Leica BLK ARC 자율화: Abyss Solutions와 함께 디지털 트윈을 항해하다

북미, 호주, 중동, 남미, 영국에 걸쳐 전 세계에서 사업을 펼치는 Abyss Solutions는 로봇공학, AI, 머신러닝을 활용해 해양 터미널 검사를 더욱 안전하고 효율적으로 만들고 있습니다.

2022년 6월, Abyss Solutions는 해양 터미널 검사라는 복잡한 작업을 효율적이고 안전한 방식으로 해결하기 위한 솔루션을 찾고 있었습니다. 수개월간의 조사 끝에 팀은 Leica BLK ARC를 찾아냈습니다. BLK ARC를 무인 수상정(USV)에 장착하면서, 이 회사는 터미널에서 가장 까다로운 구간인 수면 바로 위 플랫폼 하부의 데이터를 캡처하고 심층 분석하는 역량을 높였습니다. 

Leica Geosystems의 Shoshanna Wilson은 Abyss Solutions의 운영 관리자 Chris Stagg와 현장 엔지니어 Julian De Ybarrondo를 만나 Abyss의 독특한 해상 BLK ARC 워크플로에 대해 자세히 알아봤습니다. 

Abyss Solutions와 Leica BLK ARC의 통합 

BLK ARC를 사용한 스캔은 사람을 물 위에 올려놓는 것보다 훨씬 안전합니다..

-Chris Stagg, 운영 관리자

해양 터미널 부두의 전통적인 측량 방법은 위험하고 시간 소모적일 수 있습니다. 검사관과 다이버는 터미널과 플랫폼을 검사하기 위해 장비를 챙겨 보트에 오르고 구조물 아래로 몸을 비집고 들어가야 합니다. 많은 경우 수면과 구조물 사이의 거리는 몇 피트에 불과합니다. 안전 위험은 매우 다양하며 수중이나 구조물 자체에서 발생할 수 있습니다.

해양 터미널 데이터를 안전하고 효율적으로 수집할 방법을 고민할 때, BLK ARC는 분명한 해법이 되었습니다. Stagg는 "BLK ARC로 원격 스캔하는 것이 사람을 물 위로 내보내는 것보다 훨씬 안전합니다."라고 말했습니다. "측량 중 안전은 우리의 최우선 과제 중 하나입니다." 

BLK ARC를 USV에 장착해 사람은 해양 터미널에서 안전한 거리에 머물 수 있게 되면서, Abyss는 작업자 안전 문제를 대부분 해소했습니다. BLK ARC는 동시 위치 파악 및 매핑(SLAM)을 사용하므로 자율 로봇과 차량이 기존 지도에 의존하지 않고도 주변을 탐색하고 이해할 수 있습니다. 운영자는 캡처된 데이터를 원격으로 실시간 검토해, 현장을 떠나기 전에 누락은 없는지, 정확한지 확인할 수 있습니다.

BLK ARC가 Abyss Solutions의 원격 제어 USV에서 스캔하는 방법 

BLK ARC는 수면 위 약 1피트(30cm) 높이에 위치하며 두 개의 안정화 플로트 사이에 있는 USV의 중간 부분에 단단히 부착되어 있습니다. Abyss는 BLK ARC와 함께 파노라마 카메라도 사용하는데, 이 카메라의 이미지를 포인트 클라우드에 겹쳐 시각화합니다. USV는 원격 조작자가 잘 볼 수 있도록 밝은 노란색으로 칠하고 조명 장치를 달았습니다. 여러 개의 프로펠러 덕분에 구조물 가까이, 그리고 그 아래로도 효율적으로 이동할 수 있습니다.

