SK E&S가 ‘드론 활용 도시가스배관 안전 점검 기술’을 전국 8개 지역 도시가스 자회사로 확대, 적용했습니다.

SK E&S의 도시가스 자회사들은 지난 2019년 충청에너지서비스를 시작으로 서울 경기 지역을 담당하는 코원에너지서비스, 강원도시가스, 전북에너지서비스, 영남에너지서비스(구미·포항), 부산도시가스, 전남도시가스가 드론을 활용한 도시가스배관 안전점검을 하고 있습니다.

‘드론 활용 도시가스배관 안전 점검(이하 드론 안전 점검)’은 인공지능(AI)과 연계한 드론을 도시가스 배관 순회 점검 과정에 도입하여, 점검 과정에서의 편의성·정확성·안전성 등을 높이는 데 목적이 있습니다. 도보나 차량을 이용한 점검보다 시간 절약은 물론, 주택가 밀집지역이나 하천을 횡단하는 교량첨가배관, 택지개발지구 등 안전관리 취약 지역까지 점검 범위도 확대할 수 있습니다.

드론안전점검 도입부터, 규제 샌드박스를 통한 실증을 거쳐 표준안전관리규정에 적용되기까지, 그리고 향후 수소 드론 활용 계획까지 안전한 도시가스 서비스를 위한 SK E&S의 도전과 성과를 소개합니다.

가스 배관 안전성 관리의 핵심 ‘굴착공사 모니터링’

도시가스 안전을 위협하는 요인 중 하나는 굴착공사입니다. 도시가스는 배관을 통해 가정, 공장 등의 수요처로 운송되는데 이 배관들은 대부분 지하에 매설돼 있습니다. 그렇기 때문에 땅을 파헤치는 굴착공사를 할 때 특히 세심한 주의가 필요합니다.

도시가스사업법에서는 굴착공사자가 공사 시행 24시간 전까지 해당 지역의 도시가스 배관을 확인하도록 규정하고, 배관이 있는 곳에서 굴착공사를 할 때는 도시가스사업자와의 협의를 진행하도록 하고 있습니다. 하지만 미신고 굴착공사도 빈번히 발생하는 실정입니다. 미신고 굴착공사는 도시가스 관련 사고 원인 중 60% 이상을 차지하고 있습니다.

이렇듯 굴착공사 모니터링은 안전한 도시가스 사용을 위한 핵심입니다. 따라서 SK E&S 산하 도시가스 사업자들은 1년 365일, 전 지역에 배관 안전 점검원을 지정하여 1일 1회 이상 순회 점검을 통해 소비자들이 안전하게 도시가스를 사용할 수 있도록 노력하고 있습니다.

SK E&S, 가스 배관 점검 혁신의 퍼스트 펭귄이 되다!

일반적으로 가스 배관 안전 점검은 차량과 도보 순회를 통해 이뤄집니다. 그러나 미신고 굴착공사를 100% 포착하기에는 한계가 있었습니다. 지하에 매설된 도시가스 배관은 상태 점검이 어렵고, 교량 또는 고층에 위치한 배관은 차량 접근이 어렵거나, 도보로 이동하기에는 시간과 인력이 많이 소요된다는 문제점이 있습니다. 더욱이 2008년 66.5% 수준이던 전국 도시가스 보급률이 2019년 기준 85%로 늘어나면서 점검이 필요한 범위도 커지게 되었습니다.

SK E&S 충청에너지서비스는 이 같은 문제 해결을 위해 2017년 3월부터 드론을 이용한 도시가스 배관 안전 점검에 도전했습니다. 도시가스사업자 중 최초 시도로 배관 점검 혁신을 위한 퍼스트 펭귄^[1]을 자처한 것입니다.

^[1] 펭귄이 사냥을 위해 바다에 뛰어드는데 천적 등 어려움이 있는 상황을 우려해 머뭇거리는데 이때 가장 먼저 바다에 뛰어들어 선구자 역할을 하는 펭귄

그러나 도시가스사업법에는 드론과 관련된 규정이 없는 등 드론 안전 점검이 가능해지기까지 넘어야 할 산도 많았습니다.

