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Ultralytics YOLO11이 석유 및 가스 부문에 도움이 되는 방법

Abirami Vina

5분 분량

2025년 5월 14일

Ultralytics YOLO11과 같은 모델로 구동되는 석유 및 가스 분야의 컴퓨터 비전이 실시간 모니터링을 가능하게 하고 데이터 기반 의사 결정을 가속화하는 방법을 알아보세요.

오늘날 우리가 사용하는 에너지의 상당 부분은 여전히 석유 및 가스에서 나옵니다. 이는 우리 차에 연료를 공급하고, 가정에 전력을 공급하며, 산업을 계속 움직이게 합니다. 이러한 꾸준한 에너지 공급 뒤에는 안전하고 효율적으로 유지하기 위해 지속적인 모니터링이 필요한 복잡한 운영 네트워크가 있습니다.

예를 들어, 외딴 지역과 밤낮으로 가동되는 대규모 산업 플랜트에 걸쳐 있는 파이프라인이 있습니다. 전통적으로 이러한 운영을 모니터링하는 것은 수동 검사에 의존했습니다. 이 접근 방식은 수년 동안 효과가 있었지만 속도가 느리고 노동 집약적이며 문제의 초기 징후를 놓칠 수 있습니다.

바로 그렇기 때문에 AI, 특히 컴퓨터 비전이 이러한 프로세스에 통합되고 있습니다. 컴퓨터 비전은 기계가 이미지와 비디오를 자동으로 분석하여 문제를 조기에 감지하고, 수동 작업을 줄이며, 전반적인 안정성을 향상시키는 데 도움이 되는 AI의 한 분야입니다. 특히 빠르고 정확한 의사 결정이 가동 중지 시간을 방지하고 안전을 향상시킬 수 있는 석유 및 가스와 같은 환경에서 유용합니다.

Ultralytics YOLO11과 같은 컴퓨터 비전 모델은 이를 가능하게 합니다. YOLO11은 장비 식별, 누출 감지, 안전 조건 모니터링 및 현장 활동 추적에 중요한 기능인 객체 감지, 인스턴스 분할 및 포즈 추정과 같은 작업을 지원합니다.

그림 1. YOLO11을 사용하여 연기를 탐지하는 예시.

본 문서에서는 YOLO11이 석유 및 가스 산업이 시각적 데이터를 더 빠른 의사 결정, 더 안전한 운영 및 보다 효율적인 모니터링으로 전환하는 데 어떻게 도움이 되는지 살펴보겠습니다.

석유 및 가스 산업에서 컴퓨터 비전이 필요한 이유

오일 및 가스 시설에서는 오랫동안 검사관들이 현장을 순찰하고, 계기를 확인하고, 영상을 검토하고, 모든 것이 예상대로 작동하는지 확인하는 데 의존해 왔습니다. 이는 일상적인 작업과 경험을 기반으로 구축된 시스템입니다.

하지만 오늘날 현장은 더 크고, 더 복잡하며, 더 외진 곳에 있는 경우가 많습니다. 검사팀은 더 적은 자원으로 더 넓은 영역을 담당해야 합니다. 이전에는 몇 시간 걸리던 검사가 이제는 며칠이 걸릴 수 있으며, 그마저도 더 큰 문제로 이어질 수 있는 작은 문제를 놓치기 쉽습니다.

게다가 석유 및 가스 현장에서는 이전보다 훨씬 더 많은 시각적 데이터를 수집하고 있습니다. 드론, 카메라 및 센서가 지속적으로 작동함에 따라 컴퓨터 비전이 분석하고 활용할 수 있는 미개척 정보의 양이 증가하고 있습니다.

Fig 2. 석유 및 가스 산업에서 컴퓨터 비전의 필요성. 이미지 출처: 작성자.

컴퓨터 비전은 석유 및 가스 워크플로우에서 어떻게 사용되나요?

석유 및 가스 산업은 시추, 파이프라인 모니터링, 장비 유지 보수 및 안전 점검과 같은 여러 주요 프로세스를 포함합니다. 이러한 작업 중 상당수는 컴퓨터 비전의 도움으로 자동화할 수 있습니다. 예를 들어, 객체 감지는 이미지 또는 비디오에서 특정 객체를 자동으로 식별하고 찾는 컴퓨터 비전 작업입니다.

YOLO11은 객체 감지와 같은 작업을 지원하며 특정 객체를 감지하도록 맞춤형으로 학습할 수 있습니다. 예를 들어 현장의 중장비 상태를 모니터링하는 시스템을 생각해 볼 수 있습니다. YOLO11은 펌프, 밸브 또는 터빈과 같은 장비를 실시간으로 인식하고 추적하도록 학습할 수 있습니다. 

