도시를 유지 관리하는 데는 많은 일이 필요하지만, 대부분의 작업은 눈에 띄지 않습니다. 예를 들어, 유지보수 팀은 야간에 도로를 수리하고, 쓰레기를 치우고, 조명을 점검하고, 도시의 안전과 기능을 유지하기 위해 노력합니다.
낡은 도로, 막힌 배수구, 고장난 가로등은 처음에는 사소해 보일 수 있습니다. 하지만 방치하면 금방 더 큰 문제로 발전할 수 있습니다. 이러한 일상적인 유지보수 작업은 공공 안전을 위해 중요합니다. 하지만 인구 증가와 한정된 지자체 직원으로 인해 기존의 유지관리 방법으로는 이를 따라잡기 어려울 수 있습니다.
시각적 데이터를 처리하고 이해하는 데 중점을 둔 AI의 한 분야인 컴퓨터 비전은 스마트 시티의 일상적인 유지 관리에 더 빠르고 효율적인 접근 방식을 제공합니다. 비전 AI 솔루션은 비디오 피드 또는 항공 이미지를 분석하여 문제를 자동으로 감지하고 추적함으로써 수동으로 작업하는 팀의 부담을 줄여줍니다.
도시에서는 Ultralytics YOLO11과 같은 고급 컴퓨터 비전 모델을 사용하여 쓰레기, 움푹 패인 곳 또는 쓰러진 나뭇가지 식별과 같은 작업을 쉽게 수행할 수 있습니다. 물체 감지 및 인스턴스 세분화와 같은 비전 AI 작업을 통해 유지보수 팀은 신속하게 대응하고 공공 장소를 깔끔하고 깨끗하며 안전하게 유지할 수 있습니다.
이 글에서는 컴퓨터 비전이 도시 유지 관리를 지원하는 방법과 몇 가지 일반적인 애플리케이션, 그리고 컴퓨터 비전이 제공하는 이점에 대해 살펴봅니다. 시작해 보겠습니다!
도시 당국은 도시 인프라를 더 잘 이해하고 관리하기 위해 컴퓨터 비전과 같은 기술을 사용하고 있습니다. 드론, 카메라, 센서를 통해 시각 데이터를 수집한 다음 YOLO11과 같은 컴퓨터 비전 모델을 사용하여 처리하여 빠르고 정확한 인사이트를 얻습니다.
예를 들어, 스마트 시티에서는 컴퓨터 비전을 사용하여 항공 이미지와 거리 카메라를 통해 낙서를 자동으로 감지하여 도시 팀이 낙서를 신속하게 청소하고 공공 장소를 쾌적하게 유지하는 데 도움을 주고 있습니다.
스마트 시티 시스템을 구현하는 주요 컴퓨터 비전 작업은 다음과 같습니다.
이제 컴퓨터 비전이 도시 도시 유지 관리를 어떻게 지원하는지 더 잘 알게 되었으니, 실제 적용 사례를 살펴보겠습니다.
지하 배수구를 유지 관리하는 일은 까다롭지만 필수적인 작업으로, 손상은 심각한 건강 또는 환경 문제로 이어질 수 있기 때문입니다. 이제 컴퓨터 비전이 이러한 점검을 보다 안전하고 효율적으로 수행하는 데 사용되고 있습니다. 카메라, 센서, 라이다(LiDAR) 시스템이 장착된 드론은 터널을 점검하고 가스 수준, 온도, 손상 여부 등에 대한 실시간 데이터를 수집하는 데 사용됩니다.
미국 미시간주의 Macomb 카운티는 기술이 지하 검사를 어떻게 개선하고 있는지 보여주는 좋은 예입니다. 2016년 파이프라인 붕괴 사고 이후, 이 카운티는 수동 점검에서 벗어나 자동화된 시스템을 사용하기 시작했습니다.
이제 이들은 엘리오스 3와 아시오 X와 같은 드론을 사용하여 지하 터널을 안전하게 탐사합니다. 드론은 비디오와 센서 데이터를 수집한 다음 컴퓨터 비전으로 분석하여 구조적 문제를 발견합니다. 이 접근 방식으로 전환한 이후 카운티는 검사 비용을 거의 40% 절감하고 직원들의 작업 안전성을 크게 향상시켰습니다.
마찬가지로 도로를 유지하고 교통을 관리하는 것은 도시를 원활하게 운영하기 위한 핵심적인 부분입니다. 도로는 교통량과 날씨로 인해 시간이 지남에 따라 마모되어 균열, 포트홀, 표지판 손상으로 이어질 수 있습니다.
이러한 문제를 해결하기 위해 현재 많은 도시에서 컴퓨터 비전으로 구동되는 드론과 차량 탑재 카메라를 사용하여 도로 상황과 교통량을 실시간으로 모니터링하고 있습니다. 이 기술은 문제를 조기에 발견하고, 안전을 개선하고, 혼잡을 줄이고, 더 빠르고 정확하게 수리하는 데 도움이 됩니다.
