한양대 오기용 교수팀, ‘Physical AI 자율점검 기술’로 사회기반시설 안전관리 혁신

▲멀티모달 정보 기반 지능형 송전설비 자동 모니터링 기술 개념도 (자료=한양대)

한양대학교 기계공학부 오기용 교수 연구팀이 개발한 'Physical AI 기반 송전설비 자율 점검 기술'이 스마트 인프라 분야 세계적 권위지 『Computer-Aided Civil and Infrastructure Engineering(CACIE, IF 9.1, JCR Top 0.8%)』에 연속 게재되며 산업시설 안전관리의 혁신적 전환점을 마련했다. 이번 성과는 복잡한 사회기반시설을 스스로 파악하고 점검까지 수행하는 차세대 자율 점검 기술의 가능성을 입증하며 국내외 산업계와 학계의 주목을 받고 있다.

최근 생성형 AI 확산과 대규모 데이터센터 구축 증가로 국가 전력 수요가 급증하면서 송전설비의 안정성 확보는 국가 경쟁력과 직결되는 핵심 과제로 떠올랐다. 그러나 송전설비는 넓은 지형, 다양한 기상 조건, 강한 전자기장 등 복잡한 환경에 지속적으로 노출되어 있어 기존 점검 방식만으로는 안전성과 정밀성을 동시에 확보하기 어려운 문제가 제기돼 왔다.

이 같은 한계를 해결하기 위해 오기용 교수팀은 실제 환경의 물리적 특성(Physical)을 해석하고 이를 기반으로 스스로 판단하는 'Physical AI 기반 자율 점검 기술'을 세계 최초로 구현했다. 연구팀은 멀티모달 센서를 활용한 환경 인지, UAV(무인항공기) 제어, 지능형 점검 알고리즘을 통합해 사람이 개입하지 않아도 송전설비를 탐색·접근·진단할 수 있는 완전 자율형 점검 체계를 구축했다.

특히 이번 연구는 △GPS 신호 없이도 송전설비 형상 분석만으로 안정적 비행 자세를 유지하는 자율비행 기술 △온도 정보와 연계한 송전선 처짐(sag) 정밀 평가 △전자기장 간섭이 강한 환경에서도 수행 가능한 자율 점검 기술 등 기존 기술의 구조적 한계를 뛰어넘었다는 점에서 큰 의의를 갖는다.

오기용 교수는 “송전설비의 구조를 스스로 이해하고 실제 점검까지 수행하는 Physical AI 기술의 파이프라인을 완성했다는 데 큰 의미가 있다"며 “향후 다양한 산업 모빌리티 플랫폼과 연계해 사회기반시설 점검 자동화 수준을 한 단계 높이고 운영 효율을 크게 향상시킬 것"이라고 밝혔다.

▲(좌측부터) 전문수 한양대 석박통합과정생, 오기용 한양대 교수, 정시헌 박사(한양대 박사학위 취득, 現 한국철도기술연구원 재직)

이번 연구는 한국전력공사의 지원을 받아 수행됐으며, 세계적 학술지 CACIE에 2024년과 2025년에 연속 게재되며 기술적 완성도와 학술적 가치를 인정받았다.

첫 번째 논문 「Autonomous flight strategy of an unmanned aerial vehicle with multimodal information for autonomous inspection of overhead transmission facilities」는 2024년 3월 11일 게재됐으며, 전문수 석박통합과정생이 제1저자, 정시헌 박사가 공동저자로 참여했다.

두 번째 논문 「Environmental infringement and sag estimation for power transmission lines with unmanned aerial vehicles and multi-modal sensors」는 2025년 9월 1일에 게재됐고, 전문수 석박통합과정생과 정시헌 박사가 공동 제1저자로, 오기용 교수가 교신저자로 참여했다.

이번 성과는 송전설비뿐 아니라 교량, 플랜트, 수송 인프라 등 다양한 산업시설에도 확장 적용이 가능해 향후 사회기반시설 안전관리의 기술적 패러다임을 새롭게 정립할 것으로 기대된다.

송기우 기자 kwsong@ekn.kr