한국건설기술연구원(원장 박선규)은 교량 케이블에서 발생하는 이상 신호를 자동 감지하고 스스로 분석해 문제를 예측하는 '사물인터넷(IoT) 기반 자율형 케이블 모니터링 시스템'을 개발했다고 22일 밝혔다.
이는 케이블 지지 구조물인 '사장교'에 활용 가능하다. 사장교는 케이블 장력 정밀 모니터링이 안전관리 핵심 요소으로, 기존 유선 기반 계측시스템은 센서와 로거(수집장치) 연결 후 케이블 보호를 위해 관을 설치해야 하는 문제가 있다.
이를 해결하고자 IoT 센서를 사용하나, 대부분 단순 데이터 전송과 장비 제어 기능에 국한돼 있다. 이 때문에 대량 데이터를 중앙 처리 방식으로 운영하게 되고, 결국 IoT 핵심인 분산 처리의 장점을 살리지 못했다. 또 케이블 움직임을 센서로 측정하더라도 장력 값 추정에는 기술적 제약이 따른다.
이에 건설연 구조연구본부 연구팀(팀장 박영수)이 IoT 기반 자율형 케이블 모니터링 시스템을 개발했다. 이 시스템은 센서 수집 데이터를 자체 분석해 유의미한 정보만 무선(LTE) 전송해 전력 소모를 최소화한다. 별도 무선 인프라 없이 통신할 수 있고, 시스템 내 256기가바이트(GB) 저장공간을 확보해 통신 장애 발생 시에도 안정적인 데이터 저장·재전송이 가능하다.
개발 시스템을 올림픽대교 케이블 2개소에 2024년 시범 적용한 결과, 기존 유선 계측 시스템 장력 측정값 대비 평균 오차율 0.5%로 고정확도를 입증했다. 현재 동남아 시장 진출을 위해 필리핀 팡길만 교량에 설치해 현지 적용 가능성을 검증 중이다.
나아가 타 시설물로의 확장성 검증을 위해 기상청 국립기상과학원에서 운영 중인 보성 기상관측탑(높이 307m)에 개발 기술을 지난해 6월 적용했다. 측정 데이터 서버 전송 시 수신율은 99%, 장력 탐지율은 98.5%로 우수했다.
박선규 원장은 “이번 기술은 실시간 대용량 데이터 처리가 요구되는 환경에서도 효과적으로 활용할 수 있는 경제적·효율적인 시설물 안전관리 방법”이라며, “앞으로도 다양한 사회기반시설에 신뢰성 높은 안전관리가 이뤄지도록 지속적인 연구개발(R&D)을 이어가겠다”고 밝혔다.
한편 개발 기술은 이노온에 기술이전했다.
김영준 기자 kyj85@etnews.com
