수중 구조물 안전진단 간편해진다/ 싱크홀 조사‧분석, 자동차로 손쉽게 탐지

수중 구조물 안전진단 간편해진다

     잦은 지진 발생으로 이제 우리나라도 지진 안전지대가 아니라는 불안감이 고조되고 있다. 이에 따라 아파트, 빌딩 등 육상 구조물은 물론 교량, 댐, 제방 등 수중 구조물의 안전 상태에 대한 점검도 철저히 이뤄져야 한다는 목소리가 높다.

지상의 구조물은 쉬운 접근 방법과 육안 분석이 가능해 비교적 안전 진단이 용이했다. 하지만 수중 구조물은 안전 진단이 쉽지 않다. 물속에 들어가서 살펴보기 위해서는 수압, 조류 등에 훈련된 잠수부가 필요하기 때문이다.

더욱이 우리나라 하천, 저수지, 바다는 대부분 물이 탁해서 육안으로 구조물의 상태를 살펴보기 어려울 뿐만 아니라 각종 수중 폐기물, 유해물질 등으로 인해 잠수부가 직면하는 위험도 높다.

이러한 상황에서 음파를 통해 수중 구조물의 표면상태를 보다 선명하게 살펴볼 수 있는 신기술이 개발돼 관심을 모은다. 건설신기술 제787호로 지정된 이 기술은 음파탐지기인 ‘1MHz급 듀얼소나’를 이용해 수중구조물의 표면상태 영상을 얻는 방식이다.

잠수부가 직접 물속에 들어가 초음파를 탐지하기 때문에 작업 범위가 좁고 별도 전문 인력이 필요했던 기존 기술과는 달리 무인초음파 탐지로 넓은 지역을 한 번에 촬영할 수 있고 고화질 음파 영상을 얻을 수 있다.

㈜다음기술단은 지난 2002년 9월 설립돼 현재 안전진단 종합면허, 시설물 유지관리, 엔지니어링 활동주체, 한국수력원자력 Q등급/A등급, 전문건설업, 벤처기업, 이노비즈, 해외시장개척 사업 분야와 건설신기술, 방재신기술, 철도신기술(교량), 수자원신기술(소나), GS(굿소프트웨어), 다수의 특허를 보유한 토탈 솔루션 기업이다.

현재 ‘다음세대 기술연구원’의 왕성한 활동을 통해 지속적인 시설물 안전관리 기술개발과 4차산업(ICT, IoT) 시장개척을 도모하며, 안전진단 전문기관 민간업계 최초로 인도네시아 국가시설물 역량강화 구축 프로젝트 해외사업에 진출하는 쾌거를 이루는 등 해외시장 개척의 선구자로 앞장서고 있다.

올해로 창립 17주년을 맞은 다음기술단은 현재까지 1400건 이상의 점검·진단 수행으로 국내 시설물 안전에 기여해 왔다. 최근 5년간 12건의 연구개발을 통해 특허등록 38건, 신기술 6건(건설신기술 3건, 방재신기술 3건), GS인증 1건, 사업화 2건 등의 성과를 얻기도 했다.

특히 올해 기존 기술보다 진보된 ‘1MHz급 및 2MHz급 통합 운용이 가능한 전동지그 일체형 소나(SONAR)장비를 이용한 하상·수중 구조물 표면상태 영상확보기술’이 건설신기술에 지정되는 등 수중구조물 안전진단·점검 분야 기술개발에 박차를 가하고 있다.

다음기술단은 2010년부터 지금까지 총 7건의 해외시장개척 사업을 완료한 상태다. 캄보디아, 가나, 인도네시아 등 개발도상국에 시설물 유지관리에 대한 업무효율성 증대와 시설물 수명연장, 붕괴사고 감소를 위해 효과적인 유지관리 시스템을 제공해왔다.

특히 인도네시아의 경우 섬이 많은 지리적 특성과 경제 규모의 급격한 성장으로 꾸준한 교량 계획·건설이 진행되고 있으나, 현수교, 사장교, 아치교 등 특수교에 대한 유지관리 인식부재로 2011년 11월 동부 칼리만탄의 현수교(Kutai Kertanegara bridge/710m)가 붕괴 되는 등 1.5년에 1회의 빈도로 특수교량 붕괴사고가 발생해 재산·인명피해가 심각한 상황이다.

이에 인도네시아 정부는 대한민국 정부에 포괄적이고 효율적인 ‘특수교 통합 상시 안전관리 시스템 구축’에 대한 지원을 요청했으며, 올해 한국시설안전공단과 컨소시엄을 구성해 ‘인도네시아 국가교량 건전성 모니터링 통합관리 시스템 구축사업’을 실시하고 있다.

향후 다음기술단은 ‘다음세대 기술추구’라는 기업이념 아래 왕성한 연구개발 활동으로 미래 사업을 개척해 나갈 계획이다. 이를 위해 지속적으로 진행 중인 사업으로는 수중구조물 점검 및 진단 사업이 있으며, 2MHz 소나기술의 건설신기술 지정으로 활발하게 사업이 진행될 것으로 기대를 모으고 있다.

또한, 연구개발이 완료된 IoT 유지관리 시스템은 시설물의 상시적이고 자동화된 유지관리 기술로, 최근 고속도로 공사구간 사면에 적용해 붕괴위험을 실시간 계측하고 위험시 통제하는 시스템이 구축됐다. 현재 진행 중인 연구개발 과제에서는 태블릿PC를 활용한 구조물 상태평가 플랫폼, 부단수 장치를 이용한 상수도 밸브교체 공법 등을 사업화 추진 중에 있다.

