근래에는 자동으로 켜지는 조명, 온도조절장치부터 SF 영화에 등장하는 집안일을 대신해 주는 로봇까지 그 변천사가 다양하다.
사람이 집에 들어오면 자동으로 라디오가 켜지고 가족 구성원들의 취향에 따라 음악 프로그램이 선택되고 전화가 오면 볼륨이 줄여지는 등의 홈오토메이션(home automation)에 대한 연구는 이미 1940년 중반부터 시작되었다.
△u-home 스마트 가스안전기기 및 관리시스템
최근에는 무선 유비쿼터스(ubiquitous) 기술을 이용해 스마트 홈(smart home)에 대한 연구를 활발히 하고 있다.
가정에 있는 가전기기들과 위험 또는 안전센서에 무선모듈을 장착하고 건물의 중요 위치에 설치한다. 또 이를 무선센서네트워크로 연결하고 유비쿼터스 컴퓨팅 환경으로 통합 구성해 정확한 상황정보를 인식, 조치를 취할 수 있는 통합관리시스템을 제공하여 거주자가 최대한 편리하고 안전하게 살아갈 수 있도록 서비스를 제공하려는 목적이 있다.
본 지면을 통해 ‘u-home 스마트 가스안전기기 및 관리시스템’ 연구과제로 유비쿼터스 기술을 적용해 가스안전관리의 효율을 높이고 미래 스마트 도시의 인프라 구축을 위한 노력을 간단히 소개하고자 한다.
이 연구는 먼저 가스안전기기에 무선 Zigbee 통신모듈(Ember社, EM250)을 장착하고 무선 게이트웨이(gateway)의 역할을 하는 월패드(wall pad)를 통해 각 안전기기의 상황정보를 수집한다.
이에 위험이나 사고의 개연성이 있다고 판단될 경우 지능적으로 경보 및 가스밸브를 차단시키는 조치를 취하고 서버를 통하여 안전관리기관이나 거주자에 메시지를 알려줄 수 있도록 원격으로 가스안전 기기들을 제어할 수 있게 제작, 가스의 사고나 위험을 사전에 예방하거나 피해를 최소화시키고자 하는 u-home 가스안전관리시스템을 개발하는 것이다.
u-home 가스안전관리시스템 연구는 에너지기술혁신(Energy Technology Innovation)의 일환으로 지식경제부가 후원하는 사업이며 총 연구기간은 2007년 10월1일부터 오는 10월30일까지 3년이다. 중앙대학교 기계공학과가 총괄주관기관으로 ‘가스안전관리 통합시스템 개발 및 구축’이라는 세부과제로 되어 있고 서울산업대학교 안전공학과와 제어계측과가 위탁기관이다.
현재 연구는 1단계(3년)사업이 마무리 단계에 있으며 실증사업을 위해 2단계 사업계획서를 제출한 상태이다.
참여기관과 더불어 2단계 실증사업을 통하여 u-home 스마트 가스안전관리시스템을 패키지 및 최적화해 그 성능과 안전성을 검증함으로써 가스를 사용하는 사람들이 안전하게 가스기기를 사용하도록 도모한다.
u-home 가스안전관리시스템 연구를 수행하는 가운데 국내특허 3건, PCT국제특허 2건을 출원했으며 논문발표는 국외 4건, 국내 13건을 발표하는 등 다양한 연구교류활동을 했다.
△제 언
최근 지구촌에는 아이티, 아이슬란드, 인도, 칠레, 일본 등지에서 지진운동이 활발히 일어나고 있는 것을 볼 수 있다. 기상청 자료를 보면 우리나라도 이제는 더 이상 지진의 안전지대가 아닌 것으로 여겨진다. 올해 우리나라에서 발생한 지진은 내륙에서 14건, 해역에서 10건 등 총 24건으로 기록하고 있다.
이 가운데 규모 3.0 이상의 지진은 4건, 유감지진은 총 3건이었으며 특히 지난 2월9일 오후 6시8분께 경기 시흥시 북쪽 8㎞ 지점(37.45°N, 126.80°E)에서 규모 3.0의 지진이 발생했다.
서울 부근과 수도권 대부분의 지역에서 진동이 2~3초 동안 지속됐다. 한편 일본은 고베지진(1995년)에서 발생한 지진을 계기로 가스공급시설에 지진에 대응할 수 있는 마이컴가스미터나 가스누출경보차단장치 설치가 의무화됐다.
마이컴미터를 사용하면 계량기교체기간을 5년에서 7년으로 연장하고 집중감시시스템을 구축하면 10년까지 연장해 주고 있다.
마이컴가스미터는 가스압력·유량을 측정하고 원격검침, 지진감시, 내부밸브 차단 등의 기능을 갖추고 있다. 이는 보일러 전단에 설치돼 일반계량기+내부밸브+압력·유량·지진센서가 장착돼 있고 가스압력, 가스유량, 지진 등이 발생하면 자동적으로 내부밸브가 차단된다. 또 외부포트로 가스경보기 인터페이스가 가능하다.
현재 우리나라는 수차례 시범사업을 실시했으나 소비자 또는 건설사가 선택적으로 설치를 하고 있다. 일반계량기에 비해 가격이 5배 가량 비쌌기 때문이라 판단된다.
국내에서도 10년 전에 마이컴가스미터가 개발됐으며 가격도 약 3배 정도 내려갔다. 마이컴가스미터의 가격에 대한 소비자와 공급자의 원활한 협의에 의해 우리나라도 충분히 보급돼야 할 필요성을 느낀다.
또한 현재 첨단 또는 무선기능들을 탑재한 센서들이 줄지어 생산되고 있거나 생산 대기 중에 있다고 업계에서는 말한다.
가스누출차단장치, 화재센서, 자동식소화기, 마이컴가스미터 등 무선모듈을 장착해 실험을 하고 신뢰성을 높이는 노력을 하고 있다.
이와 관련 무선통신 모듈을 탑재할 경우 형식승인이나 성능인증 기준이 준비되지 않았다면 전 세계적인 기술 트렌드에 따라 안전관리의 효율과 산업발전을 위한 제도적 기준이 마련되기를 바란다.