[핵잼 사이언스] 물에 빠진 사람을 구조하는 인공지능과 수중 로봇

(출처: Fraunhofer IOSB-AST)

매년 많은 사람이 물에 빠져 사망하는 사고가 발생합니다. 해수욕장에서 발생하는 물놀이 관련 사고는 물론 극단적인 선택을 목적으로 강이나 호수에 빠지는 사람도 적지 않습니다.

사람은 물속에서 오래 생존할 수 없기 때문에 일단 사고가 발생하면 얼마나 빨리 구조하는지가 생사를 가르는 문제가 됩니다. 수난사고 발생 시 즉시 구조대가 출동하지만, 그래도 제시간에 구조하기 어려운 경우도 생깁니다. 

독일 프라운호퍼 연구소 산하의 광학, 시스템 기술 및 이미지 개발팀(Fraunhofer IOSB-AST)은 독일의 도시인 할레의 한 호수에서 자동으로 인명을 구조할 수 있는 수중 로봇의 프로토타입을 테스트했습니다.

아직 초기 단계인 구조 로봇의 임무는 물속에서 대기하고 있다가 수난사고 발생 시 빠르게 접근해 사람을 물속에서 건져내는 것입니다. 아이디어는 간단합니다. 수많은 강과 호수, 해안마다 구조 대원을 배치하는 것은 현실적으로 불가능하니 신속하게 사람을 건져낼 수 있는 수중 로봇을 배치하는 것입니다.

구조 로봇 개발팀에게 가장 큰 문제는 단순히 수영을 즐기는 시민과 물에 빠져 허우적대는 사람, 그리고 의식을 잃고 물속에 빠진 사람을 구분하는 것입니다. 잘못하면 오히려 로봇 때문에 사고가 발생할 수 있습니다. 연구팀은 물에 빠진 사람을 빠르게 인지하고 분류할 수 있는 시스템을 개발했습니다.

 물에 빠진 사람을 감시하는 것은 로봇 본체와 떨어져 있는 CCTV 카메라입니다. 카메라가 수집한 영상은 연구팀이 개발한 인공지능 기반 알고리즘에 의해 판독됩니다. 사고가 의심되는 경우 인공지능이 로봇에게 출동 명령을 내립니다. 구조 로봇 본체는 수중 도킹 스테이션에서 충전된 상태로 물속에서 대기하고 있다가 출동해 구조대원이 오기 전에 사람을 구조합니다. 

연구팀은 이 시스템의 가능성을 검증하기 위해 80kg의 더미 인형을 호수에 빠뜨린 후 구조했습니다. 프로토타입 로봇은 3m 수심에서 더미 인형을 건져낸 후 2분 안에 40m 떨어진 장소에 있는 구조대에 전달했습니다.

이 구조 로봇은 상부에 의식이 없는 사람을 다치지 않고 잡을 수 있는 풍선 형태의 운반 장치를 지니고 있습니다. 물론 의식이 있는 사람이라면 로봇을 잡고 올라타거나 매달릴 수 있습니다. 

현재는 초기 단계이지만, 이런 비슷한 시스템을 개발하려는 시도는 여러 곳에서 진행 중입니다. 복잡한 수중 로봇 방식은 물론 원격으로 조종하는 수상 드론 형태의 인명 구조 로봇은 이미 등장했습니다.

또 드론을 이용해서 신속하게 사고 지점을 확인하고 구조 대원이 도착하기 전에 먼저 구명 조끼를 내려보내 사람을 구조하는 방법도 연구 중입니다. 가까운 미래에 드론, 로봇, 인공지능이 한 팀이 되어 매년 수많은 생명을 살릴 수 있기를 기대합니다.

 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com