SK E&S 충청에너지서비스는 규제샌드박스 실증 특례로 돌파구를 마련했습니다. 규제박스 실증특례란 신제품이나 신기술의 안전성 등을 더욱 자유롭게 시험하고 검증할 수 있도록 규제에서 배제해주는 제도입니다.

충청에너지서비스는 이를 통해 2019년부터 청주지역 복대동, 봉명동 일대에서 드론을 활용한 배관 점검을 자유롭게 테스트할 수 있었고, 약 2년 후인 2022년 3월, 표준안전관리규정에 드론안전 점검 관련 내용을 포함, 제도화시키는 성과까지 이루어 낼 수 있었습니다. 기존 차량이나 도보만으로 가능했던 순회 점검이 이제 드론 활용까지 가능해지도록 확대, 수정된 것입니다.

SK E&S는 드론 배관 점검으로 업무 효율성 제고와 안전성 강화, 두 가지를 모두 잡았습니다. 기존에 차량을 이용한 순회 점검에서는 굴착작업 확인을 위해서 전후좌우를 살피면서 확인해야 했지만, 드론을 활용하면 상공에서 넓은 구역을 한 번에 확인할 수 있게 됐습니다. 차량이 갈 수 없는 좁은 골목, 높은 교량 등도 드론으로 구석구석 살펴보며 기존 방식 대비 50% 이상 점검 시간을 단축했습니다. 단순 업무였던 순회 점검 인력을 최소화하고 상대적으로 중요한 굴착공사 관리업무에 인력을 집중할 수 있는 효과도 얻었습니다.

최첨단 기술 총망라 ‘드론 기반 인공지능 굴착기 감지 서비스’

SK E&S는 더 철저한 배관 점검을 위해 드론에 AI 눈을 달았습니다.

SK E&S가 SK C&C와 함께 개발한 ‘드론 기반 인공지능 굴착기 감지 서비스’ 기술에는 ‘비전 AI 솔루션’이 적용됐습니다. 이를 통해 드론이 영상을 촬영하며 AI를 통해 실시간으로 굴착 공사 등의 위험을 파악합니다. 비전 AI의 인식률은 85% 수준으로 사람의 눈으로 봤을 때와 비슷한 수준이며 미신고 굴착공사가 잦은 미니 굴착기까지 포착할 수 있습니다.

증강현실(AR) 기술은 관리자가 땅속을 볼 수 있는 눈이 됩니다. AR와 연계한 지리정보시스템(GIS)의 개발은 충청에너지서비스의 역할이 더욱 컸습니다. 배관의 정확한 위치 파악 및 문제 시 즉시 대응이 가능하도록 점검지역의 지도와 주소지를 제공하고, 배관 정보를 다양한 색상으로 표시해 직관적인 모니터링을 제안하는 등 관리자의 편의성과 안전성을 제고를 위한 노력이 계속됐습니다.

과거에도 드론을 안전 점검에 활용하려는 시도는 있었지만, 드론이 촬영한 영상을 사람이 직접 보며 기존 자료와 대조하는 수준이었습니다. SK E&S의 드론 기반 인공지능 굴착기 감지 서비스는 AI와 AR 기술이 적용된 드론을 안전관리 분야에 활용한 최초 사례로 향후 지반 침하, 도로 파손, 화재 점검 등의 다양한 안전관리 분야에서 활용할 수 있는 전기를 마련했다는 점에서도 의의가 큽니다.

멈추지 않는 도전으로 드론 진화 이끈다

SK E&S는 드론을 장시간 활용하기 위한 노력도 하고 있습니다. 활용에서도 혁신을 위해 노력하고 있습니다. 현재 배관 순회 점검에는 전기 배터리로 구동되는 드론을 사용하고 있는데, 장기적으로는 수소 드론으로 대체한다는 계획입니다.

수소는 친환경 연료라는 특성과 동시에 더 긴 드론 비행을 가능케 하는 이점이 있습니다. 배터리 드론은 1회 충전으로 약 30분가량 비행이 가능하지만, 기체수소드론은 약 90분, 액화수소드론은 약 240분까지 비행할 수 있습니다. 따라서 도시가스 배관 점검에 수소드론을 이용할 경우 한 번에 많은 지역을 세세하게 살필 수 있어 점검 효율성도 더욱 높아질 것으로 전망됩니다.