Abyss Solutions는 빠르고 정확하며 다방면으로 쓸 수 있는 데이터 캡처를 위해 USV를 맞춤 제작했습니다. Stagg는 "작업에 적합한 제품을 찾는 과정에서 BLK ARC를 선택했습니다. 가볍고 구성이 가능하며 복잡한 환경에서 모바일 3D lidar 매핑이 가능하기 때문입니다. 다른 무인 시스템에서도 잘 작동하는 것으로 입증되었습니다."라고 말했습니다. BLK ARC는 모듈식 설계로 USV를 비롯한 어떤 플랫폼에도 장착할 수 있어, 팀은 기능 구성과 운항 방식에서 창의력을 발휘할 수 있었습니다.

Stagg와 De Ybarrondo는 해양 터미널을 소유·관리하는 Abyss의 고객에게 이러한 구조물의 유지 관리가 얼마나 중요한지 강조했습니다. 상태 정보를 제공하면 고객이 점검 결과를 유지 관리 프로그램에 반영할 수 있어 고객에게 큰 가치가 있습니다. 해양 터미널 내에서 확인된 손상의 심각도를 아는 것은 화물의 안전한 선적·하역, 문서의 최신 상태 유지, 지속적인 유지 관리 프로그램에 매우 중요합니다. 

이전에도 일반 점검은 이루어졌지만, Abyss Solutions는 이 구조물들을 더 깊이 이해하고자 했습니다. "이러한 프로젝트에 BLK ARC를 도입했을 때 우리는 플랫폼과 도크에 대한 다차원적인 이해를 얻었습니다."라고 De Ybarrondo는 설명했습니다. "구조물 아래에 무엇이 있는지 더 잘 보이게 되면서, 유지 관리 팀은 구조물을 안전하게 운영하려면 어떤 작업부터 해야 할지 우선순위를 정하는 데 필요한 정보를 얻게 되었습니다."

Abyss Solutions는 BLK ARC로 캡처한 데이터를 바탕으로 손상 등급 분류부터 콘크리트 균열·확산, 녹, 부식, 배관 이상, 그 밖에 BLK ARC로 탐지 가능한 범위에서 요청받은 항목까지 자산 전체에 대한 데이터를 고객에게 제공합니다. 

Abyss Solutions 워크플로

Stagg는 “프로젝트를 진행하려면 많은 인력과 자원이 필요하며 일반적으로 여러 명의 검사관이 필요합니다.”라고 말했습니다. "BLK ARC를 USV에 고정하면 소수의 인원이 선박을 원격 조종하면서 파노라마 이미지와 함께 이 모든 데이터를 캡처할 수 있습니다. 전체 검사 캠페인을 더 빠르게 완료할 수 있습니다." 

BLK ARC를 워크플로에 통합한 Abyss는 검사 시간 단축, 필요한 리소스 감소, 훨씬 빠른 인사이트 확보 등 몇 가지 중요한 이점을 꼽았습니다. 

캡처된 데이터를 사용하여 Abyss는 독점 플랫폼인 Abyss Fabric 내에서 스마트 디지털 트윈을 생성합니다. 이 3D 스마트 디지털 트윈에는 메타데이터가 삽입된 상세 이미지가 담겨 있습니다. 워크플로에서는 BLK ARC 데이터를 Leica Cyclone REGISTER 360 PLUS로 가져와 정렬하고 퍼블리싱합니다.  

"Abyss는 데이터를 여러 방식으로 수집하기 때문에 다양한 소프트웨어 애플리케이션을 함께 써서 3D 및 2D로 수집한 데이터를 통합하고 자산의 스마트 디지털 트윈을 생성합니다. 또한 우리는 내부에서 개발한 다양한 독점 도구를 사용하여 최종 결과물을 생성합니다."라고 Stagg는 설명했습니다. 

고객 입장에서는 이 디지털 트윈을 둘러보는 것이 Google 지도를 쓰는 것만큼 간단합니다. 특정 관심 영역을 클릭하여 자산을 탐색하고 해당 구성 요소에 대한 모든 관련 데이터에 액세스할 수 있습니다. 함께 캡처한 파노라마 이미지 덕분에 검사 현장을 실제로 보는 듯한 시점도 확인할 수 있습니다.