다음기술단 박철 대표이사(사진)는 “세계적으로 SOC 예산이 줄어드는 데 반해 안전진단 시장은 점차 증가하는 추세다. 다음기술단은 구조물의 설계, 안전진단, 유지관리·계측관리에 대한 기술을 수집·분석하고 이를 바탕으로 실질적인 기술개발을 통해 국내외 시설물 자산관리 전문기술을 선도해 나갈 계획”이라며 “지속적인 기술개발을 통해 경쟁력을 갖추고 미국·유럽·일본 등 국외 시장으로 진출해 글로벌 기업으로 성장해 국내 진단업계의 위상을 높였으면 한다”고 전했다.

[공학저널 이상오 기자] 

싱크홀 조사‧분석, 자동차로 손쉽게 탐지

    해마다 전국에서는 수백 건의 지반 침하 현상이 나타나고 있다. 일명 ‘싱크홀’이 발생하는 것이다.

지하 동공의 원인은 다수 지하매설물과 지반굴착공사 등에서 기인한다. 눈으로 확인할 수 없는 지하, 예측하지 못한 상황에서 발생하는 싱크홀은 대형 인명사고로 이어질 수도 있는 만큼 정확한 사전 탐사‧예방이 매우 중요하다.

이를 위해 국내외에서 다양한 지반 탐사 장비와 기술이 개발되고 있는 가운데 최근 GPR을 활용해 노면 하부에 파동(주파수)을 보낸 후 응답하는 결과 값을 해석해 동공을 탐지하는 기술이 활발히 사용되고 있어 이목을 끈다.

부산시에서 발생한 씽크홀 사례/중앙일보

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국내 순수 기술로 새롭게 개발된 다중채널 차량 탑재형 지표투과레이더(GPR) 장비를 이용한 지반내부 공동 탐사기술은 주요장비인 GPR과 GPS(위성항법장치)‧제어기‧영상카메라 등 부대장비와 탐사 데이터를 해석하는 프로그램 등 동공 탐사에 필요한 모든 기기를 자동차에 탑재시킨 일체형이라는 점이 특징적이다. 차량 일체형이기 때문에 도로를 지나면서 동시에 조사‧분석이 가능하다.

그간 공사현장이나 터파기 주변은 주로 보도와 이면도로 구간으로 차량형 GPR장비로 조사가 부적합했다. 때문에 대부분 조사가 이뤄지지 않았고, 일부 지하동공·지반탐사에 단채널 GPR탐사기가 동원된 것이 전부였다.

국내에서 공동 탐사차량이 일체화되는 추세이긴 하지만, 그동안 GPR은 해외 수입이 대부분으로 자동차 뒤편에 매다는 트레일러 형식이 대부분이었다. 하지만 국내 기술로 개발된 GPR탐사 기술은 편리성은 높이고, 기존의 탐사 시스템을 획기적으로 쇄신해 정밀도와 작업 효율을 개선했다는 평가를 받고 있다. 특히 그간 해외에 전적으로 의존했던 주요부품‧소프트웨어를 국산화 개발한 점에서 의의를 갖는 기술이기도 하다.

기술을 개발한 (주)장민이엔씨는 지난 2005년 정부로부터 안전진단 전문기관으로 지정된 이후 매년 괄목할 만한 성장을 거듭한 결과 교량, 터널, 수리, 항만과 건축분야에서 기술사·박사 14명, 특급기술자 39명 등의 138명의 탄탄한 기술자를 보유하며 지난 해 기준 안전진단 분야 매출순위 상위 0.5% 안에 진입하는 성과를 낳았다.

경부·호남고속철도, 서울·인천·대전지하철, 4대강보·경인아라뱃길, 임하댐 등 다목적댐시설과 광역상수도, 부산·인천·목포·진해 등 항만 그리고 서울시축구장‧인천종합문화예술회관 등 건축까지 정밀안전진단과 정밀안전점검을 성공적으로 수행한 바 있다.

장민이엔씨는 이에 그치지 않고 또 다른 기술도 개발 중이다. 현재 등록 완료된 특허는 ‘지반 안전진단용 탐사장치’ 외 10건이며 교량의 변위측정을 위한 무선방식의 재하 시험장치와 상수도의 누수탐사를 위한 새로운 방법의 건설신기술을 개발 중에 있다.

장민이엔씨 서외택 회장(사진)은 “현장 업무에 축적된 현장경험과 기술 노하우를 바탕으로 새로운 기술을 출원하고자 자체 기술연구소에서 지속가능한 업무를 수행하고 있다”며 “장민이엔씨는 지금까지 꾸준하게 안정적으로 성장하는 것에 안주하지 않을 것이다. 기술을 혁신하고 업무의 효율성을 높인 경영합리화와 적극적인 마케팅을 통해 명실상부 우리나라 최고의 시설물안전진단 전문 기업으로 거듭날 계획”이라고 말했다.

한편, 서 회장은 건설공사의 안전관리와 공용 중인 시설물에 대한 안전진단, 계측 보수 보강설계, 유지관리 기술 개발에 힘쓸 것을 강조하며 공공의 안전과 국민복리 기여를 위한 시스템의 필요성을 제시하기도 했다.

서 회장은 “정부 정책이 지속적으로 시행되고 있어 시설물안전진단 시장 수요는 가일층 증가할 것으로 예상된다”며 “국민의 삶의 질이 점차 향상될수록 국민의 안전은 국가의 주요한 책무에서 그만큼 자유로울 수 없다. 때문에 인명을 중시하고 국가 안전경영을 실현할 수 있는 글로벌 수준의 안전시스템구축은 국가의 어떤 정책보다는 우선해야 한다”고 전했다.

[공학저널 이상오 기자] 

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