사진으로 노후건축물 판별···건설연구원의 AI 활용 '쪽방촌 더위나기' 프로젝트

[이데일리 김정훈 기자]

[이데일리 강민구 기자] 대전역과 대구역 인근 판자촌에 사는 ‘쪽방촌’ 어르신들에게 ‘여름나기’는 갈수록 힘이 든다. 기상청에 따르면 올해 여름도 평년보다 덥고, 폭염 특보 발령도 많아질 전망이다. 코로나19는 완화추세이나 기후위기가 심각해지면서 생활 속 어려움은 여전하다. 전국적으로는 저소득층, 소년소녀가장, 장애인 등 에너지취약계층이 약 160만 가구에 달하기 때문에 이들을 과학적으로 도울 방법이 필요하다.

최근 이종원 한국건설기술연구원 박사팀은 노후건축물 상태를 효율적으로 진단할 수 있는 분석 플랫폼을 개발했고, 전국 각지에 시범 적용을 추진하고 있다. 쪽방촌 처럼 에너지 빈곤에 시달리는 사회 문제를 해결할 수 있을지 기대를 모은다.

이종원 건설연 박사 연구팀이 만든 ‘에너지 빈곤 지도’.(자료=한국건설기술연구원)

노후건축물 진단해 취약계층 선별 관리

에너지 빈곤은 국가적인 사회 문제중 하나다. 과학기술정보통신부는 ‘제3차 과학기술 기반 사회문제해결 종합계획’에서 ‘에너지 빈곤’을 41개 주요 사회문제중 하나로 선정했다. 환경부도 ‘제2차 기후변화대응 기본계획’에서 기후변화 취약계층 보호를 위한 맞춤형 정책 강화와 취약계층 지원 확대를 내세우는 등 에너지빈곤을 심각한 문제로 인식하고 있다.

에너지빈곤을 효율적으로 해결할 방안 중 하나가 기존에 살고있는 집이 냉·난방이 효율적으로 되도록 만드는 것이다. 에너지 취약 계층의 경우 기존에는 시민 봉사자와 생활 지원사들이 직접 방문해 주거 실태를 조사해왔다. 종이문서로 하나씩 써야 했고, 반나절 가량 시간도 걸렸다. 시민단체를 중심으로 한다는 점에서 예산과 인력에도 한계가 있었다. 데이터 수집에서 가장 어려운 부분이 취약계층에 대한 접근성이었다. 일반적으로 취약계층 주소 위치를 알기 어렵고, 개인정보문제로 거주자 정보가 알려져 있지 않다.

이러한 이유로 정부부처, 공기업, 지방자치단체 등에서 각자 에너지빈곤을 해결하기 위한 노후 건축물 사업을 추진하고 있지만, 에너지 취약계층에 대한 정확한 목표 설정과 지원이 이뤄지기 어려웠다.

이종원 박사는 “에너지취약계층에 대한 데이터가 축적되기도 어렵고, 조사를 위한 시간과 예산도 많이 필요했다”며 “사업 수혜자만 중복 지원을 받는데다가 사업 예산을 쓰기 위해 필요하지 않은 창문을 덧붙이는 사례를 보면서 정부출연연구기관 연구자로서 나서야겠다고 생각했다”고 전했다.

이종원 한국건설기술연구원 박사팀이 회의를 하고 있다.(사진=한국건설기술연구원)

이종원 박사팀이 초점을 맞춘 것은 쪽방촌 어르신처럼 에너지 취약계층이 사는 집의 창문이다. 건축공학적으로 창문은 냉·난방의 핵심 공간이다. 연구팀은 시민 봉사자와 생활지원사들이 취약계층의 집에 방문해 쉽게 자료를 수집하고 관리가 이뤄지도록 애플리케이션(앱)도 개발했다. 데이터수집 프레임워크와 이미지데이터 프레임워크 같은 도구를 장착해 데이터 수집과 창호 성능 분석이 자동으로 이뤄진다.

가령 조사자가 앱에 있는 간단한 설문조사에 답을 하고, 창문 사진을 올리면 인공지능이 딥러닝 분석으로 건물 노후화 정도를 빨강(불량), 주황(보통), 녹색(양호)으로 자동으로 표시해준다. 통기성, 환기성, 균열, 갈라짐 등 항목별로 평가해준다. 정확성은 80%를 넘는다. 정부가 지원사업을 할 경우 어디부터 시급하게 지원해야 할지 알려주는 기초자료로 활용할 수 있는 셈이다.

쪽방촌 모습.(사진=한국건설기술연구원)

대전·대구에 시범 적용 추진…센서도 개발 시작

연구팀은 지난 2019년부터 연구를 시작했다. 쪽방촌을 직접 찾아다니며 시스템을 적용했다. 그러자 시민단체, 대학, 공공기관 등에서도 호응이 이어지고 있다.

연구팀은 개발한 플랫폼을 발전시키고, 더 많은 데이터를 모아 노후건축물 진단 기술을 발전시키고, 각종 정부 사업 등에 활용하도록 도울 계획이다. 최근에는 중소기업과 함께 온열쾌적감(온도, 습도), 공기질(미세먼지), 채광, 소음계, 유기화학물질 측정장치를 조합해 20만원 수준의 통합형 센서 개발도 하고 있다. 에너지취약계층을 도와야 한다는 점에서 적정기술을 활용하고, 최대한 비용을 낮춰 취약계층에게 실질적인 도움을 준다는 계획이다.

이종원 박사는 “연구자로서 개발한 시스템은 적정기술, 공개데이터, 건설연 축적 기술을 활용해 만들었고, 예산이 효율적으로 쓰이기 위한 우선순위를 마련해줬다는 점에서 의미가 있다”며 “선별지원이 가능한 체계를 구축한 만큼 공공기관, 지방자치단체 등이 함께 움직였으면 한다”고 했다.

이 박사는 “실질적으로 에너지취약계층에게 도움을 주기 위해 건물 노후화 정도를 넘어 열악한 화장실 시스템, 환기 시스템 등과 관련된 주거 환경 정보를 추가로 제공해 이들이 보다 편안한 삶을 살 수 있도록 돕고 싶다. 기술로 사회문제 해결책을 찾아가겠다”고 힘줘 말했다.

이종원 건설연 박사 연구팀이 쪽방촌 상황을 점검하고 있다.(사진=한국건설기술연구원)