5G 기반의 안전 일터 구현을 위한 기술들. (왼쪽 위부터 시계방향) ▲위치 기반 스마트 마스크 및 스마트 마스크 시스템(등록번호 제102172894호) ▲‘안전 사고 예방을 위한 가상 현실을 활용한 크레인 협동 작업 훈련 시스템’(등록번호 제102259762호) ▲‘드론 촬영영상으로 실시간 5G를 이용한 교량의 안전진단방법’(등록번호 제102092173호) ▲‘영상 분석을 통한 안전작업관리 시스템’(등록번호 제102219809호). 그림=특허청
5G 기반의 안전 일터 구현을 위한 기술들. (왼쪽 위부터 시계방향) ▲위치 기반 스마트 마스크 및 스마트 마스크 시스템(등록번호 제102172894호) ▲‘안전 사고 예방을 위한 가상 현실을 활용한 크레인 협동 작업 훈련 시스템’(등록번호 제102259762호) ▲‘드론 촬영영상으로 실시간 5G를 이용한 교량의 안전진단방법’(등록번호 제102092173호) ▲‘영상 분석을 통한 안전작업관리 시스템’(등록번호 제102219809호). 그림=특허청

[비즈월드] #1. 위치 기반 스마트 마스크가 개시되며, 상기 위치 기반 스마트 마스크는 사용자의 안면부에 착용되어 유독가스로부터 상기 사용자의 호흡기를 보호하는 방독면부; 스마트 마스크의 현재 위치 정보에 대응하는 실내의 도면 정보 및 화재 위험 구역 정보를 기초로 하여 대피 경로 정보를 생성하는 화재 경보 서버로 현재 위치 정보를 전송하고, 상기 화재 경보 서버로부터 상기 대피 경로 정보를 수신하는 통신부; 상기 대피 경로 정보를 디스플레이로 전송하는 제어부; 및 상기 대피 경로 정보를 출력하는 디스플레이를 포함한다.

#2. 가상 현실을 활용한 크레인 협동 작업 훈련 시스템을 제안하며, 상기 시스템은 가상 크레인의 운전수에게 상기 가상 크레인의 운전 제어를 위한 신호수의 수신호를 검출하기 위한 추적 센서 및 센서 장갑, 그리고 상기 가상 크레인의 움직임을 나타내는 제1 가상현실 영상을 표시하기 위한 제1 가상현실 표시부로 구성되는 수신호 제어부, 상기 센서 및 상기 센서 장갑으로부터 상기 검출된 수신호를 수신하여 상기 신호수의 아바타의 몸 동작을 시뮬레이션하여 제2 가상현실 표시부로 전송하는 아바타 시뮬레이터, 상기 가상 크레인의 운전을 위한 페달 및 조이스틱, 그리고 상기 가상 크레인의 운전에 따른 상기 제1 가상 현실 영상 및 상기 시뮬레이션된 아바타의 몸 동작을 나타내는 제2 가상 현실 영상을 표시하기 위한 상기 제2 가상 현실 표시부로 구성되는 크레인 운전석 제어부, 상기 페달 및 상기 조이스틱의 조작에 따른 제어 신호에 따라 상기 가상 크레인의 움직임을 시뮬레이션하여 상기 제1 및 상기 제2 가상 현실 표시부로 전송하는 크레인 시뮬레이터; 및 상기 크레인 시뮬레이터로부터 상기 가상 크레인의 움직임 정보 및 상기 아바타 시뮬레이터로부터 상기 아바타의 몸 동작 정보를 수신하여, 상기 가상 크레인의 운전 제어를 분석하고 평가하는 크레인 운전 평가부를 포함하는 서버 장치를 포함할 수 있다.

#3. 본 발명은 드론 촬영영상으로 실시간 5G를 이용한 교량의 안전진단방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 드론에 탑재된 높은 해상도의 카메라를 이용하여 교량 상태를 촬영하고, 촬영된 영상이미지를 무선 수신하여 이를 분석하고 판독함으로써 교량의 안전성 여부를 진단할 수 있도록 하여 교량의 안전진단에 소요되던 인력낭비와 비용을 줄이고, 안전사고의 위험을 예방하면서 신속한 안전진단이 가능하도록 개선된 드론 촬영영상으로 실시간 5G를 이용한 교량의 안전진단방법에 관한 것이다.

