[국토일보 이경옥 기자] ITS 현장시설물에 대한 에너지효율 및 전기관련 장애를 실시간 감지하고 유지관리의 효율성을 높이는 연구 성과가 최근 나왔다. 도로변에 설치돼 교통정보의 수집 및 제공, 교통위반 단속 기능을 수행하는 ITS 현장장비의 에너지 효율화를 위한 기술 개발로, ITS 현장장비의 주요 장애 원인인 전기 이상상태를 실시간으로 감지할 수 있으며, 채널별 감시가 가능함에 따라 장애발생지점을 파악할 수 있도록 했다. 현장평가를 통해 그 효용성이 입증됐으며 시제품으로 도로IT 부문 설비를 활용 중에 있다. 

한국지능형교통체계협회는 스마트 도로 IT 연구보고서(장기훈 한국지능형교통체계협회 R&BD센터 R&BD실)를 발표하고, ITS 현장장비의 에너지 절감 가능성을 제시했다. 
장기훈 연구원은 이번 기술개발과 관련 “전력 계측 및 모니터링 등 전기안전 관리가 이루어지고 있지 않는 ITS 현장장비에 EMS 기술을 융합해 도로변에 설치된 ITS 현장장비의 전력소비량을 실시간으로 계측, 모니터링, 관리함으로써 에너지 효율화와 CO2 절감을 달성하는 것을 목표로 연구를 추진했다”고 밝혔다.

협회 측에 따르면 연구의 최종목표를 달성하기 위해 ITS 에너지 절감 통합운영기술 개발 및 제도적 기반 구축을 통해 운영전략 개발 및 관련 법제도(안)을 제시하고, 센터에서 현장장비의 실시간 모니터링, 원격 제어 및 관리를 위한 운영소프트웨어를 개발했다. 또한 ITS 스마트플러그 장치 개발 및 시범운영 연구를 수행, ITS 스마트플러그 유형별 시제품에 대한 시범운영 및 성능시험 등을 통해 연구개발 성과물의 실용화 기반을 마련했다.

■ ITS 스마트플러그 
이번 연구 성과로 개발된 ITS 스마트플러그는 ‘부산청 국도 ITS 영상감시 시스템(CCTV) 구매·설치 사업’을 통해 국도 관리구간 내 VMS 중 전기적 장애 위험이 높고, 일시적 장애가 잦아 원격 제어가 요구되는 VMS 25개소에 설치/운영됐다. 그 결과 노후화된 VMS의 일시적 장애대응은 물론 전기 상태정보 수집 및 유지보수 지원에 활용됐다.

2018년도 국가 인프라 지능정보화사업과 관련 오산 스마트시티 내 인프라 시설물의 전기적인 상태정보 수집을 위해 ITS 스마트플러그 50대를 설치했다. ‘자율협력주행을 위한 LDM 및 V2X 기반 도로시스템 개발’ 연구에서는 여주시험도로 11개소, 테스트베드 시범도로(경부선, 영동선) 48개소의 제어기 함체 내 ITS 스마트플러그를 설치, 운영하고 있다.

ITS 스마트플러그란 ITS 현장장비의 전력 및 장애정보를 수집하고 현장장비를 모니터링 및 제어하는 등 관리를 수행하기 위한 것으로, ITS 현장장비 제어함체 내부에 설치되는 렉 타입의 전원 계측/제어 장치다. ITS 스마트 플러그는 아크, 스파크, 누전, 과전류, 과부하 등 전기 안전상의 문제를 예방하기 위한 모니터링 정보와 전력 관리 및 운영 효율화를 위한 전기 사용량, 역률정보 및 누전차단기 동작 관련 이력 정보 등 기본적인 전력 정보를 센터로 전송하는 기능을 가진다. 또한 센터에서 현장장비의 전원을 원격으로 제어하기 위한 각 채널별/그룹별 on/off 제어기능을 포함한다.

■ ITS 에너지 효율화 관련 제도적 기반 마련
ITS 시설의 에너지 효율성 향상 기술 개발도 다양하게 추진 중이다. 한국지능형교통체계협회는 이에 관련 시설의 보급 및 확산 환경을 검토하고자 국내·외 관련 법·제도에 대한 분석을 진행했다고 밝혔다. 

