[HCE-AWS AI 스마트 건설장비 기술개발 성과발표회]​ ‘AI 스마트 건설장비’ 성과 발표 현장을 가다!

현대가 ‘AI 스마트 건설장비’ 개발을 통해 건설장비의 혁신을 주도합니다

AI 스마트 건설장비의 첫 걸음, AI 고장 진단 기술을 통해 장비 가동시간 극대화 지원

현대건설기계는 5월 17일 AWS와 함께 ‘AI 기술협력 성과발표회’를 개최하여, 인공지능(AI)을 활용해 건설장비 고장을 진단하는 기술을 공개하였습니다. 이를 통해 건설장비의 다운타임(장비 정지 시간)을 획기적으로 줄일 것으로 기대합니다.

현대건설기계가 AWS와의 협력을 통해 개발한 ‘AI 기반 건설장비 고장 진단 기술’은 AI 스마트 건설장비를 주축으로 한 스마트 컨스트럭션 로드맵에 있어 핵심 역할을 하는 기술로, 원격 고장 진단을 통한 신속한 유지보수 서비스를 통해 장비의 내구성, 수명주기 및 안전성을 크게 향상시키도록 지원합니다.

양사는 원격의 데이터를 활용하기 위해 ‘AIoT’ 모듈을 채택했습니다. AI와 IoT(사물인터넷)를 결합한 AIoT 기술을 통해 현대건설기계는 IoT 기반으로 연결된 수 많은 구동 장비에서 가동 상태 데이터를 수집했고, 수집된 대량의 데이터에 비지도학습(특정 데이터 집단에 대한 패턴 및 특징을 찾는 머신러닝 방법) 기법을 적용해 정상 상태 데이터를 확보했습니다. 이러한 정상 상태 데이터를 기반으로 AI 모델 학습을 진행하여 정상 상태 범위를 벗어나는 이상을 감지하는 기술을 개발할 수 있었습니다.

현대건설기계와 AWS의 공동 개발 AI 이상 감지 기술은 기존에 검출이 어려웠던 잠재적인 고장 이슈를 조기에 대응함으로써 더 큰 사고로 번지거나 다운타임이 발생하는 일을 예방합니다.

이를 위해 고장 데이터 축적에는 클라우드 기술이 사용됩니다. AI를 통해 방대한 고장 데이터를 수집하고 스스로 성능을 발전시키기 위해서는 클라우드가 필수입니다. 현대건설기계는 AI 기술을 바탕으로 장비 고장의 유형을 판별하고 고장 원인을 파악하며, 나아가 미래의 고장 발생을 예측하는 기술을 개발하기 위해 클라우드에서 다양한 고장 진단 데이터에 대한 머신러닝 학습을 진행하고 있습니다.

이날 현대건설기계는 정상적인 장비 유압 가동 데이터를 학습한 AI 모델을 통해 유압부품 고장을 감지하는 기술을 시연했습니다. 기술 시연을 위해 다양한 모드의 공회전 주행 시험 데이터로 AI 모델을 학습시킨 결과 해당 AI 모델을 AIoT 모듈 형태로 장비에 장착했습니다. 용인 기술혁신센터와 연결해 진행한 이번 기술 시연에서는 AIoT 모듈을 통해 장비의 비정상적인 Pump Regulator 압력 패턴을 감지하고 이를 LTE 망을 통해 모니터링 시스템으로 전송하는 모습을 보여줬습니다.

향후 현대건설기계는 AIoT 클라우드 서비스 고도화를 통해 ▲ 최적의 파워 모드 ▲ 작업자 및 보행자 보호 ▲ 음성인식 및 원격제어 기반 스마트 인터페이스 ▲ 자율 작업 ▲ 고장 예지 기능을 제공할 것입니다.

성과발표회 현장에서 현대건설기계 김판영 상무는 AI 고장 진단 기술에 대한 비즈니스 모델과 관련해 “AIoT 서비스와 별도의 오프라인 서비스를 결합해 무료 제품 보증 기간 이후 고객의 장비 가동시간을 향상시킨다는 조건 하에 유료 전환할 것으로 예상하고 있습니다. 또한, 물리적 장비뿐 아니라, 가동시간 서비스도 같이 제공하는 비즈니스로 전환할 것입니다.”라고 언급했습니다.

[윤영철 전무 인터뷰]

1.   고객들에게 공개하는 첫번째 스마트 서비스로 'AI 고장 진단'을 선택하신 이유가 무엇입니까?