#4. 본 발명에 의한 영상 분석을 통한 안전작업관리 시스템은 작업 현장에 설치되어 상기 작업 현장의 영상을 획득하는 영상수신장치, 상기 영상수신장치로부터 영상을 수집하여 수집된 영상을 위험상황에 해당하는 특정 패턴 이미지와 비교 분석하는 영상분석 안전관리 시스템 서버, 및 상기 작업 현장을 관제하는 관제실에 구비된 모니터링부,가 통신망으로 연결되어 구축된 영상 분석을 통한 안전작업관리 시스템으로서, 상기 영상수신장치는 상기 작업 현장을 촬영하는 CCTV, 및 상기 CCTV에 의하여 촬영된 영상을 수집하여 상기 영상분석 안전관리 시스템 서버에 실시간으로 전송하는 영상수집서버를 포함하고, 상기 영상분석 안전관리 시스템 서버는 상기 영상수집서버로부터 영상을 수집하는 영상 이미지 수집부, 상기 영상을 매 프레임별로 실시간으로 저장하고, 각각의 작업 현장 상황에 따라 설정된 위험상황에 해당하는 특정 패턴 이미지를 이벤트로 저장하는 데이터 베이스, 상기 데이터 베이스에 저장된 상기 영상과 상기 특정 패턴 이미지를 분석프로그램을 통해서 매 프레임 별로 비교하여 실시간 분석하도록 구성된 영상 이미지 분석부, 및 상기 영상 이미지 분석부에서의 비교 분석에 의하여 위험상황을 확인하여 위험상황에 대한 위험등급을 판독하고, 그 이력을 저장하는 위험상황 판독부를 포함하고, 상기 모니터링부는 상기 영상분석 안전관리 시스템 서버로부터 영상을 제공받아 관리자가 모니터링하도록 영상을 디스플레이하고, 상기 위험상황 판독부로부터 판독된 상기 위험등급에 따라 알람을 발생시키는 모니터링 단말기를 포함한다.

이들 4가지 사례는 5G 기반으로 안전한 일터를 만드는데 도움이 되는 특허 기술들이다.

#1은 스마트 마스크의 위치 정보 및 화재 위험 구역 정보를 기초로 대피경로 정보를 생성하여 화재 때 대피 경로를 출력하는 기술로 건국대학교 산학협력단이 2018년 1월 17일(출원번호 제1020180005839호)해 2020년 10월 27일 등록(등록번호 제102172894호)을 받은 ‘위치 기반 스마트 마스크 및 스마트 마스크 시스템’이라는 명칭의 특허다.

#2는 신호수의 몸에 수신호를 검출하는 센서를 부착해 신호수의 신호를 검출, 가상현실에 표시하고, 수신호에 따라 가상 크레인의 움직임을 시뮬레이션하여 크레인의 운전 제어를 분석하고 평가하는 기술로 ㈜제이엔이웍스가 2019년 12월 6일 출원(출원번호 제1020190161873호)해 올해 5월 27일 등록(등록번호 제102259762호)을 받은 ‘안전 사고 예방을 위한 가상 현실을 활용한 크레인 협동 작업 훈련 시스템’이라는 명칭의 요약 설명문이다.

#3은 드론에 탑재된 높은 해상도의 카메라를 이용해 교량 상태를 촬영하고 좔영된 영상이미지를 무선 수신해 실시간으로 분석하고 판독함으로써 교량의 안전성 여부를 진단하는 기술로 ㈜일도엔지니어링과 개인 발명가가 공동으로 2019년 10월 21일 출원(출원번호 제1020190130496호)해 2020년 3월 17일 등록(등록번호 제102092173호)을 받은 ‘드론 촬영영상으로 실시간 5G를 이용한 교량의 안전진단방법’이라는 명칭의 특허 설명문이다.

마지막으로 #4는 작업현장의 영상을 실시간으로 획득하여 저장하고, 작업 현장 상황에 따라 설정된 위험상황과 대비해 위험등급을 판독, 알람을 발생하고 관리자가 모니터링해 안전사고를 미연에 예방하는 기술로 ㈜넥스트코어테크놀로지가 2020년 5월 19일 출원(출원번호 제1020200059483호)해 올해 2월 18일 등록(등록번호 제102219809호)을 받은 ‘영상 분석을 통한 안전작업관리 시스템’이라는 명칭의 특허에 대한 요약설명이다.