장기훈 연구원은 “에너지 분야에서는 녹색기술 개발 및 녹색사업의 추진을 위해 지원조항을 명시하고 있으나, ITS 관련 시설은 지원 대상에 미포함돼 있을 뿐만 아니라, 교통 분야는 에너지 절감 시설 및 기자재로의 분류는 물론 지원 내용이 부재한 상황”이라면서 “이번 연구에서는 자동차/도로교통 분야 ITS 사업시행지침에 ITS 국고보조 우선순위 대상으로, 에너지 절감과 ITS 운영관리 업무에 에너지 수급 관련 내용을 추가해 법제도 개선(안)을 도출했다. 또한, ITS 스마트플러그 설치 시 센터와의 원활한 정보연계와 설치 효율성 향상을 위해 국내 교통환경에 부합하는 메시지 표준을 개발했다”고 말했다. 

■ ITS 스마트플러그 통합 운영소프트웨어 개발
ITS 스마트플러그 통합 운영소프트웨어는 센터 운영단말에 통합 운영소프트웨어를 설치해 운영자가 시스템의 전반적인 정보를 확인하고 현장장비의 제어 및 환경설정 등이 가능하도록 다양한 기능을 개발했다. 

또한, 운영소프트웨어는 센터운영단말에서 뿐만 아니라 현장에서의 직접 운영/관리를 지원하기 위해 C/S기반과 WEB 기반으로 개발했다. 이를 통해 언제 어디서나 도로변 현장장비에 설치된 ITS 스마트플러그로부터 전력정보 및 장애정보를 실시간으로 모니터링하며, 원격으로 현장장비의 전력을 효율적으로 제어/관리할 수 있도록 했다. 

운영자는 설치지점별 ITS 스마트플러그의 상태정보 확인 및 원격제어가 가능하며, 교통정보와 전력정보를 기반으로 상황별 운영전략 수행 의사 결정은 물론 시뮬레이션을 통한 실시간 에너지절감 분석이 가능하도록 구현했다. 

■ ITS 스마트플러그 시제품 개발
ITS 스마트 플러그는 ITS 현장장비의 제어함체 내부에 설치돼 현장장비 상태 모니터링, 실시간 전력 수집과 제어, 관련 정보제공 기능을 모두 구현한 렉 타입의 전원 계측/제어 장치이다. ITS 스마트플러그는 스마트플러그 통합 운영소프트웨어에 관련 정보를 제공하고, 운영자의 제어명령을 직접 실행하는 역할을 하게 된다.

ITS 스마트플러그 시제품은 ITS 현장의 제어기 함체 크기와 운영되는 장비의 전원 용량에 따라 표준형, BIT용, VMS용, 및 지주 삽입형으로 구분, 개발했으며, 요구기능을 모두 구현 가능하도록 제작했다. 

■ 시범운영 및 제품인증 
시범운영도 실시했다. 안양시를 테스트베드로 해 CCTV 외 5종의 ITS 현장장비에 스마트플러그 시제품 48대를 설치했다. 협회 연구에 따르면 테스트베드 지역에 계약된 ITS 현장장비의 전력량 및 납부 중인 요금과 ITS 스마트플러그 운영을 통해 측정한 전력량 및 예상 납부요금을 비교 분석한 결과, 전력량은 7.2~64.3% 절감할 수 있으며, 전기요금의 경우 최대 7,554원까지 절감 가능한 것으로 나타났다.

ITS 스마트플러그를 설치함에 따라 기존에 수집이 불가능했던 ITS 현장장비별 전원 장애 발생 유형에 대한 모니터링이 가능하게 된 것도 성과다. 
개발된 ITS 스마트플러그 시제품 4종은 한국화학융합시험연구원으로부터 전자파적합성 시험인증을 완료했으며, 방송통신기자재 등 적합등록 필증을 발급받았으며, KOLAS 인증기관인 한국산업기술시험원의 전기안전성 시험인증을 완료했다.

장기훈 연구원은 “ITS 스마트플러그는 ITS 분야의 장비 이외에도 유사 공공 시설물에도 확대 적용이 가능한 기술로써 도로변에 설치된 현장장비 전 분야로 확대 적용할 수 있으며, 高성장이 전망되는 에너지관리시스템 시장에서 시장성이 높을 것으로 판단된다. 또한, ITS 현장장비의 전력을 관리할 수 있는 장비 개발은 우리나라의 에너지 효율화 국가정책에 부합하고, 에너지 절감을 통해 정책적, 기술적, 경제적으로 파급효과가 있을 것으로 예상된다”고 강조했다. 
 

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