개발된 지반․구조물 붕괴 징후 감지 센서(반딧불 센서) 및 시스템./사진 : 한국건설기술연구원 제공

[대한경제=박병탁 기자] 한국건설기술연구원은 지반과 구조물 붕괴 징후를 감지하는 스마트 감지 센서(반딧불 센서)와 이를 원격으로 실시간 모니터링이 가능한 시스템을 개발했다고 21일 밝혔다. 개발된 기술은 건설연 연구소 1호 기업인 ㈜재난안전기술과 국내 벤처기업 ㈜엠테이크가 공동개발했다.

기존 계측 시스템은 가격이 비싸고 복잡하다는 단점이 있었다. 이에 건설연 지반연구본부 백용 박사 연구팀은 고효율 보급형 센서와 시스템을 개발해 다양한 위험 지역을 대상으로 지반 움직임을 촘촘하게 모니터링 할 수 있도록 했다.

개발된 반딧불 센서는 붕괴가 우려되는 다양한 위험 구역에 1ｍ~2ｍ 간격으로 손쉽게 부착할 수 있다. 산림청의 사면 붕괴 지중경사계 일변위 기준인 0.05˚보다 더 정밀한 0.03˚ 변이도 실시간으로 감지할 수 있다.

만약 붕괴 징후가 감지되면 즉각 LED 점등과 경보 알람이 울린다. LED 경보는 주간시간 100m 거리에서도 육안으로 확인할 수 있는 고효율의 광전송 렌즈가 장착됐다. 또 현장 경보 알람과 동시에 상황실에서 실시간으로 현장상황을 파악할 수 있어, 관계 기관에 위험 상황을 공유하는 등의 추가 조치를 취할 수 있다.

반딧불 센서 현장 설치 모습./사진 : 한국건설기술연구원 제공

초저소비전력 설계로 센서의 건전지 교체 없이 1년 동안 운영할 수 있다. 또 영하 30℃∼영상 80℃의 환경에서도 센서가 정상 작동해 계절 변화가 뚜렷한 지역에서 활용도가 높다.

반딧불 센서에는 오작동 방지를 위해 설치 장소에 따라 위험을 분석하고 판단하는 알고리즘 기술이 탑재돼 있어 건설 및 토목 공사 현장을 비롯해 노후 건물, 문화재 성곽 구조물, 급경사지, 산사태 우려 지역, 터널 공사, 광산 및 지하 구조물, 교각, 댐, 사방 등 다양한 장소에서 활용될 수 있다.

현재 반딧불 센서는 제주도 용암 동굴, 인천시 정수장과 하수처리장, 일반국도변 절토사면과 산지 비탈면, GTX-A 노선 중 KINTEX 역사 구간, 대전시 및 전남 담양군 아파트 건설 현장, LG 화학공장 등에 시범 설치ㆍ운영 중이다. 또 2023년 신분당선 지하철의 연장 공사 설계에도 반영됐다.

김병석 원장은 “현재 계측 기술은 분석과 해석에 따른 대응에 많은 시간이 소요돼 현장의 붕괴 상황에 신속하게 대응하는 데 한계가 있다”며 “이 같은 시간을 최소화할 수 있는 반딧불 센서 기술은 붕괴사고 예방과 대응에 크게 기여할 수 있을 것”이라고 밝혔다.

한편, 이번 연구는 과학기술정보통신부의 지원으로 건설연의 지역협력사업인 ‘도로안전운영을 위한 제주형 지반함몰 대응체계 개발’ 과제를 통해 이뤄졌다.

박병탁기자 ppt@

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