이를 위해 첫 번째 단계는 드론, 고정 감시 카메라 또는 휴대용 장치와 같은 소스를 사용하여 작업 현장에서 이미지 또는 비디오 데이터를 수집하는 것입니다. 그런 다음 이미지의 모든 보이는 밸브, 펌프 또는 터빈이 강조 표시되고 적절하게 태그되도록 이러한 이미지에 레이블을 지정합니다. 

이 레이블이 지정된 데이터 세트는 YOLO11을 훈련시켜 각 장비 유형이 어떻게 보이는지 학습하는 데 사용됩니다. 목표가 비정상적인 움직임, 눈에 띄는 손상 또는 과열 징후와 같은 잠재적 문제 징후를 탐지하는 것이라면 데이터 세트에는 이러한 조건에 대한 레이블이 지정된 예제도 포함되어야 합니다.

훈련이 완료되면 모델은 기계류 모니터링에 도움이 될 수 있습니다. 이를 통해 운영자는 신속하게 대응하여 예기치 않은 고장을 방지하고 가동 중지 시간을 줄이며 전반적인 유지 보수 효율성을 개선할 수 있습니다.

석유 및 가스 산업에서 YOLO11의 응용

이제 컴퓨터 비전이 석유 및 가스 분야에서 어떻게 적용될 수 있는지 더 잘 이해했으므로 YOLO11이 핵심적인 역할을 할 수 있는 몇 가지 실제 응용 분야를 자세히 살펴보겠습니다.

AI 및 YOLO11을 사용한 자동화된 누출 감지

오일 누출 및 유출은 조기에 감지되지 않으면 심각한 문제를 일으킬 수 있습니다. 작은 누출이라도 장비를 손상시키거나 작업자에게 안전 위험을 초래하거나 환경에 해를 끼칠 수 있습니다. 이러한 문제는 종종 파이프 근처의 액체 고임이나 희미한 안개와 같이 눈에 띄기 쉬운 미묘한 징후에서 시작되며, 특히 크거나 외딴 시설에서는 간과하기 쉽습니다.

YOLO11은 현장 카메라의 비디오 스트림을 분석하고 실시간으로 문제의 초기 징후를 발견하는 데 도움을 줄 수 있습니다. 지면에 기름이 퍼지거나 밸브 근처에 액체가 모이는 것을 감지하는 데 사용할 수 있습니다.

이상 징후가 감지되면 YOLO11은 경계 상자를 사용하여 비디오에서 정확한 위치를 강조 표시하여 팀이 신속하게 평가하고 대응할 수 있도록 합니다. 실시간 인사이트를 제공함으로써 수동 검사에만 의존하지 않고도 손상 위험을 줄이고 더 안전하고 효율적인 운영을 지원합니다.

YOLO11을 이용한 파이프라인 부식 감지

부식은 석유 및 가스 시설의 파이프라인, 저장 탱크 및 기타 금속 구조물에 서서히 발생하는 문제입니다. 금속이 습기, 화학 물질 또는 변화하는 날씨에 노출되면 표면이 점차적으로 마모되면서 발생합니다. 조기에 발견하지 못하면 부식으로 인해 누출, 장비 고장, 안전 위험 및 값비싼 수리가 발생할 수 있습니다.

일반적으로 금속 표면의 녹, 부식, 변색과 같은 부식의 초기 징후를 발견하려면 작업자를 파견하여 넓거나 접근하기 어려운 지역에 걸쳐 있는 장비를 검사해야 합니다. 이는 시간이 많이 소요될 수 있으며 때로는 손상의 초기 징후를 쉽게 볼 수 없습니다.

Fig 3. 석유 및 가스 파이프라인에서 발생하는 다양한 유형의 부식. 

YOLO11의 인스턴스 분할 기능은 부식 문제를 더 쉽게 발견하고 이해할 수 있도록 합니다. 일반 영역 주위에 상자를 그리는 대신 인스턴스 분할을 사용하여 서로 가까이 있는 여러 부식 지점의 정확한 모양과 위치를 윤곽선으로 표시할 수 있습니다. 이러한 세부 수준을 통해 유지 보수 팀은 더 빠르게 대응하고, 올바른 영역에 집중하고, 더 큰 문제를 피할 수 있습니다.

