건축물 붕괴, 위성 사진으로 미리 예측한다?

미 항공우주국 나사(NASA) 제트추진연구소와 영국 바스대학 연구팀이 고해상도 위성 영상의 새로운 활용 방법을 고안했다고 한다. 교량 같은 구조물 붕괴의 전조가 될 만한 작은 변화 분석에 활용하는 것이다.

다리 같은 인프라는 지방자치단체가 정기 검사를 실시해 예방을 책임진다. 하지만 이런 상태를 유지하려면 막대한 투자가 요구된다. 만일 이 같은 검사를 제대로 하지 않으면 건물이나 다리가 붕괴되는 문제가 발생할 수 있다. 최근에는 셀룰러나 무선 데이터 네트워크를 통해 건물 상태 지표인 움직임 흔적을 자율 보고하는 센서를 도입하거나 이를 통해 다리 같은 곳도 원격 모니터링을 할 수 있다. 하지만 이런 센서는 전체가 아니라 다리 중에서도 센서를 도입한 곳에 대해서 일어나는 문제만 체크한다. 다리에 센서를 빠짐없이 배치하려면 재정적인 부담이 생길 수 있다.

이런 이유로 위성 사진을 활용하려는 것이다. 우주에서 다리를 촬영한 고해상도 레이더 데이터 여러 장을 이용해 공동 연구팀은 실물에서 밀리 단위까지 정확하게 건물에 대한 자세한 3D 모델을 제작하는 데 성공했다. 연구팀은 이후 이 모델을 원치 않는 움직임이나 전반에 걸친 변형을 감지하기 위해 개발한 알고리즘으로 분석, 아주 작은 센서로 모니터링하는 임의의 부분이 아니라 건물 전체를 체크할 수 있게 됐다.

지난 2018년 8월 이탈리아 제노바에 위치한 다리 일부가 내려앉으면서 사망자 43명이 나온 바 있다. 연구팀은 이 다리가 찍힌 15년간 위성사진을 모델링 기술과 알고리즘에 적용한 결과 붕괴 수개월 전부터 휨 같은 변형 흔적을 발견했다고 한다.

이 연구는 기술이 실제 상황에서도 유용할 수 있다는 걸 시사한다. 이 같은 접근법은 이탈리아에선 도움이 될 수 없었지만 전 세계 어딘가에서 같은 비극이 일어나는 걸 방지할 만한 잠재력이 있다. 소프트웨어와 비교적 접근하기 쉬운 위성 데이터에 의존하기 때문에 다리 같은 구조물 모니터링은 작은 조직 만으로 해결할 수 있다. 뭔가 물리적 손상이 눈에 띄기 몇 개월 전 건축물의 위험 신호를 감지하면 비극에 휩쓸리기 전에 자세가 평가나 보수를 할 시간을 얻을 수 있다.

연구팀은 이 기술이 건설 프로젝트 구체적으론 하루 종일 계속 공사나 기계 소음에 영향을 받을 수 있는 기존 건물이나 인근 건물 모니터링에도 쓰일 수 있다고 제안하고 있다. 터널 굴착 같은 지하에서 진행 중인 프로젝트에 따라 지상 건축물이 영향을 받지 않는 보증에도 활용할 수 있을 것으로 보인다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.