서울기술연구원, 실시간 측정기술 개발
서울 가양대교 적용 이어 청담대교 시범 확대
교량점검 공백 축소·유지관리 선제 대응케
기습강설 등 도로 노면상태 IoT 모니터링
결빙 여부 등 판단가능 지능형 기술 도입도
"4차산업 기술로 기반시설 안전관리 선도"
도로현황(단위: ㎞, %). 그래픽=데이터포털
교통 및 기타 기반시설 관련 정부 연구개발예산 현황. 그래픽=데이터포털
서울시청 3층 대회의실에서 열린 이번 교류회는 국토안전관리원, 한국건설기술연구원, 한국도로공사, 한국도로협회, 부산시설공단 등이 공동 참여해 주제발표와 토론으로 진행됐다.
서울기술연구원은 교량 주요 부재의 미세 움직임 등을 IoT로 측정하고 인공지능(AI) 데이터 분석을 통해 실시간 안전 관리를 할 수 있는 모니터링 기술을 개발해 작년 가양대교에 시범도입하고, 청담대교에도 확대 적용할 계획이다. 이 기술은 6개월에서 6년이나 걸렸던 교량의 점검 공백을 시간 단위로 감소시키고, 기존의 사후관리 위주의 유지관리에서 선제적인 대응과 의사결정을 끌어낼 수 있을 것으로 기대하고 있다.
또한 기후변화에 따른 기습강설 및 도로결빙 등 도로 노면상태 모니터링과 제설작업의 신속한 초동대응을 위한 IoT 모니터링 기술을 개발했다. 적외선 온도계와 기상센서, 영상정보를 이용해 기습강설 및 도로 결빙 여부를 실시간 판단하는 지능형 IoT 기술을 올 하반기부터 서울시에 시범도입한다.
이로 인해 4차 산업혁명 기술을 활용한 도로시설물의 예방적 유지관리로 시민이 안심하는 ‘안전 서울’을 만들겠다는 계획이다.
도로교량 및 터널 현황. 그래픽=데이터포털
기존 도시기반 시설 유지관리는 진단 인력의 개인별 관리역량 차이에 따른 결과 신뢰도의 저하, 안전성 문제 등이 존재해왔다. 이번 연구발표에는 기반시설의 사후적 관리에서 선제적 관리로의 전환을 위해 필요한 점검·진단, 보수·보강 분야에 대한 신규 추진 전략이 담겨있다.
먼저, 이동설치가 가능한 교량 하부 점검 로봇 위치 제어 및 로보캠 시스템 도입으로 무인·자동화 점검을 도입하고, 협소한 공간이나 돌풍이 부는 구간에서도 영상을 취득할 수 있도록 하겠다는 계획이다.
보수·보강 이후에도 효과를 명확히 판정하기 어려운 점을 개선하기 위해 보수 부위의 효과를 확인하는 자가 센싱 모니터링 기술 제안 등이 이뤄진다. 최종적으로는 자동화, 무인화 기반의 첨단 유지관리 기술로 안전하고 신뢰받는 국민 생활환경을 실현하겠다는 계획을 담았다.
국내에 준공된 지 30년이 넘은 국내 교량 시설물은 4998개로 현재는 대부분 B등급 진단을 받았으나, 향후 C등급 교량의 수의 급격한 증가가 예상된다. 이번 발표에서는 기존 점검, 진단 데이터에서 확보되지 않았던 열화평가(부재 성능 및 기능저하를 일으키는 환경)를 추가 실시하여 구조물의 미래상태를 예측하는 선제적 유지관리방법을 제안한다.
특히, 인공지능을 활용한 열화곡선(부재의 열화 정도를 시간에 따라 표현한 곡선)과 열화모델을 활용하면 부재별, 지역별 손상 우선순위를 파악할 수 있어 교량 유지관리 전략 의사결정에도 도움이 될 것으로 기대하고 있다.
기후추이(단위: ℃). 그래픽=데이터포털
고속도로에는 약 9600개의 교량이 공용 중이나 현재의 유지관리 방식은 교량에 나타난 문제점을 인력으로 점검하고 조치하는 사후관리에 머무는 실정이다. 이번 발표에서는 이러한 사후관리에서 예방적 유지관리로의 전환을 위해 한국도로공사에서 추진 중인 디지털 기반의 스마트 유지관리 관련 사업에 대해 설명했다.
특히, IoT센서를 활용한 모니터링 사업 확대는 체계적인 교량 유지관리 데이터 확보 및 관리체계 구축으로 교량 유지관리 디지털화 기반을 마련함과 동시에 문제 발생을 사전에 발견해 신속하고 선제적인 대응이 가능할 것으로 기대하고 있다.
이어지는 2부 토론회에서는 참여기관 참석자 모두 참여하여 도로교 및 기반시설의 유지관리와 유지보수 업무 현안에 대하여 공유하고, 효율적인 기반시설 유지관리를 위한 정책 및 기술개발 방향을 논의했다.
임성은 서울기술연구원장은 “AI, IoT, 빅데이터 등 4차 산업혁명 기술을 이용한 기반시설 유지관리 스마트화는 앞으로 서울기술연구원이 주도적으로 나아가야 할 방향”이라며 “우리원 뿐만 아니라 다양한 기관에서 수행 중인 유지관리 기술 및 정책이 서울시에도 잘 적용될 수 있도록 매개자 역할을 수행하겠다”고 말했다.
백일헌 서울시 안전총괄관은 “노후화된 기반시설의 스마트 유지관리는 서울시뿐만 아니라 다양한 기관의 교류·협력이 필요하다”며 “시설물 유지관리 기관들의 적극적인 참여와 교류를 통해 국내 기반시설 유지관리 기술정책이 성장할 수 있길 기대한다”고 말했다.
ICT 생산통계(단위: 억원). 그래픽=데이터포털
이은실 데이터투자 기자 news@datatooza.com
