(기획)매설배관 안전확보 감시시스템 개발
(기획)매설배관 안전확보 감시시스템 개발
  • 이종수 기자
  • 승인 2010.11.17 10:13
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배관파손 감시시스템 시공현장서 ‘각광’

▲LG LCD공장 구간 스팀공급관로에 위스코의 배관파손 감시시스템을 구축하는 모습.
가스, 석유 등 에너지에 대한 수요 증가로 지하에 매설되는 배관도 지속적으로 증가하고 있다. 이러한 매설배관은 자연부식뿐만 아니라 다른 지하매설 구조물(지하철, 상하수도관 등)에 의한 전기간섭 등의 요인들에 의해 부식손상을 받고 있다.

배관의 부식손상을 방지하기 위해 전기방식 및 배관의 절연 등의 방법들을 적용하고 있지만 지속적인 점검 및 보수 등의 어려움이 있다. 이러한 문제를 해결할 수 있는 시스템이 최근 배관시공 현장에서 각광받고 있다. 바로 위스코가 개발한 배관파손·누수 감시 시스템이 바로 그 것.

▲배관파손 사고 걱정 끝

피복강관 생산업체인 위스코(공동대표 신도철·윤상조)가 개발한 배관 파손·누수 감시시스템 ‘파이프가드’는 감지관의 파손 및 누수 상태를 실시간 감시하는 시스템으로서 유지관리를 체계적으로 수행할 수 있다. 감지관의 파손 및 누수 발생 시 이를 GIS 전자지도를 통해 감시하고 그 위치 및 배관과 관련된 정보를 메일, 알람, SMS를 통해 실시간으로 확인할 수 있다.

이 시스템의 핵심장치인 원격자동감시장치는 감지선으로 펄스신호를 출력하고 감지선의 결점(단선, 단락)으로부터 돌아오는 반향파에 대한 시간을 측정해 그 결점까지의 거리를 계산한다. 또 그 길이를 서버로 전송, GIS 전자지도에 맵핑(mapping)해 그 위치를 확인할 수 있도록 하는 게 이 시스템의 원리다.

시스템 운영 흐름을 보면 감지관 시공현장에서 수집된 시공자료에 의해 운영센터의 데이터베이스가 구축된다. 원격감시장치는 일정한 간격으로 시공된 감지관의 파손이나 누수상태를 실시간으로 감시한다. 원격감시장치에 의해 파손이나 누수가 확인되면 그 위치정보가 운영센터로 전송되는 동시에 관리자의 알람 채널로 알려지게 된다. 배관을 관리하는 회사는 파손 또는 누수 위치로 출동해 보수작업을 수행하게 되는 것이다.

이 시스템은 파손·누수 감지관, 원격감시장치(RTD-1000), 운영센터(종합상황실), 운영서버 컴퓨터 및 소프트웨어, 통신망, 정류기 등 14개 요소로 구성돼 있다. 구성 요소 중 가장 중요한 부분인 감지관은 150A부터 1,650A까지 다양하며 감지선의 길이는 최소(150A) 29m, 최대(1,650A) 290m이다.

감지관은 파손이나 누수 발생 시 그 위치를 감지하는 역할을 하기 때문에 시스템 구성 자재 중 가장 중요한 부분이다. 감지관은 기존의 폴리에틸렌 피복강관의 외면 코팅층 사이에 감지선을 나선형으로 삽입한 것이다.

강관의 내면은 에폭시 도장이 이뤄져 내면의 부식을 방지하도록 했고 관 단부에서는 관이음시에 이웃하는 관의 감지선과 연결할 수 있도록 감지선을 노출시켜 놓았다. 감지관은 용접방식, 조인트 방식, 이음관으로 접합할 수 있도록 설계돼 있다.

위스코의 관계자는 “감지관의 시공에서 많은 작업이 연결부에서 이뤄지고 감지선이 잘 연결돼야 시스템 동작과 운영이 원활해진다”라며 “지하에 매설되는 것이기 때문에 장기간 유지되기 위해서는 감지선의 보호도 중요해 감지관 보호기능을 강화했다”고 설명했다.

일반적으로 원격감시장치의 1채널이 감시할 수 있는 범위 동선길이는 10km이다. 이를 D300mm 구경의 관 연장으로 환산하면 1km이다. 따라서 4채널의 원격감시장치는 4km를 감시할 수 있다는 게 회사 관계자의 설명이다.

