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시설안전공단, 다채널 안테나 고정 진단장치 개발 성공···선진국 수준 안전진단 기술력 `확보'첨단 기술 대거 적용해 진단 정확도·효율성·안전성 획기적 개선···철근콘크리트·터널 배면공동 진단 등 다방면 활용 가능
김주영 기자  |  kzy@ikld.kr
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승인 2018.08.09  10:19:51
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▲ 한국시설안전공단이 1년 6개월간 연구해 개발한 '다채널 안테나 고정 어태치먼트'가 터널 안전진단을 진행하고 있다.

[국토일보 김주영 기자] 한국시설안전공단(이사장 강영종)이 1년 6개월간의 연구 끝에 정확도, 안전성, 효율성을 모두 높인 ‘정밀안전진단장비’ 개발에 성공, 선진국 수준의 시설물안전진단 기술력을 확보했다. 국내 뿐 아니라 해외 시설물유지관리시장이 급속도로 성장하고 있는 상황에서 기술 수출 등 관련 산업의 발전을 견인함으로써 사회적 가치를 창출할 것으로 기대된다.

시설안전공단은 지하 싱크홀 탐사에 쓰이는 3차원(3D) GPR(Ground Penetrating Radar, 지표투과레이더) 장비를 터널 정밀안전진단에도 활용할 수 있도록 기계화한 ‘다채널 안테나 고정 어태치먼트(Attachment)’를 개발했다고 9일 밝혔다.

3차원(3D) 다채널 방식인 이 장비의 특징은 콘크리트 표면과 다채널 안테나간 간격을 자동조절하는 기능, 360°(유압식 180°) 회전 기능, 미세각도 및 길이 조정 기능 등 첨단기술을 두루 적용됐다는 점이다. 이를 통해 진단의 정확도를 대폭 높이게 된다.

첨단 기술력이 동원된 이번 장비의 가장 두드러진 장점은 터널 콘크리트의 배면공동을 확인할 수 있다는 것. 기존 단채널 2D 방식으로는 확인할 수 없었던 부분을 볼 수 있게 됨으로써 시설물 안전이 강화됐다.

시설안전공단은 이 장비를 활용하면 터널 천단부, 어깨선, 측선 등에 대해서도 기존보다 더욱 정밀한 탐사를 진행할 수 있을 것으로 내다봤다.

   
▲ 한국시설안전공단 직원들이 경남 사천시 송포동 각산터널에서 새롭게 개발한 '다채널 안테나 고정 어태치먼트'를 이용해 진단작업을 진행하고 있다.

공단에 따르면, 접촉식인 기존 방식 대신 비접촉식 안테나를 활용할 경우 탐사차량이 주행할 때 터널 콘크리트 표면과 안테나 사이의 간격을 일정하게 유지할 수 있도록 조정하는 것이 무엇보다 중요하다고 설명했다. 이에 공단 개발팀은 초음파 거리측정기와 메카실린더를 활용한 ‘자동위치제어 프로그램’을 개발함으로써 이 문제를 해결했다.

개발 완료까지 1년 6개월이 걸린 이번 장비는 터널 내부 작업의 안전을 고려해 원격조정도 가능하도록 설계했다. 기존 터널 진단은 작업자가 고소작업차량을 타고 진단용 안테나를 터널벽면에 밀착시키면서 이동하는 방식으로 진행됐다. 이 과정에서 발생할 수 있는 인명사고를 방지하기 위해 이번 장비는 사람이 탑승하지 않고 원격으로 제어할 수 있도록 했다.

여기에 작업 시간을 크게 줄임으로써 교통통제 후 진행되는 터널 안전진단으로 인한 운전자 불편도 대폭 감소시킬 것으로 기대된다.

이번에 개발된 장비는 모터 방식과 유압 방식 총 2가지다. 모터방식은 크레인 끝 부분을 고정 연결하는 브래킷만 바꾸면 다양한 제작사의 크레인에도 적용할 수 있도록 설계했다.

모터방식에 비해 장비를 소형화 한 유압방식은 대량생산과 유지관리가 가능하도록 국내에서 생산되는 고소작업차량의 유압제어시스템과 연계해 개발됐다.

새로 개발된 장비는 ▲3D 해석을 통한 터널 콘크리트 구조물의 안전성 확보 ▲국가 주요 시설물인 도로터널 진단의 신뢰성 향상 ▲공동의 면적 환산 등을 통한 정확한 보수물량 산출 및 보수비용 부풀림 방지 등에도 기여할 것으로 기대된다.

아울러 시설안전공단은 장비 사용에 필요한 사용승인과 안전검사를 완료하고, 관련 기술에 대한 특허도 출원도 진행하고 있다.

시설안전공단 강영종 이사장은 “이번 개발한 장비는 도로터널은 물론 철도터널, 지하철, 교량상판, 건축물 외벽 철근탐사 등에도 충분히 활용할 수 있을 것”이라며 “공단이 선진국 수준의 기술력을 증명해 보였다는 점에서도 이번 개발은 의미가 크다”고 평가했다.

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