

프로젝트 베이스 솔루션: 건설 현장 해안 보호 활용법
프로젝트 베이스 솔루션: 건설 현장 해안 보호 활용법

1. 프로젝트베이스 솔루션 개요 및 활용법

키워드: 프로젝트베이스, 활용법
건설 현장 해안 보호 프로젝트베이스 솔루션은 특정 공사 구간(예: 1km 구간) 동안 드론+AI 기반 침식 모니터링을 수행하여, 공사 단계별 침식 위험도를 조기 검출하고 즉각 대응 방안을 제시하는 활용법입니다. 프로젝트 기간을 예컨대 6개월로 설정하고, 월별 침식량·퇴적량 변화를 측정하여 누적 침식 부피(단위: m³)를 계산합니다. 초기 단계에서는 공사 전 2주간 드론 정밀 스캔(고도 50m, GSD 5cm, 전방 중첩 80%, 측방 중첩 70%)을 실시해 기초 DEM을 구축하고, 이를 기준 DEM₀로 삼아 이후 DEM₁…DEM₆을 비교합니다. AI 모델은 DEM 차분(DoD)을 자동 계산해 ΔV(m³) 및 평균 침식 깊이(Δh, 단위: cm)를 산출하고, Δh > 10cm인 구간을 ‘위험구역’으로 분류합니다. 이때 프로젝트별 주요 성과지표(KPI)는 월별 침식 부피 변동률(%)·위험구역 면적(㎡)·알림 발생 횟수로 정의하며, 이를 통해 공사 중 발생 가능한 과도 침식을 최소화하고 복구 비용(평균 m³당 20만 원) 절감 효과를 추정할 수 있습니다.

2. 현장설계 및 드론배치 전략

키워드: 현장설계, 드론배치
프로젝트 시작 전 현장설계 단계에서는 공사 구간 특성을 분석해 드론 비행 계획을 수립합니다. 조사 구간 1km를 5개 서브섹션(각 200m)으로 분할하고, 각 섹션을 50m 고도로 4 m/s 속도로 비행 시 섹션당 약 2분이 소요되므로, 전체 스캔에는 10분이 필요합니다. 전방 80%, 측방 70% 오버랩을 설정해 GSD 5cm를 확보하고, 드론 한 대로 섹션당 2회 비행(안전 예비)하여 1회 스캔 정확도를 보장합니다. 드론배치는 2대 체계로, A 드론은 북측 3개 섹션, B 드론은 남측 2개 섹션을 담당하며, 하루 최대 3회(오전·정오·오후) 운용하여 공사 단계별 변화를 촘촘히 포착합니다. 배터리 당 20분 비행시간을 고려해 각 드론은 2대의 예비배터리를 구비하고, 충전 스테이션을 현장 내 설치해 비행 간격을 15분 이하로 유지합니다. 이 방식으로 하루 최대 30km²(실제 1km×50m 폭) 면적을 관측하며, 공사장 주변 안전거리(해상 30m, 지상 20m)를 확보해 안전사고를 방지합니다.

3. AI분석 및 실시간모니터링

키워드: AI분석, 실시간모니터링
수집된 영상·DEM 데이터는 AI분석 파이프라인으로 자동 처리됩니다. Open3D·PDAL 기반 전처리(노이즈 필터링, 지표면 분리) 후, U-Net 세그멘테이션 모델(Precision 0.93, Recall 0.89)을 활용해 침식 구역을 pixel 단위로 분류합니다. DoD 계산은 GPU 서버(NVIDIA RTX 3080)에서 타일당 처리속도 5분, 전체 구간(1km²) 기준 약 20분이 소요됩니다. 모델 출력은 GeoJSON으로 변환되어 GIS 대시보드에 실시간 반영되며, 실시간모니터링 알림 시스템은 위험구역 Δh > 10cm, ΔV > 5m³ 조건 충족 시 SMS·이메일로 현장 관리자에게 즉시 전송합니다. 알림 발생 빈도는 공사 초기 평균 4회/월, 중기 2회/월, 말기 1회/월로 감소하는 추이를 보이며, 이를 통해 위험 구간에 조기 보강(주: 사석 투입, 방파제 조정) 조치를 시행할 수 있습니다.

4. 효과검증 및 보고서 작성

키워드: 효과검증, 보고서작성
프로젝트 종료 후 효과검증 단계에서는 월별 침식량 절감 효과와 복구비용 절감을 분석합니다. 예컨대 6개월간 누적 침식 부피를 기존 수작업 방식 예상치 1,200m³ vs 드론+AI 결과 800m³로 비교하면 400m³ 절감 효과를 확인하며, 복구단가 20만 원/m³ 적용 시 총 8,000만 원의 비용을 절감한 셈입니다. 또한 위험구역 사전 보강 적용으로 비예측 긴급 복구 횟수를 연간 4회에서 1회로 줄여 긴급복구비 2,000만 원×3회를 절감해 6,000만 원을 절약했습니다. 보고서작성 시에는 월별 침식량 그래프, 위험구역 분포 지도, 비용 절감 내역(침식량 절감×단가, 긴급복구 횟수 절감×단가)을 포함해 PDF로 자동 생성하며, 공사 관계자·지자체·투자자 대상 프레젠테이션 자료 20페이지 이내로 요약 제공해 보고서작성 효율성을 높입니다. 이를 통해 프로젝트베이스 솔루션은 정확한 침식 예측, 비용 절감, 의사결정 지원 자료를 동시에 제공하는 토털 서비스로서 가치를 입증합니다.