방사선으로 찾는 숨은 위험물...화물 검사 특허 출원 활발

컨테이너 화물에 대한 엑스선 검색[사진=특허청]

코로나19로 비대면 거래가 활성화되면서 화물 내 위험물이나 금지물품을 찾는 엑스선 등 방사선 검사 기술에 대한 관심이 높아지고 있다. 최근에는 딥러닝 등 인공지능(AI) 기술과 결합된 화물검사 관련 특허도 출원됐다. 

7일 특허청에 따르면 엑스선 등 방사선을 이용한 화물 검사에 관한 특허출원건수는 2000~2019년 143건으로 나타났다. 최근 5년(2015~2019년)간은 58건이 출원돼 이전 5년(2010~2014년, 31건)보다 2배 가까이 특허출원건수가 증가했다. 

검사 대상별 특허출원동향을 살펴보면 개인 수화물이 45건(31%)으로 가장 높은 비율을 차지했다. 대형 컨테이너 38건(27%)과 차량·차량적재화물 18건(13%), 일반 중·소형 화물 16건(11%) 등이 뒤를 이었다.  

컨테이너 화물에 대한 엑스선 검색[사진=특허청]

출원인별로 살펴보면 외국인이 73건(51%)으로 절반을 차지했다. 이어 국내 기업 28건(20%), 국내 연구기관 26건(18%), 국내 개인 12건(8%), 국내 대학 3건(2%) 순으로 나타났다. 특히 국내 연구기관은 최근 5년간 20건이 출원, 이전 5년간의 출원건수인 4건에 비해 5배 증가했다. 

화물검사에 사용되는 방사선 종류·검사방식별로 보면 엑스선만 사용하는 검사방식이 127건(89%)으로 가장 많은 것으로 조사됐다. 중성자, 감마선 등을 조사하는 방식이 12건(8%), 검사대상으로부터 방출되는 엑스선, 감마선 등 방사선을 검출만 하는 방식이 4건(3%)을 차지했다. 

엑스선만 이용한 검사 기술의 특이 사례로는 차량이나 화물의 엑스선 화상과 승객 얼굴의 카메라 화상을 결합한 검사방식(8건), 엑스선 검사장치가 장착된 수하물 카트(2건), 엑스선 단층 촬영에 의한 3D 이미지 구성(3건), 듀얼에너지 엑스선 영상을 이용한 물질 추정방법(8건), 드라이브 스루 방식의 화물 검사(2건) 등이 있다. 

인공지능 기반 X-ray 영상 자동판독시스템 프로세스 예시[사진=특허청]

최근에는 방사선을 이용한 화물 검사에 인공지능 관련 기술이 결합된 내용의 특허출원이 증가하고 있다. 총 9건 중 6건이 최근 5년간 출원됐다. 예컨대 ▲수하물의 엑스선 영상들을 셀프러닝 기술을 통해 AI 학습엔진으로 학습 후, 실제 수하물 검사 시 이미 학습된 위해물품 영상에 해당되는 검색 물품을 식별하는 기술 ▲인공신경망을 이용해 추출된 화물의 화상정보를 적하목록 상의 문자정보와 대조해 화물 통과 여부를 판단하는 기술 ▲승객의 소지품 검사와 함께 딥러닝 기술로 획득한 승객의 몸동작 등 신체적 특징을 이용해 승객 통과 여부를 결정하는 기술 등이다.

특허청 관계자는 "비대면 거래 활성화에 따른 화물 운송량 증가에 대비하여, 엑스선 등의 방사선을 이용한 화물 검사는 검사의 신속성과 함께 정확성이 중요하다"며 "인공지능과 같은 최신 기술을 접목한 엑스선 화물 검사 관련 출원이 늘어나는 등 기술적 고도화가 예상된다"고 말했다.