건설연, 비탈면 유지관리 위한 ‘스마트 호환 센서’ 개발… 공공 인프라 유지관리 효율 향상 견인한다

전자파적합성·낙하 충격·수신율 등 항목서 ‘성능 인증’ 획득
박선규 원장 “핵심 기술 개발… 지속가능한 안전관리 체계 구축 만전‘

[국토일보 하종숙 기자] 한국건설기술연구원(원장 박선규/이하 건설연)이 토목구조물 유지관리 효율성 극대화를 위해 다양한 제조사의 센서와 호환이 가능한 스마트 센서 및 통합형 데이터 수집장치를 개발, 앞으로 공공 인프라 유지관리 효율성 제고에 일익을 담당할 전망이다.

현재 산사태나, 낙석의 위험성이 높은 비탈면 등 주요 토목구조물에는 재난 예방 및 안전관리를 위한 계측시스템이 운영되고 있다. 그러나 다양한 제조사의 유사 센서를 혼용할 경우, 유지관리가 어렵고 비용이 많이 든다. 특히 센서마다 사용하는 통신 방식이 달라 통합적인 신호 처리와 데이터 관리에 어려움이 있을 뿐만아니라 성능이 향상된 신규 센서를 현장에 적용할 때도 호환성 문제로 인해 도입 지연이 우려돼 왔다. 정부 부처(국토교통부, 행정안전부, 농림축산식품부)에서도 지속적으로 계측 장비 도입이 추진될 수 있어, 센서 간 호환성 문제 해결이 시급한 실정이다.

이에 건설연 지반연구본부 연구팀(팀장 김우석)은 비탈면 관리를 위해 지표 변위계와 구조물 경사계 기능이 적용된 일체형 스마트 호환 센서 및 통합형 데이터 수집장치를 개발했다. 이 개발 장치는 기존 센서의 신호 특성을 분석해 서로 호환 가능한 통신 방식을 적용했으며, 다양한 제조사의 센서 및 장치와도 교체가 가능해 유지관리 비용 절감과 시스템의 유연한 운영이 가능하다.

연구팀은 지표변위계, 구조물경사계, 강우량계 등 현장 활용도가 높은 상위 5개 센서 제품(현장 활용률 약 88~98%)을 대상으로 특성을 분석하고, 호환성 범위를 설정했다.

개발된 장치는 한국산업기술시험원(KTL)의 성능 시험을 통해 ▲KC인증(전자파적합성) ▲온도 ▲습도 ▲낙하 충격 ▲방수 ▲수신율 ▲정확도 등의 항목에서 성능 인증을 획득했다.

건설연은 이번 기술 개발을 통해 센서 수급 불안, 비효율적인 교체 주기, 데이터 수집 중단 등의 문제를 해소할 수 있어 향후 공공 인프라의 유지관리 효율 향상에 크게 기여할 것으로 기대했다.

건설연 박선규 원장은 “이번 기술은 단순한 비용 절감을 넘어, 국가 기반시설의 안정성과 내구성을 높여 국민의 안전한 삶을 뒷받침할 수 있는 핵심 기술”이라며, “현장 중심의 기술 고도화를 통해 지속가능한 안전관리 체계를 구축해 나가겠다”고 강조했다.

한편 이번 성과는 과학기술정보통신부의 지원으로 건설연 중소·중견기업 지원사업(주요사업 대과제 5)인 ‘토목 구조물 유지관리를 위한 다종 이기종 센서 통합 수신 장비 및 스마트 호환 센서 개발(2023~2024)’ 과제를 통해 개발됐다. 건설연은 과학기술정보통신부 산하 국가과학기술연구회 소속의 정부출연연구기관이다.