YOLO11에 의해 구동되는 지능형 드릴링 현장 감시

시추 현장은 사람과 중장비가 긴밀하게 협력하는 활발하고 고압적인 환경입니다. 시추 장비, 굴착기, 펌프 트럭, 유조 트럭과 같은 장비가 좁은 공간에서 빈번하게 이동하며 작업 일정 또한 매우 빡빡합니다. 이처럼 많은 일이 동시에 발생하므로 모든 것을 수동으로 추적하고 작업의 안전과 질서를 유지하기가 어려울 수 있습니다.

그러나 객체 추적을 지원하는 YOLO11을 사용하면 비디오 프레임에서 특정 객체의 움직임을 추적하는 컴퓨터 비전 작업이므로 장비와 인력을 실시간으로 모니터링하는 것이 훨씬 간소화됩니다. YOLO11은 현장 전체에서 다양한 유형의 장비를 감지하고 각 장비가 언제 어디에 있는지 추적할 수 있습니다. 

그림 4. YOLO11을 사용하여 중장비 근처 작업자 감지.

이를 통해 제자리에 있지 않은 차량을 발견하고, 공유 또는 제한 구역에서 작업자를 감지하며, 유체 유출 또는 막힌 통로와 같은 문제의 초기 징후를 식별할 수도 있습니다. YOLO11은 현장 활동에 대한 명확한 실시간 뷰를 제공함으로써 잠재적인 문제를 미리 파악할 수 있도록 지원합니다. 위험을 조기에 감지하여 보다 안전한 운영을 지원하고, 작업 계획을 더 쉽게 수립하고, 속도 저하를 방지하며, 전체 현장을 원활하게 운영하여 조정 능력을 향상시킵니다.

오일 및 가스 애플리케이션에서 YOLO11 사용의 이점

수동 검사에 비해 YOLOv11로 구동되는 시스템은 석유 및 가스 운영 전반에서 시각적 모니터링을 관리하는 더 빠르고 안정적인 방법을 제공합니다. 실시간 인식, 안전 및 효율성이 성공에 중요한 석유 및 가스 운영에서 YOLOv11을 사용하는 주요 이점은 다음과 같습니다.

  • 환경 규정 준수 지원: 플레어 동작, 배출 및 유출을 모니터링하면 팀이 환경 규정을 준수하고 비용이 많이 드는 위반을 피할 수 있습니다.
  • 24시간 연중무휴 모니터링 기능: 수동 검사와 달리 Vision AI 솔루션은 지속적으로 작동하여 야간, 주말 또는 인력이 부족한 교대 근무 중에도 지속적인 감독을 제공할 수 있습니다.
  • 장기적인 비용 효율성: 초기 배포에는 투자가 필요할 수 있지만, 자동화는 장기적인 인건비 및 가동 중지 시간 비용을 크게 줄입니다.
  • 위치 전반에 걸친 확장성: 단일 사이트에서 여러 원격 시설에 이르기까지 YOLO11은 현장에 더 많은 직원을 추가하지 않고도 널리 배포할 수 있습니다.

오일 및 가스 사용 사례에서 Vision AI 사용의 한계

컴퓨터 비전 솔루션을 구현할 때 몇 가지 주요 고려 사항을 염두에 두어야 합니다. 다음은 석유 및 가스 운영에서 Vision AI를 사용할 때 고려해야 할 몇 가지 요소입니다.

  • 조명 문제: 특히 원격 또는 저조도 지역에서 열악하거나 일관성 없는 조명은 시각적 데이터의 품질에 영향을 미치고 탐지를 덜 안정적으로 만들 수 있습니다.
  • 환경 조건: 비, 눈 또는 안개와 같은 혹독한 기상 조건은 Vision AI 시스템의 성능을 저해하여 감지 정확도를 떨어뜨릴 수 있습니다.
  • 시스템 유지 관리: Vision AI 시스템이 계속 제대로 작동하고 정확한 결과를 제공하려면 정기적인 유지 관리 및 보정이 필요합니다.
  • 통합 복잡성: 비전 AI를 기존 인프라에 통합하는 것은 복잡하고 시간이 많이 소요될 수 있으며, 원활한 배포를 위해 추가 리소스가 필요합니다.

주요 내용

석유 및 가스 산업은 운영의 안전과 효율성을 높이기 위해 AI를 빠르게 도입하고 있습니다. 컴퓨터 비전 기술 덕분에 과거에는 수동 검사에 의존했던 작업들이 더욱 빠르고 정확해지고 있습니다. 

YOLO11과 같은 비전 AI 모델은 문제를 더 일찍 감지하여 안전성을 높이고 비용을 절감할 수 있습니다. 컴퓨터 비전이 계속 발전함에 따라 석유 및 가스 산업은 안전과 효율성 측면에서 훨씬 더 큰 이점을 얻을 것으로 예상됩니다.

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