머신러닝을 활용한 사고없는 안전한 지게차

◆주제 소개

실제 산업 현장에서 중장비의 40%를 차지하며 가장 많이 쓰이는 지게차는 (산업안전 보건 연구원의 연구조사에 따르면) 부딪힘과 끼임 및 감김으로 인하여 지게차 전체사고의 77%가 발생하는 것을 알 수 있습니다. 이러한 종류의 사고를 방지할 수 있다면 산업현장에서의 사고가 현저하게 줄 수 있게 될 것입니다.

◆문제정의 및 해결방안

현재 지게차는 짐을 옮길 때 구조적으로 시야가 좁아 사각지대가 발생하게고, 시끄러운 작업환경에서 사용되고 있습니다. 실제 산업 현장에서 관련 종사자에게 여쭤보니 운전자가 아닌 주변 사람들이 지게차에서 나오는 강한 불빛이나 경고음으로 지게차를 인식해서 피하는 방식으로 사고를 방지한다고 말하고 있습니다. 그러나 운전자는 운전자가 직접 눈으로 사람이나 물체를 보고 피하는게 전부라고 합니다. 이에 대한 해결방안으로 저희는 주위 사람들이 아닌 운전자가 사람을 직접적으로 인식하고 상황에 즉각적으로 대처할 수 있도록 지게차를 고안하였습니다.

◆해결책 및 시스템 구상

이에 대한 해결책으로 지게차 주위에 사람이나 물체가 다가오면 초음파 센서를 통해 지게차를 중심으로 물체가 어느 방향에 있는지 판별하여 해당 방향에 맞게 핸들에 LED가 점등이 되며, 사람이 다가오면 카메라를 통해 사물인식을 하여 사람의 위치를 파악해 접근 방향쪽 시트에 진동이 울리게 함으로써 사각지대의 제거와 운전자가 즉각적으로 대처할 수 있게 하였습니다. 시스템에 대해 말씀드리자면, 지게차 상단부에 달린 초음파 센서가 회전하며 다가오는 사람이나 물체의 방향과 거리를 측정하여 실시간으로 사람과 사물이 어떤 방향에 있고, 거리는 얼마나 떨어져있는지를 확인해 특정 거리 안에 들어올 경우 핸들에 장착된 LED로 물체의 방향을 알려줍니다.현재는 LED판을 어플리케이션으로 대체하여 표시합니다. 또한 3대의 광각 카메라가 라즈베리파이에 이미지를 전달해 사물인식을 하여 머신러닝 기술을 활용해 사람이 위치한 좌표를 추출하고 이 값을 바탕으로 해당 위치에 맞는 진동센서가 울리게끔 하였습니다.

◆기대 효과

이 시스템을 사용하게 된다면 진동시트 및 LED 시스템을 통해 운전자가 능동적으로 사고에 대처할 수 있게 되고, 현장의 특성상 청각적 반응이 힘든 환경에서 촉각적 반응을 통해 위험요소를 즉각적으로 인지할 수 있게 됩니다. 이를 통해 가장 많이 쓰이는 중장비인 지게차의 사고중 가장 큰 비중을 차지하는 부딪힘, 끼임 사고의 발생률 감소시킬 수 있고 산업현장에서 중장비의 전반적인 사고율이 감소하는 효과를 볼 수 있을 것입니다.