스마트한 도로기술, 현장검증을 통한 실용화 중요

정민 한국도로공사 R&D본부 본부장


    도로 기술이 스마트하게 진화하고 있다.

전 세계적으로 환경 변화로 인한 집중호우, 태풍, 지진 등 재난은 점차 대형화·가속화되고 있는 상황이다. 


산악지가 많은 우리나라는 강제로 암선을 절개한 경우가 많다. 때문에 이러한 재난 발생 시 붕괴 위험성은 높고, 해빙기나 우기에는 산사태로 이어지기도 한다.


개발기술 실증을 위한 테스트베드 모식도 / 한국도로공사 제공

출처 : Korea IT Times(http://www.koreaittimes.com)

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특히 국내 고속도로 주변은 비탈면이거나 수변인 경우가 대부분이어서 지질, 강우, 풍화도, 취약 특성 등을 연구하고, 보강·계측과 유지관리 빅데이터 분석을 통한 예측이 필요해지고 있다.




또한 잠실, 여의도 등 도로가 함몰되는 사고로 지하 안전에 대한 관심이 높아지고 있는 가운데 지하안전관리에 관한 특별법이 제정되고 고속도로로도 확대돼 도로 설계·시공·유지관리의 전주기 관리 대상이 되고 있는 것이다. 


현재 공공기관 등은 실제적인 지하안전을 위해 도로분야 적용방안에 대한 연구가 진행 중이며 관련 탐사기술은 민간 기업까지 확대돼 첨단센서를 활용한 기술이 개발되고 있다.


도로 위의 화재는 자칫 대형사고로 이어질 수도 있다. 이미 우리는 부천고가교와 사매2터널 화재로 수천억의 직·간접비용 손실을 경험한 바 있다.


이러한 피해를 막기 위해 현재 국내에서는 화재를 대비하는 연구를 수행해 관련 내화기술과 규정을 도출하고, 교량하부 공간에 대한 ‘화재안전 평가법과 관리방안’을 위한 연구도 꾸준히 수행되고 있다.


특히 한국도로공사 도로교통연구원 안전연구실에서는 도로 위에서 일어날 수 있는 재난, 화재 등을 예방하기 위해 도로의 안전을 위한 연구 개발에 매진 중이다.


한국도로공사 비탈면경보시스템/Bonsys



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안전연구실은 세월호 사고 등으로 재난이 화두가 됐던 2014년에 신설돼 국가 또는 관계 기관이 책임지는 재난대응의 필요에 따라 안전 분야의 전문가들을 재구성해 ‘비탈면 안전’, ‘지하안전’, ‘화재안전’ 분야연구 추진뿐만 아니라 재난시의 현장 기술지원 업무를 추진하고 있다.


이러한 연구결과를 통해 국가재난대응시스템에 ‘도로공사 재난관리시스템’을 구축했고, 고속도로 비탈면에 유·무선 센서를 이용해 산사태를 예측하는 기술을 도입했다.


또한 GPR(지표투과레이더), 드론 등의 첨단 기술을 도입해 고속도로 취약구간의 시·공간적 제약을 극복하는 점검방안을 도입하고 있다.


그 외에도 ‘우면산 산사태’등으로 이슈가 됐던 토석류 재해와 관련해 고속도로 전 노선에 대해 위험구간을 판별하고 산림청·지자체 등과 협업해 대책시설 설치를 완료하기도 했다. 


지금까지 연구가 안전한 도로환경을 위한 개발에 초점을 두었다면 앞으로는 도로와 빅데이터, 클라우드, 인공지능, 사물인터넷 등 4차 산업혁명기술의 융합을 통한 새로운 도로 공간 연구가 진행될 전망이다.




그 동안 건설업이 국가 경제성장을 주도하는 중요한 역할을 해왔지만, ICT분야와의 융·복합으로 급성장을 이룬 타 산업에 비해 성장이 저조했다. 이에 따라 정부는 스마트건설기술 활성화를 역점사업으로 계획하고 있으며, 특히, 올해부터 6년간 약 2000억원 규모의 ‘도로실증을 통한 스마트건설기술개발’ R&D 사업을 기획해 구조물 시공 자동화, 안전통합관제, 디지털 플랫폼 등 12개의 세부과제의 착수를 눈앞에 두고 있다.


하지만 건설기술의 디지털화는 개발된 기술의 현장 검증이 필수적이다. 이에 그 과정에서 발견하지 못했던 사항들의 효과적인 피드백으로 현장 일선에서 편하게 사용이 가능하도록 실용화돼야 한다는 목소히도 있다.



한국도로공사 R&D본부 정민 본부장(사진)은 “지금까지 많은 우수기술은 현장 실용화에 도달하지 못하고 사라졌다”며 “현장 일선의 니즈가 반영되지 않는 기술, 현장 경험 없이 개발됐던 기술, 현장 사용 기술자의 수준을 고려하지 못했던 기술, 관련 기준 및 제도가 뒷받침을 못해주었던 기술 등은 실용화의 문턱을 넘을 수 없었다”고 말했다.


이에 한국도로공사는 지난 50년의 대한민국 고속도로 설계, 건설, 유지관리의 업무를 총괄 수행하는 동안 기술개발과 우수한 기술의 일선 현장 적용을 위해 노력해 왔던 경험, 역량, 인력을 보유한 국내 유일의 고속도로 발주기관으로서 역할을 수행 중이다. 




국가 도로 건설산업을 선도해 온 만큼 건설기술 혁신을 위해 스마트 건설기술의 개발과 현장 적용에서부터 실용화, 해외시장 진출까지 일관성 있는 순환체계를 확립해 건설기술의 디지털화를 위한 주도적 역할을 기대하고 있다.


정 본부장은 “전통적인 건설기술과 4차 산업혁명 기술의 융합연구가 연구원 차원에서 추진될 계획”이라며 “우선 드론을 이용한 유지관리 점검기술, 3D지도와 연계한 설계-시공 연계기술이 현장에 시범적용 중에 있으며, 향후 IoT, 고정밀 센싱 기술을 결합한 도로관리기술을 고속도로 노선에서 실증하고, 단계별로 통합플랫폼을 구축으로 실시간 도로정보를 활용해 고속도로 관리에 적용할 예정”이라고 전했다.

[공학저널 전찬민 기자] 

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