De Ybarrondo는 "클라이언트가 클릭하여 모든 메타데이터를 볼 수 있도록 모든 구성 요소에 라벨과 태그가 지정되어 있습니다. 위험 매트릭스뿐 아니라 회로명, 각 구조물이 전체 플랫폼이나 배관 경로에 어떻게 연결되는지 등도 볼 수 있습니다."라고 말했습니다. Abyss Fabric에 모두 저장되어 있는 이 메타데이터는 고객에게 유지 관리 및 수리와 관련하여 현명한 결정을 내리는 데 필요한 정보를 제공합니다.  

디지털 트윈으로 해양 터미널 분석 

Abyss Solutions는 디지털 트윈 기술로 해양 터미널 검사를 혁신하여 세 가지 주요 결과를 제공합니다.  

• AI 기반 상태 평가: 외부 부식과 구조 손상 메커니즘을 식별하고 해저 점검 결과를 통합해 구조물의 건전성을 종합적으로 평가합니다.
• 손상 등급 지정: 각 구성 요소를 고객이 정한 우선순위 기준에 따라 분류하며, 손상 메커니즘과 재료 유형까지 고려해 정확하고 바로 활용할 수 있는 인사이트를 제공합니다.
• 몰입형 3D 환경: 동적 3D 환경에서 터미널의 디지털 트윈을 탐색합니다. 부두 하부, 비말대 말뚝, 상부 구조, 해저 구성 요소까지 상태 평가 결과를 이곳에서 검수하고 검토할 수 있습니다.

Abyss Solutions의 디지털 트윈 기술은 해양 터미널 운영자에게 사전 예방적 유지 관리 및 운영 효율성을 위한 명확하고 바로 활용할 수 있는 인사이트를 제공합니다. 또한 팀은 독점 소프트웨어인 Abyss Fabric 내에서 AI를 활용합니다. "BLK ARC 및 Abyss Fabric을 사용하면 고위험 영역을 정밀하게 짚어낼 수 있습니다."라고 Stagg는 설명했습니다. "우리 기술로 교체가 필요한 부분을 찾아내고, 표면 박리(치핑)가 생겼거나 생길 가능성이 있는지 살피고, 콘크리트 말뚝과 열화 상태를 평가하고, 발견된 결함을 측정할 수 있습니다."라고 그는 말했습니다. 

더 풍부한 데이터를 안전하고 안정적으로 수집 

"최근 해양 터미널의 오래된 부분을 검사하는 동안 우리 팀은 수상정 위쪽 캣워크를 걷고 있었습니다. 그때 부서진 I-빔 조각이 빠져 USV 위로 떨어졌습니다."라고 Stagg는 말했습니다. "사람이 검사를 수행했다면 부상을 입을 수 있었습니다. 하지만 그 자리에는 BLK ARC가 있었습니다. 장치는 손상되었지만 수리할 수 없을 정도는 아니었고 팀원들은 무사했습니다." 

또한 Abyss 팀은 3D 레이저 스캐너로 캡처한 데이터를 기존 워크플로에 매끄럽게 통합해, 합리적인 일정과 예산 안에서 프로젝트를 마치면서도 상세하고 심층적인 데이터 분석을 제공합니다.

Stagg와 De Ybarrondo는 USV용으로 BLK ARC를 최우선으로 선택한 이유로 원격 제어 신뢰성, 3D 레이저 스캐닝 정확도, 검사 인력 안전성의 대폭 향상을 꼽습니다. Stagg는 "우리 팀의 경우 정확도와 반복성이 중요했습니다."라고 말했습니다. "BLK ARC의 모듈성은 정말 훌륭합니다. USV에 장착하고 스캐너를 켜면 바로 데이터가 들어옵니다."  

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