서울기술연구원은 열수송관 파열 사고를 획기적으로 예방할 수 있는 사물인터넷(IoT) 기반 첨단 손상감지 시스템을 세계 최초로 개발했다고 4일 밝혔다.
최근 들어 노후화된 열수송관 파열 사고가 잇따르고 있지만 지상에서 열화상카메라를 이용한 점검 외에는 뚜렷한 대안이 없었다. 하지만 이번에 개발한 시스템을 활용하면 지하에 매설된 관로의 손상을 실시간으로 감지해 사전에 사고를 예방할 수 있다.
서울기술연구원 도시인프라연구실이 개발한 ‘기술 1호’인 이 시스템은 첨단 센싱과 무선센서 네트워크 기술로 구성된다. 첨단 센싱 기술은 땅속에 매설되는 분포형 센서(계측선)과 전기신호반사(TDR)계측기로 이루어져 있다. 무선센서 네트워크 기술은 IoT 센싱망을 구성하는 네트워크 기기(노드·중계기·베이스)와 네트워크 토폴로지 기술로 구성되어 있다.
새로 개발된 첨단 손상감지 시스템은 열수송관의 손상 정도와 위치를 즉시 파악한 뒤 IoT 센싱망을 통해 관리자에게 전송한다. 기존에는 지상에서 지표투과레이더(GPR)이나 열화상카메라로 일일이 수송관을 점검해야 하는 탓에 시간이 오래 걸리고 정확도가 떨어진다는 단점이 있었다.
하지만 이 기술은 긴 전선 형태의 분포형 센서를 열수송관에 최소 10㎝ 간격으로 촘촘히 설치해 열수송관을 효율적으로 관리하고 파열 사고를 조기에 예방할 수 있다. 분포형 센서는 길이 100m의 롤 형태로 제작되어 현장 설치와 연결이 쉽고 내구성도 우수하다.이 센서가 장착된 TDR계측기는 디지털 전기회로 기술을 접목해 기존보다 성능이 대폭 개선됐다.
주요 장비를 연결하는 네트워크기기도 상시로 전력량과 운영상태를 제어할 수 있어 저비용·저전력·고효율을 달성했다. 이 중 무선센서네트워크(WSN) 기술을 이용한 IoT 센싱망은 국제학술지 IEEE 올해 1월호에 논문으로 등재됐다. 앞서 서울기술연구원은 해당 기술을 지난해 12월 서울에너지공사 중계∼신내지구 열수송관에 시범 구축한 뒤 본격적인 운영에 돌입했다.
고인석 서울기술연구원 원장은 “첨단 손상감지 시스템의 설계부터 세부적인 기술과 장비까지 모두 자체 개발해 열수송관 파열사고 예방과 선제적인 유지관리가 가능해졌다”며 “앞으로도 서울기술연구원이 지하시설물의통합적 안전관리를 위한 컨트롤타워가 될 수 있도록 적극 지원하는 한편 독자 개발한 기술이 세계 표준으로 자리잡을 수 있도록 지속적으로 노력하겠다”고 말했다.
/이지성기자 engine@sedaily.com
< 저작권자 ⓒ 서울경제, 무단 전재 및 재배포 금지 >
