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TON-i 적용 분야 / 벨트 위에서

순환골재 이물 판독과 선별 제어

이물을 보는 눈이 선별기를 움직입니다.

건설폐기물 선별 라인에서 아스콘, 적벽돌, 타일, 목재, 비닐을 실시간으로 찾아 함유량을 산출하고, 이물 위치를 선별 설비에 보내 골라냅니다. 순환골재를 콘크리트용 품질로 끌어올리는 기술입니다.

건설폐기물 중간처리순환골재 생산골재 수급 대체환경신기술(NET) 검증 진행
순환골재 이물 판독과 선별 제어 대표 화면
실제 판독 화면. 이물 종류별 색상과 위치 상자. 특허 제10-2730489호 도면과 동일한 출력 형식.

현장의 문제

골재 부족과 탄소 규제로 순환골재 수요는 늘지만, 이물 때문에 콘크리트용으로 팔지 못하고 도로기층용으로 싸게 나갑니다.

이물 1.5%가 매출을 가릅니다

유무기 이물 1.5% 수준이면 콘크리트용 KS 기준에 미달해 도로기층용(m³당 약 3,000원)으로 일괄 출하됩니다. 콘크리트용은 약 12,000원, 같은 물량으로 4배입니다.

월 1회 시험으로는 편차를 못 잡습니다

KS F 2576 이물 함유량 시험은 샘플링 기반이라 시간대별, LOT별 편차에 대응할 수 없습니다. 품질을 증명할 데이터가 없으니 비싸게 팔 수도 없습니다.

사람이 골라내는 구조

이물 제거는 작업자 수선별에 의존합니다. 인력난과 이탈이 반복되고, 불규칙하게 섞여 들어오는 이물에는 즉시 대응이 어렵습니다.

TON-i 적용

벨트 위 이물을 종류별로 판독해 함유량을 실시간 산출하고, 이물이 선별 장치에 도달하는 시점을 계산해 골라냅니다.

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이물 5종 세그멘테이션

아스콘, 적벽돌, 타일(무기), 목재, 비닐(유기)을 클래스별로 학습한 모델이 이물 영역을 윤곽 단위로 추출하고 종류별 색으로 표시합니다.

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함유량 실시간 산출

무기 이물은 질량 기준, 유기 이물은 용적 기준으로 환산해 순환골재 품질기준과 바로 비교합니다. 5분마다 10장을 자동 판독합니다.

3

선별 제어

이물 위치를 벨트 좌표와 선별 장치 번호로 변환해 PLC에 전송하고, 에어 실린더나 에어젯이 이물 도달 시점에 동작합니다. 촬영부터 신호 산출까지 AI 구간은 약 38ms입니다.

4

대시보드와 이력

일자별, 기간별, 시간별 이물 함유량과 분포를 조회하고 판독 이미지를 함께 확인합니다.

TON-i 일자별 조회 화면. 시간별 판독 결과와 분석 이미지.

판독 항목

무엇을 읽고, 어떤 형태로 내보내며, 어느 기준과 비교하는지.

이물 종류구분함유량 기준 (순환골재 품질기준)출력
아스콘무기질량 기준, 용도별 1.0-5.0% 이하함유량 %, 위치, 선별 신호
적벽돌무기질량 기준, 용도별 1.0-5.0% 이하함유량 %, 위치, 선별 신호
타일무기질량 기준, 용도별 1.0-5.0% 이하함유량 %, 위치, 선별 신호
목재유기용적 기준 1.0% 이하함유량 %, 위치, 선별 신호
비닐유기용적 기준 1.0% 이하함유량 %, 위치, 선별 신호

시스템 구성

촬영에서 판정까지 네 단계. 카메라 위치와 출력만 분야에 맞게 바뀝니다.

산업용 카메라 + 맞춤 조명

1920x1200, 골재 컨베이어 상부

엣지 PC

TON-i plus, 현장 판독

판독 엔진

세그멘테이션, 함유량 계산, 좌표 변환

PLC, 선별 장치

Modbus TCP 신호, 에어 실린더 또는 에어젯

통신 안정성 스트레스 테스트에서 145,939회 전송, 오류 0건. 카메라 풀 파이프라인과 설비 가동 상태를 포함한 조건.

도입 효과

숫자로 확인된 것과 현장에서 달라지는 것.

0.98%이물 함유량, 1.5%에서 (2023 실증)
98%판독 정확도 (2025 검증)
97%F1 스코어, 5클래스 가중 평균
46.6%CO2 저감, 건식 순환골재 vs 천연골재

콘크리트용 출하 전환

이물 1% 이하와 LOT 균질화가 증명되면 같은 물량을 콘크리트용 단가로 팔 수 있습니다. 도로기층용 대비 4배입니다.

상시 품질 데이터

월 1회 샘플링이 5분 주기 자동 판독으로 바뀝니다. 납품처에 보여줄 이력이 생깁니다.

탄소 저감 근거

천연골재 4.29 대비 건식 순환골재 2.29 kg-CO2/ton. 고품질 순환골재 확대가 탄소중립 기여로 이어집니다(한국건설순환자원학회, 2010).

적용 사례

실제 현장에서 확인한 결과입니다.

2023

AI 솔루션 실증 지원사업, 순환골재 생산업체

골재 컨베이어에 카메라와 조명을 설치하고 1,178장 학습 데이터셋으로 이물 판독 모델을 구축. 이물 함유량 1.5%에서 0.98%로, 판독 F1 95.4% 달성.

  • 학습 데이터셋은 KAMP 제조AI데이터셋으로 등록(2025.03)
  • 아스콘 라벨 8,316개, 적벽돌 632개
2025

데이터바우처 사업, 이물 5종 확장

순환골재, 아스콘, 적벽돌, 나무, 타일 5클래스 데이터셋 10.09GB를 구축하고 전이학습으로 판독 정확도 98%, F1 97%를 검증.

  • 컨베이어 상부 산업용 카메라, 주기적 프레임 캡처
  • OpenCV 기반 픽셀 면적에서 함유량 산출
진행 중

환경신기술(NET) 물리 선별기 검증

AI가 이물 검출 시점과 위치를 제어부로 전송하면 벨트 속도에 맞춰 선별 장치가 이물을 분리하는 시스템을 현장에서 검증하고 있습니다.

검증

특허, 인증, 데이터셋 등록.

특허 등록
인공지능을 이용한 순환골재의 이물질 자동 측정 장치 및 방법, 이를 이용한 이물질 선별 시스템, 특허 제10-2730489호 (2024.11 등록)
KAMP 데이터셋
중소벤처기업부, Korea AI Manufacturing Platform(KAMP), 완성 컨베이어 골재 완제품 이미지 제조AI데이터셋, 2025-03-27 등록
환경신기술
순환골재 이물질 선별 AI, 환경신기술(NET) 검증 진행 중

현장 화면

설치, 촬영 원본, 판독 화면.

현장 사진 한 장으로 시작합니다

벨트 사진이나 드론 촬영 컷을 보내주시면 판독 가능 여부와 예상 결과 화면을 회신드립니다.

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