[출연연 연구현장을 가다] 지질자원硏 자원탐사개발연구센터

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한국지질자원연구원 자원탐사개발연구센터가 개발한 차량 탑재형 다중채널 지표투과 레이다(GPR) 시스템 지오파인더
<한국지질자원연구원 자원탐사개발연구센터가 개발한 차량 탑재형 다중채널 지표투과 레이다(GPR) 시스템 지오파인더>

한국지질자원연구원(KIGAM) 본원 앞 도로. KIGAM 자원탐사개발연구센터 연구원들이 차량 탑재형 다중채널 지표투과 레이다(GPR)시스템 '지오파인더(GeoFinder)' 운행을 준비하고 있었다. 외관상 여느 승합차와 달라 보이지 않았다. 차량에 시동이 걸리고 후미에서 레이다 안테나를 탑재한 리프트가 지상 6㎝ 높이까지 내려왔다. 전자기파 펄스를 지하로 방사해 땅속 이상체나 균열 등에서 나오는 반사신호를 탐지했다. 차량 내부는 여러 대의 모니터를 설치한 통제 상황실 같은 분위기였다.

강웅 선임연구원은 “2014년 도심 싱크홀 문제가 사회적 현안으로 대두되면서 도심지 도로 안전진단을 효율적으로 수행하기 위한 GPR시스템이 필요했다. 하지만 지반조사업체 대부분 GPR장비를 외산에 의존했고, 차량이 다니는 도로 지하를 실측하기에는 어려움이 많아 이번 차량 탑재형 시스템을 개발하게 됐다”고 설명했다.

GPS 시스템에서 가장 중요한 요소는 싱크홀 반응신호 해석 능력이다.

이날 지오파인더는 연구원 앞 도로를 시속 20㎞ 이하로 서행하며 지하 탐사 능력을 보여줬다. GPS와 주변·노면 영상, 전자기파 펄스 수신파형 등 여러 데이터를 획득했다.

김창렬 책임연구원과 강웅 선임연구원이 차량탑재형 다중채널 GPR시스템을 통해 획득한 지하구조 데이터를 들여다보고 있다.
<김창렬 책임연구원과 강웅 선임연구원이 차량탑재형 다중채널 GPR시스템을 통해 획득한 지하구조 데이터를 들여다보고 있다.>

강 연구원은 “지오파인더는 땅 밑을 한 번 스캔해 횡단·종단면을 비롯해 3차원 데이터 취득할 수 있다”고 소개했다. 실제 매설된 파이프에서 반사된 신호는 종단면에서 포물선 형태로 나타났고, 평단면 창에서는 직선 형태로 나타나 관로라는 사실을 알 수 있었다.

김창렬 책임연구원은 “3D 기반 GPR 데이터를 취득하고, 입체 영상화할 수 있어 싱크홀 반응신호 해석의 정확도를 높일 수 있는 것이 큰 장점”이라며 “신호 감지력을 높이고 해석력을 강화하기 위해 3년 전 개발한 16개 채널 장비를 최근 24개 채널로 확장했다”고 말했다.

센터는 충북 음성에 지하공동 모사 테스트베드를 구축했고, 현재 서울 서초구와 강동구 일원 도로에서 GPR 탐사를 수행, 성능을 검증하고 있다.

지오파인더는 도로 위를 이동하며 신호 감지뿐만 아니라 효용처가 많다는 것도 큰 장점이다. 전국 지자체 지하에 매설된 배관 위치가 대부분 정확하지 않기 때문이다. 광케이블, 수도관, 전기고압선 등 여러 시설물이 복잡하게 얽혀 있는 곳이 상당수다. 지난해 지하안전특별법이 시행되면서 지자체는 5년마다 지하구조를 전수조사해야 한다.

김 책임연구원은 “상하수도 관로 파손 등 여러 위험 요소를 탐지할 수 있어 관로 누수탐지, 토목공사 사전 안전진단 등 다양하게 활용할 수 있다”며 “앞으로 지하공동 판별 능력을 강화하고 공동과 유사한 형태의 돌도 구분할 수 있게 분석 소프트웨어를 고도화할 계획”이라고 말했다.

충청=강우성기자 kws9240@etnews.com