'폭염 속 철길 식히고, 조류 충돌 막고'…AI 스며든 교통안전

[AX 인사이트 2.0]
코레일, '레일온도예측시스템' 철로 미리 식혀
TS, AI로 교통사고 위험도 분석해 '위험 경고'
하늘길엔 조류 충돌 막는 'AI 드론'도 개발추진

최근 1년7개월의 장관직을 마친 박상우 국토교통부 장관은 퇴임하며 "국민 생명과 안전이 우리가 지켜야 할 가장 기본적인 책무"라고 강조했다. 새롭게 취임한 김윤덕 국토교통부 장관은 "작은 위험도 놓치지 않고 면밀히 점검해 필요하다면 안전 시스템 전반을 과감히 재설계해야 한다"고도 했다.

건설업계 전반에서 안전 경영 요구 수준이 높아지고 있다. 교통 영역도 이 같은 흐름에서 자유로울 수 없다. 도로와 항로, 철길 등에 안전 관리를 미흡하게 해 대형사고가 발생한 사례는 숱하다. 인재(人災)를 방지하기 위해 교통로 곳곳에 인공지능(AI)이 스며들고 있다.

인력난과 재정 압박 속에서 교통로를 관리 및 운영하는 공기업들도 나란히 'AI 대전환'을 외쳤다. 안전 관리 체계의 효율적인 운용을 위해서는 AI의 도움이 절실하다는 판단에서다.

자동살수장치 작동 모습/사진=코레일

기록적 폭염에도 선로 '이상 무'

한국철도공사(코레일)에 따르면 올해 여름 기록적인 고온에도 불구하고 폭염으로 인한 열차 지연은 아직까지 없다. 철로 온도 상승을 예측하는 AI 기반 대응 시스템을 구축한 게 주효했다.

금속 재질의 레일은 태양열을 흡수해 주변 기온보다 5~10도 이상 높게 달아오르는데 일정 온도를 넘기면 팽창해 선로가 휘거나 뒤틀려 사고 위험이 있다. 코레일은 고속선 자갈도상구간 기준 레일 온도가 55도에 도달하면 열차를 서행 운전하도록 하고 64도 이상으로 올라가면 해당 구간의 열차 운행은 중단한다.

이 같은 중단 상황을 막기 위해 코레일은 단계적인 대응 시스템을 구축했다. 레일 표면 온도가 48도 이상으로 오르면 선로에 설치된 센서가 이를 감지해 자동으로 물을 분사하는 자동살수장치를 고속선 및 일반선 등 457개 지점에 배치했다.

자동살수장치의 효율성을 높이는데 AI가 활용된다. 코레일은 지난 2023년부터 사물인터넷(IoT)과 AI 기반의 '레일온도 예측시스템'을 도입해 운영 중이다.

레일온도예측시스템은 실시간 기상 데이터와 과거 온도 패턴을 종합 분석해 이틀 뒤의 레일온도를 예측한다. 예측 결과는 디지털 통합 관제센터로 전송돼 해당 구간에 대한 사전적 조치가 가능하도록 한다. 코레일은 올해 전국 308개 지점에 해당 시스템을 적용했으며 내년까지 전 노선으로 확대한다는 계획이다.

코레일은 향후로도 AI 기술 활용을 통해 AX 경영을 본격화한다는 방침이다. 철도의 디지털 전환을 이끌어 갈 전담 조직인 'AI가속화추진단 태스크포스(TF)'를 구성하고 37개의 추진 과제를 설정한 게 대표적이다.

구체적으로 △통합안전관리플랫폼 구축 △스마트스테이션 플랫폼 구축 △AI영상분석 위험예측시스템 △AI 클라우드 센터 구축 △AI 보안관제 구축 △코레일톡 UI·UX 전면 고도화 △열차·역사 혼잡도 안내 시스템 구축 △AI 열차 다이아 작성 등이다.

K-Safer 개념도/자료=TS

사고 잦은 도로? AI가 찾아내 대책까지

교통안전정보관리시스템에 따르면 2021년부터 2023년까지 서울에서 교통사고가 가장 많이 발생한 도로 구간은 서울 관악구 시흥대로다. 해당 지점에서는 23건의 교통사고가 발생했다. 이 중 안전운전 불이행으로 발생한 게 8건이다.

서울 내 가장 많은 사망자가 발생한 도로 구간은 관악구 남부순환로다. 사고 발생 건수는 19건이며 사망자는 총 5명이다.

한국교통안전공단(TS)은 이와 같은 교통안전 통계 등을 바탕으로 한 'AI 교통안전 혁신 전략' 마련에 나섰다. AI가 빅데이터를 분석하게 해 사고를 예방하겠다는 것이다.

이 같은 교통안전 혁신 전략에 맞춰 시범 운영에 나선 사업 모형이 '케이-세이퍼(K-Safer)'다. K-Safer는 운행기록과 교통사고 특성 등을 AI가 분석해 사고 위험도를 예측하고 이를 바탕으로 안전 개선 대책을 제공한다. 익산지방국토관리청 관할 국도 19개 노선(3506.8㎞)이 시범운영 대상이다.

K-Safer는 이미 전국 고속도로 및 민자 구간을 제외한 일반국도를 대상으로 교통안전 관련 데이터를 활용해 교통사고 위험도를 예측하는 데 시범적으로 활용되고 있다. 추석연휴 기간 교통사고 주의 구간 등을 선정한 게 대표적이다.

TS는 지난해에도 AI 영상분석 기술을 활용해 버스 운전사의 신호위반과 휴대폰 사용 등 교통법규 및 안전의무 위반 사례를 분석했다. 이 사례를 바탕으로 AI가 운전사의 위험한 행동을 감지하면 위험 신호를 보낸다.

김천드론자격센터/사진=TS

하늘길에 새 떼 날면 드론 출동

하늘길에도 AI를 통한 안전관리 강화가 이뤄질 전망이다. 국토교통부가 공항 조류로부터 항공기 안전 확보를 위한 드론 개발에 나서면서다.

국토부는 공항 주변 조류 충돌 사고를 예방하기 위해 AI 기반 군진 드론기술을 적용한 조류 대응 드론 시스템을 개발한다. 올해부터 내년까지 조류대응 AI드론 개발 목적으로 총 50억원을 투입할 예정이다. 이를 통해 공항 안전 체계를 강화한다는 구상이다.

국토부는 드론을 다수의 군집 비행을 할 수 있는 형태로 개발할 예정이다. AI가 조류 활동 패턴을 분석해 4㎞ 이내 조류를 감지, 추적 및 퇴치할 수 있도록 할 방침이다.

아울러 레이더 및 영상 인식 기술을 융합한 드론도 개발한다. 지능형 AI 알고리즘을 통해 조류 위험을 사전에 감지하고 대응할 수 있도록 한다는 게 정부 구상이다.

국토부는 지난 5월26일부터 7월4일까지 해당 드론 지원 사업 공모를 마치고 최종 사업자를 선정했다. 다음주 중으로 관련 회의를 열고 본격적인 개발에 착수한다.

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