5G 기반 안전한 일터 구현 기술 특허 출원동향(’14~’20년). 그래프=특허청
5G 기반 안전한 일터 구현 기술 특허 출원동향(’14~’20년). 그래프=특허청

최근 직장 내 안전에 대한 사회적 관심이 급증하여 이를 예방·대처하는 기술이 관심을 받고 있다. 이와 관련해 5G 기술을 활용, 직장 내 안전한 일터를 구현하는 특허 출원도 증가하고 있는 것으로 나타났다.

특허청에 따르면 5G 기반 안전한 일터 구현 기술의 특허출원은 2014년 6건, 2015년 9건에서 2018년 58건, 2019년 110건으로 급증했다. 

5G 기반 안전한 일터 구현 기술 특허 분야별 출원 동향. 그래프=특허청
5G 기반 안전한 일터 구현 기술 특허 분야별 출원 동향. 그래프=특허청

2014년부터 2020년 말까지 최근 7년 동안 특허출원의 현황을 보면 ▲화재 등 재난 상황을 실시간 감지하여 경보 발령하는 기술이 44%(118건) ▲재난 발생 때 대피 안내를 하거나 초동 대응하는 기술이 21%(58건) ▲빅데이터 등을 활용해 사고를 예측하고 진단하는 기술이 19%(51건) ▲신속하게 상황을 전달하는 재난안전 통신망 기술이 16%(44건)을 차지했다.

5G 기반 안전한 일터 구현 기술 특허 출원인별 출원 현황. 그래프=특허청
5G 기반 안전한 일터 구현 기술 특허 출원인별 출원 현황. 그래프=특허청

해당 특허출원에 대한 출원인별 비율은 중소·중견기업이 52.0%(140건)로 가장 많았으며 이어 개인이 19%(52건), 대학·연구기관이 13%(36건), 대기업이 13.0%(35건), 기타(외국인 등)가 3%(8건)였다. 

이런 현상은 전 세계으로 같은 흐름을 보이고 있다고 특허청은 설명했다. 최근 전 세계적으로 5G 기반 안전한 일터 구현 기술은 5G 통신의 초고속, 초저지연 및 초연결성 특성을 바탕으로 4차 산업혁명 기술인 IoT, 빅데이터가 융합되어 재난안전, 생활안전과 같은 다양한 분야로 확대되고 있다는 것이다.

KDB미래전략연구소가 2019년 8월 발표한 ‘국내 산업경쟁력 강화를 위한 5G 활용방안’ 연구에 따르면 전 세계 5G 융합산업 규모는 2026년 1조3000억 달러로 전망되며, 그중 공공안전 분야가 13%를 차지할 것으로 예상됐다.

행정안전부의 ‘2020년 재난안전산업 실태조사’ 결과 국내 재난안전산업 시장 규모는 2019년 기준으로 47조3493억원으로 집계됐다. 재난안전기술이 5G, 사물인터넷, 인공지능과 융합하여 스마트 재난안전기술로 진행되고 있다고 한다.

구영회 특허청 통신심사과 특허팀장은 “중대재해처벌 등에 관한 법률에 따른 기업의 적극적인 수요로 관련 기술에 대한 관심이 더욱 증가할 것으로 예상되므로, 이에 관련한 강한 지재권 확보가 필요하다”면서 “이를 위해 특허청에서는 특허법 개정(2021년 6월 23일 시행)을 통해 재난안전 기술을 우선심사 대상으로 지정해 심사가 적시에 이루어질 수 있도록 지원하고 있다”라고 말했다. 

한편 특허청은 이번 자료를 신중하게 작성하지 않고 언론에 배포해 눈총을 받고 있다.

특허청이 5G 기반 안전한 일터 구현 기술을 예시로 들면서 ‘영상 분석을 통한 안전작업관리 시스템’의 특허 등록번호에 대해 ‘102095549’라고 설명했다.

그러나 비즈월드가 확인한 결과 해당 등록번호는 엉뚱하게도 한 개인발명가가 2019년 8월 21일 출원(출원번호 제1020190102435호)해 2020년 3월 25일 등록을 받은 ‘지인을 이용한 릴레이 광고 시스템 및 방법’이라는 명칭이었다. 

사례로 든 ‘영상 분석을 통한 안전작업관리 시스템’ 특허는 앞서 설명한 것처럼 ㈜넥스트코어테크놀로지가 2020년 5월 19일 출원(출원번호 제1020200059483호)해 올해 2월 18일 등록을 받았으며 정확한 등록번호는 ‘102219809’이다.

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