인도의 아메다바드시가 관용 차량에 도로를 실시간으로 스캔하는 AI 기반 대시캠을 장착한 것도 바로 이 때문입니다. 이 카메라는 포트홀, 균열, 표면 마모를 감지하여 이미지를 캡처하고 손상 부위에 지오태그를 붙입니다. 수집된 데이터는 관제 센터로 전송되며, 관제 센터에서는 보고서와 히트맵을 생성하여 수리 우선순위를 정하고 도로 유지보수 속도를 높일 수 있습니다.
인구가 증가함에 따라 도시는 확장되고, 도시가 확장되면 녹지 공간은 줄어들게 됩니다. 안타깝게도 이는 공기의 질, 기온, 야생동물에 부정적인 영향을 미칠 수 있습니다. 나무는 탄소 가스를 흡수하고 도시를 식히며 생물 다양성을 지원합니다.
많은 도시에서 친환경에 초점을 맞춰 드론, 비전 모델, LiDAR, 지리 정보 시스템(GIS)을 사용하여 녹지를 모니터링하기 시작했습니다. 이러한 기술은 나무의 위치를 매핑하고, 나무의 상태를 평가하며, 보존, 식재 및 개발을 위한 노력을 안내하는 데 도움이 됩니다. 이를 통해 지속 가능한 도시 계획을 위해 녹지 관리를 더욱 정확하고 필수적으로 수행할 수 있습니다.
흥미로운 사례로 대기 오염으로 어려움을 겪고 있는 인도 뉴델리를 들 수 있습니다. 이 문제를 해결하기 위해 산림 연구소가 주도하는 4년간의 나무 센서스를 시작했습니다.
드론, 라이다, GIS를 사용하여 도시의 나무를 매핑하고 모니터링하여 나무의 수종, 건강 상태, 위치를 추적하고 있습니다. 이러한 기술 활용은 도시가 녹지 공간을 보다 효과적으로 관리하여 대기 질을 개선하고 2070년까지 탄소 순배출 제로를 달성하려는 인도의 목표를 지원할 수 있도록 돕고 있습니다.
불법 건축은 도시에 심각한 문제를 일으킵니다. 도로를 막고, 공공 서비스에 압력을 가하고, 계획된 개발을 방해할 수 있습니다. 이 문제를 해결하기 위한 새로운 접근 방식은 컴퓨터 비전을 사용하여 시간 경과에 따라 촬영한 항공 이미지를 비교하는 것입니다. 이를 통해 건물이나 토지 사용의 작은 변화도 조기에 감지할 수 있어 문제가 확대되기 전에 당국이 대응할 수 있습니다.
예를 들어, 독일 바이에른의 연구자들은 허가받지 않은 건물을 탐지하기 위해 AI와 컴퓨터 비전을 사용하여 위성 이미지와 지리 공간 지도를 분석하는 방법을 개발했습니다. 또한 시간 경과에 따른 지표면 고도의 변화를 추적하는 시간적 디지털 표면 모델(tDSM)을 사용했습니다.
이러한 도구를 결합하여 연구자들은 고도 변화를 모니터링하고 이미지를 비교함으로써 새로운 건축물을 식별할 수 있습니다. 이러한 접근 방식은 지역 당국이 건축 규정을 보다 효과적으로 시행하고 지속 가능한 개발을 계획하며 정확한 기록을 유지하는 데 도움이 됩니다.
스마트 시티 유지 관리에 컴퓨터 비전을 사용하면 얻을 수 있는 몇 가지 주요 이점은 다음과 같습니다:
컴퓨터 비전 시스템은 도시를 유지 관리하는 데 안정적인 지원을 제공하지만, 특정 한계도 있습니다. 이러한 기술을 사용할 때 염두에 두어야 할 몇 가지 핵심 요소는 다음과 같습니다:
스마트 시티는 컴퓨터 비전을 사용하여 인프라를 더 잘 유지함으로써 도시 생활을 변화시키고 있습니다. 이 기술은 실시간 모니터링과 예측 인사이트를 통해 도시가 문제에 더 빠르게 대응하고, 자원을 더 효율적으로 사용하며, 주민을 안전하게 보호할 수 있도록 지원합니다. 점점 더 많은 지자체들이 사후 대응적인 문제 해결에서 사전 예방적인 데이터 기반 계획으로 전환하고 있습니다.
앞으로 AI와 컴퓨터 비전은 도시를 더 친환경적이고 공정하며 효율적으로 만드는 데 더 큰 역할을 할 것입니다. 디지털 트윈과 제너레이티브 AI와 같은 도구는 계획자가 새로운 아이디어를 테스트하고 공공 서비스를 개선하며 접근성의 격차를 해소할 수 있도록 함으로써 이러한 기술을 보완합니다. 이러한 혁신은 더 스마트하고 안전할 뿐만 아니라 지역사회의 요구에 더 잘 대응하는 도시 환경을 조성하는 데 도움이 되고 있습니다.
커뮤니티에 참여하여 컴퓨터 비전에 대해 자세히 알아보려면 GitHub 리포지토리를 살펴보세요. 솔루션 페이지에서 제조 분야의 AI와 의료 분야의 컴퓨터 비전과 관련된 다양한 애플리케이션을 살펴보세요. 라이선스 옵션을 확인하여 Vision AI를 시작하세요.
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