SK E&S는 2021년부터 기체수소드론을 현장에 투입해 테스트를 진행하고 있으며, 나아가 액화수소드론과 관련한 다양한 파트너사들과 연구개발협의체를 구성해 경량화 작업 및 연료전지의 안전성 확보를 위해 힘쓰고 있습니다.

SK E&S의 드론 활용 배관 안전 점검을 총괄 담당하는 도시가스안전기술지원팀 이기영 매니저는, “드론을 도시가스 배관 안전점검에 활용하겠다는 아이디어가 현실화되기까지 어려운 점도 많았지만, 오랜 시간에 걸쳐 실증을 진행하고 최종적으로 제도화까지 이끌 내는 성과를 거둔데 보람을 느낍니다.”라면서, “전국 도시가스 자회사에 드론 안전 점검을 확대 적용하여 고객과 사회의 안전을 위해 더욱 정진하는 SK E&S가 되겠습니다”고 말했습니다.

실패를 두려워하지 않는 도전 정신으로 도시가스 분야의 혁신을 이끌고 있는 SK E&S, 앞으로도 책임 있는 에너지 기업으로서 역할을 다 할 예정입니다.

[현장르포]“도시가스 안전 점검에 날개를 달다” SK E&S 충청에너지서비스 드론 배관 점검 현장을 가다

 

충청에너지서비스는 SK E&S의 자회사 중 가장 먼저 드론을 도입했습니다. 2022년 현재 청주 일대 17개 권역, 배관 총 길이 약 150km 구간에서 드론을 이용해 배관 순회 점검을 진행하고 있습니다. SK E&S 미디어룸에서 충청에너지서비스와 드론 배관 점검 현장을 함께 했습니다.

 

이른 아침 사무실을 나선 직원들은 차량으로 구불구불한 골목길을 오른 뒤, 가파른 경사의 도로를 걸어 올라 청주 우암산에 있는 수암골에 도착했습니다.

 

 

해발 350m, 우암산 중턱에 위치해 청주 시내를 한눈에 내려다볼 수 있는 수암골은 한국전쟁 당시 피난민들이 정착하면서 만들어진 달동네였습니다. 현재는 모습이 많이 바뀌었지만, 차량 진입이 힘든 좁은 골목길 때문에 배관 점검에 난항을 겪었던 곳입니다. 하지만 드론을 배관 순회 점검에 도입하면서 오히려 수암골은 청주 시내 전체 배관을 점검할 수 있는 장소가 됐습니다.

 

수암골 전망대에 자리 잡은 직원들은 드론 외관과 배터리 상태, 상황실과의 통신 상태를 확인한 뒤 드론을 띄웠습니다. 작은 점처럼 보일 정도로 높이 올라간 드론은 자동 비행 기능을 통해 미리 설정된 경로를 스스로 탐색하며 점검을 시작했습니다.

 

 

드론이 하늘을 도는 동안 직원들의 눈도 바쁘게 움직였습니다. 모니터를 통해 드론이 실시간으로 찍어 보내는 영상 위로 땅속에 있는 배관의 위치가 AR(증강현실)로 더해진 모습을 살피며 꼼꼼하게 점검을 진행하는 모습이었습니다.

 

드론은 약 15분간 비행하며 성안길 시내에서부터 청주대까지 직선거리로만 약 2.7km 구간을 점검했습니다. 이는 기존에 차량 및 도보로 점검을 진행했다면, 30분 이상이 소요되는 거리입니다.

 

함께 도시가스 배관 점검을 진행한 충청에너지서비스의 최승환, 방선환 매니저는, “드론 점검을 통해 점검시간이 절반으로 단축되고, 더 정확히 문제지점을 파악할 수 있다”면서 “더 의미 있는 점은 단축된 시간을 더욱 효율적으로 활용할 수 있는 것”이라고 입을 모았습니다.