지반·구조물 붕괴 징후 보이면 '깜빡깜빡'…'반딧불 센서' 개발

반딧불 센서/사진=건설연

한국건설기술연구원( 이하 건설연)이 건설연 연구소1호기업 재난안전기술과 국내 벤처기업인 엠테이크와 함께 지반과 구조물의 붕괴 징후를 감지하는 스마트 감지 센서(반딧불 센서) 및 원격 실시간 모니터링 시스템을 공동 개발했다고 21일 밝혔다.


기존에 지반 움직임을 감지하는 계측 시스템은 가격이 비싼 데다 전문가가 아니면 사용이 힘들다는 단점 때문에 활용도가 높지 않다.

이번에 개발한 반딧불 센서는 지반의 이동을 LED 경보로 나타낼 수 있는 센서다. 붕괴가 우려되는 다양한 위험 구역에 1~2m 간격으로 손쉽게 부착할 수 있다.

또 산림청의 사면 붕괴 지중경사계 일변위 기준인 0.05˚보다 더 정밀한 0.03˚ 변이도 실시간으로 감지할 수 있다. 만약, 붕괴 징후가 감지되면, 즉각적으로 LED 점등을 통해 경보 알람이 발생한다.

반딧불 센서 작동 방식/사진=건설연

이때 LED 경보는 주간 시간대에 100m 거리에서도 육안으로 확인할 수 있는 고효율의 광전송 렌즈 기술로, 현장 관리자와 작업자들이 쉽게 알아볼 수 있다.

현장 경보 알람과 동시에 상황실에서도 원격으로 실시간 현장상황을 파악할 수 있어 관계 기관에 위험 상황을 공유하는 등의 추가 조치를 취할 수 있다.


또 설치가 간편하기 때문에 기존 계측 센서의 설치·운영비와 비교하면 50% 이상 비용을 절감할 수 있다는 설명이다.

유지관리 측면에서도 장점이 있는데, 초저소비전력 설계로 센서의 건전지 교체 없이 1년 동안 운영할 수 있다.

반딧불 센서를 설치한 모습 /사진=건설연

영하 30℃와 영상 80℃의 환경에서도 센서가 정상적으로 작동한다.

반딧불 센서에는 오작동 방지를 위해 설치 장소에 따라 위험을 분석하고 판단하는 알고리즘 기술이 탑재됐다.

반딧불 센서 내부/사진=건설연

따라서 건설 및 토목 공사 현장을 비롯해 노후 건물, 문화재 성곽 구조물, 산사태 우려 지역, 교각, 댐 등 다양한 장소에서 활용할 수 있다.

현재 반딧불 센서는 △제주도 용암 동굴 △인천시 정수장과 하수처리장 △일반국도변 절토사면과 산지 비탈면 △GTX-A 노선 중 킨텍스 역사 구간 △대전시 및 전남 담양군 아파트 건설 현장 △LG 화학공장 등에 시범 설치·운영 중이다.

추후 건축물 해체 공사를 비롯한 국가 주요 시설물 건설 공사에 적용되는 사례가 늘어날 것으로 기대된다.

김병석 건설연 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 예방·대응에 크게 기여할 것"이라고 말했다.

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