건설연, 퍼스널 모빌리티 기반 재난 전조 현상 감시 기술 개발 l “200년 가는 슈퍼콘크리트 기술”...‘국가연구개발 우수성과 100선’ 선정


“좀비처럼 실핏줄 같은 도심을 누비며 재난을 쫓는다.”


건설연, 퍼스널 모빌리티 기반 재난 전조 현상 감시 기술 개발

스마트시티 재난 안전 관리 및 재난 위험 사전 대응에 효과적


    한국건설기술연구원(원장 한승헌, 이하 건설연)은 퍼스널 모빌리티와 IoT 센서 네트워크 기술을 융합함으로써, 주변 생활환경의 위험성을 감시할 수 있는 “퍼스널 모빌리티 활용 도시재난 위험 감시 기술”을 개발했다고 밝혔다.


최근 미세먼지, 대기오염, 빌딩풍 등 도시환경 문제와 싱크홀, 노후 지하매설물(전기, 온수, 가스관 등) 등 도시 인프라 안전 문제에 대해 사회적으로 관심이 집중되고 있다. 계속되는 미세먼지 악화, 2년 전 고양시 백석동 온수관 파열 사고와 최근 부산 해운대 고층빌딩 유리파손 사고 등과 같은 도시 대기오염 및 재난 사고는 이제 빈번하게 뉴스로 접할 수 있게 되었다.



건설연 장봉주 박사 연구팀은 전동킥보드, 전기자전기, 전동카트 등 다양한 공유서비스 모빌리티에 IoT 센싱 기술을 적용함으로써 공기질, 대기상태, 지면상태 등 주변 생활환경을 관측할 수 있는 쏨비(쏨비: Sensors On Multimodal MoBIility)를 개발했다. 




좀비와 발음이 비슷한 다소 재미있는 이름의 이 기술은, 피 냄새를 쫓는 ‘좀비’들처럼 도심 내 이면도로, 생활도로 등 실핏줄 같이 엮인 ‘길’을 누비며 주변 생활환경을 실시간으로 감시할 수 있는 모니터링 시스템을 구축하겠다는 의미 가 담겨 있다. 연구팀은 현재 전동킥보드에 장착할 수 있는 쏨비 프로토타입을 개발 완료했다. 쏨비 프로토타입은 공기질(미세먼지 등), 기상상태(기온, 습도, 대기압 등), 지면상태(지면온도, 진동 등)와 같이 외부 환경정보를 모니터링 할 수 있는 센서들이 포함되어 있고, 통신망을 활용하여 서버에 실시간으로 정보를 전송할 수 있다. 미세먼지 경우에는 현재 수준에서는 읍‧면‧동 단위의 큰 지역의 정보만 제공되고 있다. 하지만 같은 지역 내에서라도 소각장, 도로변 , 공장, 건설현장, 비포장 도로 등과 같이 주변 환경 요인에 따라 국지적으로 미세먼지의 농도 차이가 크게 나타날 수 있다.


실제로 연구팀은 쏨비를 탑재한 전동킥보드를 이용하여 고양시에 위치한 건설연 내부 도로에서 실증분석을 진 행했다. 그 결과 미세먼지가 양호한 날임에도 불구하고 왕복 < /span>8차선 도로와 인접한 건설연 내부 지점의 미세먼지 농도가 이와 떨어진 지점들보다 약 1.6~2.0배가량 높은 결과를 보였다. 내부 비포장도로의 경우는 주변 미세먼지 농도보다 최대 300배까지 증가하는 것으로 나타나, 같은 지역 내라도 국지적으로 큰 차이의 미세먼지 농도가 관측됐다. 




아울러 미세먼지가 많은 날과 적은 날을 비교하여도 국지적인 미세먼지의 차이가 분명함을 확인했다. 즉, 쏨비를 통해 지역 단위의 거시적인 미세먼지 정보가 아닌 실제 주변에서 발생되고 있는 생활공간 안의 미세먼지 정보를 보다 자세하게 제공해 줄 수 있다.