건설장비 산업에서 고객들이 중시해온 구매결정요인이었던 장비의 품질, 성능, 내구성은 이제 매우 기본적인 사항이 됐습니다. 현재 고객들이 요구하는 가치는 장비에 어떤 문제가 생겼을 때 빨리, 단 한번에 정확하게 수리를 받을 수 있는 ‘신속하고 정확한 유지보수성’으로, 이를 장비 구매 시 매우 중요한 포인트로 생각하고 있습니다.

IoT 및 AI 기술을 접목한 유지보수 서비스는 서비스 기술자가 직접 방문하기 어려운 원거리의 험지에서도 신속한 수리를 통해 서비스 품질을 향상시킬 것입니다. 이러한 이유로 현대건설기계는 AI 고장 진단 서비스를 선제적으로 개발하고 있으며, 이를 접목한 제품 출시 이후 고객들의 좋은 반응이 있을 것으로 예상합니다.

2.   AI 고장 진단 서비스의 상용화 계획을 소개 부탁 드립니다.

2023년 1단계 이상 감지 기술, 2025년 2단계 고장 판별 및 원인 분석 기술을 상용화할 계획으로, 고객들이 점차 고도화되는 AI 고장 진단 기술의 혜택을 누릴 수 있게 할 것입니다.

3.   스마트 컨스트럭션 플랫폼 기술 개발 로드맵을 소개 부탁 드립니다.

현대건설기계는 2025년 스마트 컨스트럭션 클라우드 솔루션 프로바이더 도약을 목표로 삼고 장비를 지능화 및 자율화하고 있을 뿐 아니라, 토공 현장 설계 및 통합관제 부문 역량 높은 업체들과의 기술 개발 협력을 진행하고 있습니다. 2025년 클라우드 기반의 스마트 설계, 시공 및 통합관제 서비스를 공개할 계획입니다.

[김판영 상무 인터뷰]

1.   AI 고장 진단은 고객의 비즈니스에 어떤 혜택을 가져다줍니까?

장비에 고장이 발생하면 다운타임으로 이어질 가능성이 높은데, 이번에 발표한 AI 이상 감지 기반 서비스는 현장에 미리 서비스 인력을 파견해서 정비함으로써 장비 고장 및 다운타임을 방지할 수 있습니다. 고객들에게 ‘가동시간’ 가치, 즉 ‘장비를 멈추지 않고 얼마나 오랫동안 움직일 수 있느냐’는 거의 수입액과 같은 최상의 가치를 지닙니다. 이러한 관점에서 AI 이상 감지는 고객 가치를 혁신하는 기술이라 말할 수 있습니다.

2.   스마트 컨스트럭션 플랫폼의 미래 청사진을 소개 부탁 드립니다.

향후 건설장비의 미래는 두 가지의 축, ‘지능화와 자율화’, 그리고 ‘AI 고장 대응’ 기술의 향방에 달려있습니다. 지능화와 자율화는 최근 자동차 산업에서 떠오르는 자율주행 기술을 생각하면 쉽습니다. 자율주행의 1~5단계 레벨이 건설장비에도 적용될 것입니다. 현재 현대건설기계의 자율 작업 건설장비는 자율화 레벨 2 단계의 기술이 접목돼 있으며, 다음 단계로 파워 모드(고출력 상태)에서 연료 소모량을 최적 상태로 제어 할 수 있는 레벨 3 자율화 건설장비 출시를 계획하고 있습니다.

두 번째 축 ‘AI 고장 대응’과 관련해서는 3단계 레벨 ▲ 이상 감지 ▲ 고장 판별 및 원인 분석 ▲ 고장 예지로 나눠서 설명드릴 수 있습니다. 이상 감지 기술은 장비 가동에 중대한 위협을 야기하지 않는 이상 상태를 감지하고 최대한 빠른 수리를 지원합니다. 고장 판별 및 원인 분석 기술은 고장을 야기한 원인 및 부품을 명확하게 알 수 있도록 합니다. 고장 예지 기술은 장비의 고장 발생 가능성을 사전에 정확하게 확인하도록 합니다.

3.   건설 및 물류 솔루션 프로바이더로 향하는 비전

건설장비의 미래를 결정하는 ‘지능화·자율화’ 및 ‘AI 고장 대응’ 분야 모두에서 스마트한 기술을 개발하여 서비스에 적용할 것입니다. 또한, 자율화와 전기동력 중심으로 발전하고 있는 산업 전반 트렌드에 맞춰 ‘친환경 전기동력’ 부문에서 환경을 생각하는 기업으로 나아갈 것입니다. 몇 년 후면 대중에게 더욱 친숙해질 ‘자율주행 전기차’ 같이, 현대건설기계도 전기동력 자율 작업 건설장비의 대중화를 미리 내다보고 준비할 것입니다.