[시평] 제4차 산업혁명 시대, 지하관로 안전 확보 위한 발전 방향
[시평] 제4차 산업혁명 시대, 지하관로 안전 확보 위한 발전 방향
  • 투데이에너지
  • 승인 2020.11.23 10:03
  • 댓글 0
이 기사를 공유합니다

▲박민철 서울기술연구원 도시인프라연구실 수석연구원
▲박민철 서울기술연구원 도시인프라연구실 수석연구원

[투데이에너지] 우리가 살고 있는 제4차 산업혁명 시대는 초연결(Hyperconnectivity), 초지능(superintelligence)을 특징으로 기존 산업혁명에 비해 더 넓은 범위(Scope)에 더 빠른 속도(velocity)로 크게 영향(impact)을 끼치며 정보통신기술(ICT) 기반의 새로운 산업 시대를 대표하는 용어가 됐다.

최근 많은 사고가 발생하고 있는 지하관로의 안전 확보를 위해서도 정보통신기술(ICT)을 도입하고 있다.

노후 기반시설 관리체계 구축 기반 마련을 위해 지난해 ‘지속가능한 기반시설 안전강화 종합대책’을 마련하고 교통시설, 유통·공급시설, 방재시설, 환경기초시설이며 지하관로와 같은 공급시설을 안전하고 스마트한 관리 체계를 구축하고자 했다.

서울시에서는 지난해 9월 지하시설물의 통합적·선제적 안전관리를 골자로 하는 ‘서울시 지하시설물 통합안전관리대책’을 처음으로 발표했으며 지하안전 통합체계 구축, 선제적·체계적 안전관리, 스마트기술 예방시스템 개발 등 3대 분야에 있어서 10개 추진과제를 시행하고 있다.

정부가 지난 7월14일 코로나19 사태 이후 경기 회복을 위해 발표한 ‘한국판 뉴딜 종합계획’도 D·N·A(Data·Network·AI) 기반을 바탕으로 혁신과 역동성이 확산되는 디지털 중심지로 만드는 것을 첫 번째 추진전략으로 내세웠다.

이는 안전·편리한 국민생활을 위한 SOC 핵심 인프라 디지털화, 도시·산단·물류 등 스마트화로 연관산업 경쟁력을 제고할 계획이며 이 중 4대 분야 핵심 인프라 디지털 관리체계를 구축하는 것이다. 정밀도로지도, 지하구조물(15종) 3D 통합지도, 지하공동구(120km) 계측기를 설치해 최근 디지털 트윈을 구축하기로 했다.

필자도 서울기술연구원에서 첨단 센싱과 건설융합 분야의 연구를 수행하고 있으며 지하관로의 파열사고를 실시간 감지해 사고예방과 선제적 유지관리에 활용될 수 있는 ‘첨단 손상감지 시스템’을 개발했다.

이 시스템에 들어간 기술들은 정보통신분야(ICT)의 TDR센서(Time Domain Reflectometry)와 WSN으로 불리는 무선센서 네트워크(Wireless Sensor Networks) 이용한 것이다.

WSN은 초연결(Hyperconnectivitiy) 사회를 구현하는 산업분야 주요 기술 중 하나로 IoT 센싱망으로 도시인프라의 안전 상태나 이상 징후를 실시간 모니터링 할 수 있다.

하지만 이러한 첨단 기술들로 손상감지 시스템을 만들고 실용화까지 성공하고 난 뒤 다시 연구를 시작한 것은 오히려 토목공학의 가장 기본적인 이론이었다.

자연상태에서 땅 속의 수분 함량(함수비)이 어떻게 어느 정도 변할 때 센서가 감지하고 관리자에게 경보를 알려줘야 할까? 정말 기본적이면서도 어려운 질문이다.

땅 속에 매설된 지하관로의 손상이나 누수를 감지하는 데에는 감지선을 관로와 함께 매설해서 전류나 빛을 흘리고 반사돼온 값을 분석하거나 땅속에 전파를 쏴서 반사돼 오는 값을 분석하는 일종의 레이더, 누수된 부위에서 생기는 미세한 소음을 측정하는 음향 기법 등이 있다.

이러한 기법들에 대한 무수히 많은 전자기기들이 첨단 기술의 발전에 따라 눈부시게 발전하고 있지만 손상을 발생시키는 원인과 발생 과정, 파열사고까지를 정확히 이해해야만 여기에 필요한 첨단 기술들이 무엇인지 알 수 있으므로 결국 손상을 감지하기 위해서는 토목공학의 가장 기본적인 이론에 충실해야 한다.

첨단 기술에 많은 지원이 이뤄지지만 그럴수록 가장 기본적인 토목공학 분야에서 가장 기본이 되는 이론이나 기술들에도 많은 지원이 이뤄져야 한다.

지하관로의 관리주체에서도 다양한 기술들을 개발하고 언론에 보도되고 있으며 대부분 유지관리 중에서도 시스템의 운영 측면에만 치우쳐져 있고 상대적으로 기술의 난이도가 높고 많은 비용이 소요되는 센서나 점검 기술에 대해서는 개발이 미약한 실정이다.

그만큼 기본적 이론에 대한 이해에 오랜 시간이 걸리고 ICT 기술의 융합도 어렵기 때문이다.

정부나 서울시와 같은 지자체에서 선제적 유지관리를 위한 시스템 운영 측면에서도 많은 지원을 하고 있으므로 여기에 더해 실질적으로 손상을 감지하고 획득할 수 있는 센서나 점검 기술에도 많은 지원과 연구 역량의 투입이 필요하다.

그리고 센서나 점검 기술은 개발부터 실용화까지 오랜 시간과 비용이 필요하고 실용화를 위해 많은 현장에서 다양한 실험과 사례를 조사해야 된다는 것을 이해해줘야 한다. 


댓글삭제
삭제한 댓글은 다시 복구할 수 없습니다.
그래도 삭제하시겠습니까?
댓글 0
댓글쓰기
계정을 선택하시면 로그인·계정인증을 통해
댓글을 남기실 수 있습니다.

해당 언어로 번역 중 입니다.