한편 지난 11월 4일(수) 연구팀은 UNESCAP(유엔아시아태평양경제사회위원회)과 공동으로 주최하는 워크숍에 쏨비 기술을 소개했다. UNESCAP 워크숍에는 동남아시아 10개국 전문가 그룹이 참석하여 쏨비기술을 범아시아적으로 활용할 수 있는 방법을 모색했다. 건설연 장봉주 박사는 ”쏨비는 도시 재난 위험 감시를 위한 스마트시티 핵심 솔루션 기술이며, 도시 내 시민들을 위한 맞춤형 생활정보를 제공 할 수 있을 것“이라며 ”빠른 시일 내에 쏨비 기술을 최적화하여 공유 킥보드 서비스 사업자 및 지자체와의 협력을 통해 지역 단위의 ‘주변 환경/위험 정보’ 시험 서비스를 구축할 계획“이라고 밝혔다. 본 성과는 “도시 환경 감시용 모바일 관측 단말기술 연구”로 산학기술학회에 투고하여 현재 심사 중에 있으며, 한국건설기술연구원의 자체사업 “개인용 스마트 모빌리티를 활용한 도시환경 관측 요소기술 개발(2020)”로 수행됐다.


건설연 김병석 박사 “200년 가는 슈퍼콘크리트”로 R&D 우수성과 100선 선정


일반 콘크리트에 비해 강도 5배, 수명 4배, 제조원가 50%의 슈퍼콘크리트 개발

춘천대교, 울릉도 리조트에 적용하고 2006년, 2011년에 이어 세 번째 수상


  한국건설기술연구원(원장 한승헌, 이하 건설연)은 김병석 박사의 “200년 가는 슈퍼콘크리트 기술”이 ‘2020년 국가연구개발 우수성과 100선’에 선정되었다고 밝혔다.


과학기술정보통신부와 한국과학기술기획평가원(KISTEP)은 지난해 정부의 지원을 받아 수행한 약 7만여 R&D 과제를 대상으로 각 분야에서 기술·경제적 파급효과 측면에서 우수성을 보인 연구를 ‘2020년 국가 연구개발 우수성과 100선’으로 선정해 지난 29일 발표했다.


 


김병석 박사는 해외 건설시장에서의 가격과 기술 경쟁력에서 비교 우위를 확보하기 위한 연구개발에 주력해왔다. 슈퍼콘크리트는 일반 콘크리트에 비해 강도가 5배 이상 크고, 물처럼 흘러서 시공성이 우수하며, 내구성이 뛰어나서 수명도 4배 이상이면서 제조원가도 50% 이상 절감하는 건설 신재료이다. 




단순히 기술개발에 그치지 않고, 2015년 미국 IOWA주 ‘Hawkeye 교량’ 및 미얀마 양곤-만달레이 고속도로 상에 있는 ‘Ka Thae Myaung 교량’ 건설을 시작으로 국내에서는 2017년에 세계 최초의 초고성능 콘크리트 도로 사장교인 ‘춘천대교’에도 적용되었다. 특히 춘천대교에서는 기존의 도로 사장교에 사용하는 콘크리트 강도인 45MPa의 4배 수준인 180MPa의 초고강도를 입증한 바 있다. 또한 울릉도의 ‘힐링스테이 코스모스 리조트’는 슈퍼콘크리트의 장점을 이용하여, 세계 유일의 철근 없는 비정형 형상구조물을 구현하였다. 현재는 2022년 완공예정인 고덕대교 건설에 적용되어 있다.


건기연에서 개발한 K-UHPC

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슈퍼콘크리트 혁신 기술을 적용한 춘천대교와 울릉도 리조트는 2019년 미국 FHWA와 아이오와주립대가 공동 주관하고 미국 콘크리트학회(ACI)와 유럽 콘크리트협회(fib) 등이 후원하는 제1회 국제 ‘UHPC Innovation Awards’에서 미국, 유럽 등 선진국 등과 겨루어 빌딩과 인프라 2개 부문 모두에서 단독 수상작으로 선정된 바 있다.


김병석 박사는 “‘세계 최고 수준 기술’ 확보와 ‘공사비 절감’라는 연구목표에 함께 해 준 연구단의 노력이 있었기에 2006년, 2011년에 이어 세 번째 수상을 가능하게 했다”고 밝혔다. 덧붙여 “슈퍼콘크리트 분야가 건설의 미래를 책임질 한 축으로써 국민의 안전과 국가경제에 이바지할 것”이라고 했다.

kict




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