위스코는 이 시스템을 도입하면 △현장 시공관리 시스템화에 따른 시공품질 향상 및 시공하자 예방 △현장시공 검사를 통한 시공의 신뢰성 및 투명성 확보 △실시간 파손 및 누수 위치 확인으로 탐사에 따른 별도 비용 불필요 △파손 원인제공자 실시간 확인으로 원인자 부담에 의한 복구 △지자체가 사용 중인 GIS와 쉽게 연동돼 GIS 활용도 증대 △관망 확대에 따른 추가적인 관리 운영요원 불필요 △절감된 재원으로 시스템 도입비용 2~3년 내 회수 가능 등의 기대효과를 누릴 수 있다고 밝혔다.

이 시스템은 가스관, 송유관, 난방관, 상수관, 쓰레기관, 오수관, 소방관 플랜트 등 다양한 지하매설배관에 적용할 수 있다.

이미 한국가스안전공사의 시험에서도 이 시스템의 우수성이 인정됐다. 위스코는 가스안전공사에 시험을 의뢰했으며 공사는 지난 2006년부터 지난해 3월까지 시험한 결과 △감지관의 규격 및 사양(KS기준) △감지선이 PE피복에 미치는 영향 △감지선 보호코팅 재질(PVC) 적절성 △감지선의 전압 및 전류에 의한 점화원 가능여부 △GIS망 연계 가능성 △파손감지관 변질성 검증 등 여러 항목에서 이상이 없는 것으로 나왔다.

위스코의 관계자는 “이 시스템을 처음 적용했을 때 수요처에서 약간의 의구심을 갖기도 했지만 시스템 운용 중 타공사로 인한 피복손상 시 실시간으로 감시하는 등 시스템의 우수성을 인정받았다”라며 “가스안전공사도 약 2년간에 걸친 시험을 통해 가스관이나 송유관 등에 적용해도 좋다는 보고서를 낸 바 있다”고 밝혔다.

위스코는 이 시스템과 관련해 △누수탐지가 용이한 액체관 △액체관 네트워크 구축방법 및 액체관 누수탐지시스템의 데이터 보정방법 △액체관의 손상위치 검출시스템 및 검출방법 △누수탐지가 용이한 하수관 등의 지적재산권(특허)을 보유하고 있다.

위스코는 이 시스템의 우수성을 인정받아 ‘제5회 2010 대한민국 친환경 대상(시스템 강관부문)’을 수상하기도 했다.

▲관로시공 현장서 각광

위스코는 이 시스템의 현장 적용을 확대하고 있다. 상수도관 및 오수관분야에선 평택 이충지구, 대전소호동, 김포 장기지구, 파주 당동지구 등에서 이 시스템이 운용되고 있으며 평택 청북지구, 김포 한강신도시 및 양곡지구,  양촌 산업단지, 진주시 가호지구 및 초전지구, 대전 서남부지역 및 남양주 별내지구 등에서 시공을 완료했거나 진행 중이다.

도시가스분야에선 중부도시가스가 국내 도시가스회사 최초로 아산 둔포지구에서 실증시험(300A 배관, 약 300m) 중이다.

또한 LG LCD공장 구간의 스팀공급관로(500A, 5.1km)에도 위스코의 배관 파손·누수 감시시스템이 적용됐다.

다만 신설관로에 이 시스템을 구축하는 경우 모니터링 시스템이 추가돼 비용이 다소 상승하는 점이 있긴 하다. 하지만 유지관리비용이 적게 들고 배관재 수명을 기존보다 약 2배 이상 연장시킬 수 있어 장기적으로 기존 배관방식보다 경제적이고 안전사고를 원천적으로 막을 수 있다는게 위스코 측의 설명이다.

정부는 2007년 국책과제로 가스관 등 7대 지하시설물을 모니터링 할 수 있는 시스템을 개발토록 했다. 이에 따라 위스코가 개발한 배관 파손·누수 감시시스템이 관로시공 현장에서 더욱 각광을 받을 것으로 기대되고 있다. 위스코는 해외에도 이 시스템을 수출하는 계획도 갖고 있다.
신도철 위스코 대표는 “시민생활에 지대한 영향을 주는 지하시설물에 대해 실시간으로 이상 유무를 확인해 조치를 취할 수 있는 지하매설배관 유지관리시스템 도입이 절실하다”라며 “이런 시스템을 통해 배관재의 노화를 방지하고 안전사고를 사전에 예방할 수 있다”고 밝혔다.


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