구충완 부교수

고열 환경에서 근무하는 건설 근로자의 온열질환 위험이 증가하면서 기존의 단순 환경 측정 방식을 넘어선 개인 맞춤형 모니터링의 필요성에서 연구를 시작했습니다. 스마트워치 등 웨어러블 기기로 수집한 개인별 생체 신호인 온도, 습도, 심박수와 환경 센서 데이터를 통합 분석하여 실시간 열 스트레스 지수를 산출하고 AI 기반 위험 경보를 제공하는 기술을 개발했습니다. 관련 특허로 열 스트레스 모니터링 시스템(등록 10-2850749), 개인맞춤형 열 스트레스 모니터링 시스템, 위험군 기반 개인맞춤형 열 스트레스 모니터링 시스템, 고열환경 개인별 최대허용노출시간 예측 및 관리 장치(등록 1020240061715) 등을 확보했습니다. 이 기술은 건설현장 온열질환 예방 관리뿐 아니라 제조, 물류, 요양시설 등 스마트 안전 솔루션으로 적용 범위를 넓히고 있습니다. ㈜휴랜(Hyoolan Co., Ltd.)과 특허 4건, 노하우 1건 등 총 5건에 대해 1억원 규모의 기술이전 계약을 2025년 11월 26일 체결했으며, 이를 통해 특허 4건과 노하우 1건의 기술이전을 완료함으로써 TRL 7-8 수준의 상용화 단계로 진입했습니다.

높은 건설 사고율을 낮추기 위해 기존 시청각 교육을 대체할 실감형·체험형 안전교육의 필요성에서 출발한 연구입니다. 딥러닝 기반 건설 장비 인식 및 추적 기술, VR 기반 체험형 안전교육 콘텐츠, 생체 반응인 EEG 등을 활용한 교육 성과 예측 모델을 핵심 기술로 개발했습니다. 이 기술들은 건설현장 안전교육 콘텐츠 제작, 굴착기 등 건설장비 인식 및 추적 시스템, VR 기반 타워크레인 조작 훈련 등에 적용되고 있습니다. VR 체험 교육이 기존 시청형 교육 대비 전 영역에서 학습효과가 우수함을 입증했으며, 이 연구 결과는 Automation in Construction 등 학술지에 게재되었습니다. 현재 TRL 5-6 수준으로 시스템 개발과 학습효과 검증을 완료했고, 현장 적용을 위한 후속 연구를 진행 중입니다.

탄소중립 달성을 위한 건물 부문 에너지 효율 개선과 온실가스 감축이 기후변화 대응의 핵심 과제로 부상함에 따라 관련 연구를 수행했습니다. 실시간 빅데이터 기반 룸 단위 에너지 벤치마킹, 사용자 중심 열 쾌적성 예측, 시공단계 설계정보 유사도 매칭 기반 온실가스 배출 패턴 예측 기술을 개발했습니다. 관련 특허로 건물 시공단계 온실가스 과다배출 예측 및 분석 장치(등록 1028866610000), 경계범위별 온실가스 배출량 및 배출패턴 예측 장치(등록 1029457930000)를 등록했습니다. 이 기술은 사회복지시설 인텔리전트 에너지 시스템, 건물 시공단계 온실가스 인벤토리 구축, 리빙랩 기반 공유오피스 시설경영시스템(iFMS-OCS) 등에 적용되고 있습니다. 과학기술정보통신부 지원으로 2020년 3월부터 2025년 2월까지 총 연구비 약 1.33억원 규모의 리빙랩 iFMS-OCS 프로젝트를 수행했으며, 온실가스 예측 관련 특허 2건을 등록해 TRL 5-6 수준의 시스템 개발 및 환경 시연 단계에 도달했습니다.