철도연 휴대용 선로진단 장비 개발

철도연 휴대용 선로진단 장비 개발, 북한철도조사 적용 가능

GPS·3D 영상·드론을 활용한 철도시설물 진단기술 개발

   한국철도기술연구원(이하 철도연, 원장 나희승)은 선로상태를 조사 진단하기 위한 휴대용 선로진단 장비와 해석기술을 개발하고 현장 적용성을 검증했다. 

지난해 12월, 중앙선 영주~제천과 제천~원주 간 110km 구간에서 개발한 휴대용 선로진단 장비를 열차에 장착하여 현장적용을 위한 시험을 완료했다. 

<영상장비(좌)와 주행안전성평가 장비(우)를 탑재한 철도시설물 현장 시험>

하나로 결합한 영상장비와 주행안전성평가 장비로 선로를 검측한 후, 위치동기화 자동분석 프로그램을 통해 선로시설 현황과 주행안전성을 평가하는 기술이다.

인공위성 위치정보(GPS)가 내재된 영상장비로 측정한 선로형상, 구조물 등의 선로 주변 영상과 주행안전성평가 장비로 측정한 주행가속도, 승차감 데이터를 3D 지도에 결합하여 선로상태를 쉽게 확인할 수 있다.

장비를 소형화하여 휴대가 간편하고 사용이 편리해 향후 북한철도 조사에도 쉽게 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

<철도시설물 영상정보를 디지털데이터화한 모습>

<3차원 영상 기반 교량도면 역설계기술 적용성 검증시험 모습>

국내에서는 철도시설물을 점검할 때 다양한 센서를 탑재한 전용 검측차량이나 고정밀 안전지단 장비를 활용하고 있지만, 북한철도는 대북제재 등으로 검측차량이나 정밀장비 반입이 어려워 측정과 해석이 간편한 기술을 개발한 것이다.

지난 2018년에 진행한 남북한 철도 공동조사에서도 육안 및 간단한 조사장비 중심의 조사를 진행했다.

이와 함께 북한 등 설계도면이 없는 교량에 활용할 수 있는 교량진단 기술을 개발했다. 

3차원 스캔 측량으로 획득한 데이터와 드론으로 촬영한 교량 영상을 결합하여 교량도면 제원을 추출하는 기법이다.

철도연은 지난해 12월, 북한의 철도교량과 유사한 중앙선 3개 교량에서 현장시험을 진행하고 교량과 궤도형상을 도면화한 결과, 기존 설계도면 대비 오차가 ±2mm 이내 임을 확인했다.

 

<3차원 스캔측량과 드론영상을 결합한 철도교량 3D 실측도>

북한의 철도교량은 대부분 일제 강점기에 건설돼 설계도면이 유실됐거나 변형 등으로 일치하지 않은 경우가 많은데, 향후 개량 및 복구 시 유용하게 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

철도연 북방철도연구센터 최찬용 책임연구원은 “휴대 장비만으로 철도시설물을 손쉽게 조사진단 할 수 있어 개량 및 복구에 필요한 시간 단축이 가능하고, 장비 반입이 어려운 북한 등에 적용할 수 있는 경제적인 기술”이라고 전했다.

나희승 철도연 원장은 “개발된 철도시설물 진단 기술은 북한뿐 아니라 적은 비용으로 철도 현대화를 진행할 수 있는 기술로 베트남 철도 등 개발도상국 적용방안을 마련할 계획이다”고 전했다. 

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