[공학저널 전찬민 기자] 철도는 우리에게 편안한 교통수단이자 운송수단이다. 하지만 철도 구조물에 문제가 생기면 막대한 피해가 발생하기 때문에 안전을 위해 구조물의 계측을 통해 사고를 예방하는 것이 중요하다.
철도 운용 중에 천재지변, 지반 침하 등으로 인해 궤도, 침목, 레일 등이 변형될 수 있는데, 이를 사전에 점검하고 보수한다면 대형 철도 사고를 미연에 방지할 수 있다. 이러한 열차의 안전한 운행을 위해서는 철도 상태를 주기적으로 계측하는 것이 반드시 필요하다.
과거에는 철도 구조물 점검을 인력에만 의존하다 보니 정확한 점검과 진단이 어려웠지만, 자동화 계측기술이 도입되면서 변위나 침하 발생 시 즉각 대응이 가능하고 데이터 분석을 통해 문제점을 사전에 감지해 제거할 수 있게 됐다.
하지만 기존 자동화 계측시스템은 연약지반 침하 시, 가시설 변형 시 등으로 인해 구조물이 심하게 변형될 경우 리드 와이어가 빈번하게 손상되고, 리드 와이어 연결로 인한 전기 저항값 변화 때문에 오차가 발생해 데이터 신뢰성이 떨어지는 단점이 있다. 또한 고가의 데이터 수집장치를 사용해야 하고, 데이터 수집장치마다 모뎀이 필요하며, 항시 전원공급이 필요해 추가 전기공사가 필수적이다.
이와 더불어 자체 현장 서버망 구축으로 인해 해당 프로그램 비용이 예산을 초과하는 일이 빈발하고, 계측회사 자체의 해결 역량을 넘어서는 컴퓨터 바이러스와 랜섬웨어 감염, 서버 기기 고장, 보안 문제 등이 발생할 수 있으며, 다른 IoT 시나리오와 연계의 어려움, 전체적인 시스템 구축비용이 증가하는 등의 문제가 발생하고 있다.
이러한 기존 자동화 계측시스템의 문제를 해결하기 위해 각 목적별 센서 사용과 더불어 저전력의 무선통신방식을 이용한 IoT 기반의 계측시스템이 개발돼 주목을 받고 있다. 이 시스템은 바로 ‘지오원(GEONE)’이다.
지오원은 리드 와이어 연결이 거의 필요 없고, 센서와 바로 연결하기 때문에 배선 작업이 불필요할 뿐만 아니라 저항값 변화로 인한 오차가 발생하지 않는다는 것이 특징이다. 또한 내장된 리튬 배터리를 사용해 1회당 3~5년 측정이 가능해 별도의 전기공사가 필요 없다.
이와 더불어 데이터 수집장치, 확장모듈, 통신모뎀, 전원공급 장치를 일체화해 기존 자동화 계측 시스템 대비 40%이상 저렴하며, 클라우드 플랫폼 사용으로 바이러스, 서버 고장, 보안 문제로부터 벗어날 수 있으며 이에 따라 전체적인 시스템구축, 관리, 복구 비용까지도 저렴하다는 것이 장점으로 돋보이고 있다.
이러한 자동화 계측시스템을 개발한 ㈜지오코리아 이엔지는 철도 뿐만 아니라 연약지반, 터널, 교량, 댐, 항만공사 등 지반과 구조물의 설계·계측, 각종 지반조사, 설계 컨설팅을 수행하고 있으며, 특히 우수한 첨단 계측장비와 최신 해석 프로그램과 이에 걸맞은 우수 기술진을 보유해 최상의 서비스를 제공하고 있다.
또한 지오코리아 이엔지는 스마트 건설기술을 최적화한 클라우드 기반 통합 모니터링 프로그램을 자체 제작해서 철도, 터널, 교량, 흙막이 가시설, 비탈면, 연약지반, 항만 등 수많은 난공사 계측을 성공적으로 수행해 왔으며, 그 기술력을 높이 평가 받고 있다.
지오코리아 이엔지 이강중 대표이사(사진)은 “지오원은 건설 계측장비로는 유일하게 SKT 인증을 받아 네트워크 구축 시 SK텔레콤과 협업을 통한 최적의 통신 환경을 구축할 수 있다”며, “이를 기반으로 현장 여건에 따라 지상(대규모 연약지반) 구간은 공용망을, 지하(터널, 수직 개착) 구간은 자가망을 적용할 수 있는 것이 장점”이라고 말했다.
그는 이어 “케이블을 포설하지 않음으로써 타 공정과의 간섭을 최소화해 안전성과 시공성을 모두 확보할 수 있으며, 각각 센서의 개별 데이터 수집과 처리가 가능해 이벤트성 상황에 빠른 대응이 가능하다”며 “이와 더불어 다수의 현장에서 여러 다른 계측기기를 동시에 제어하는 것이 가능하고, 공공기관 대용량 Google Cloud 플랫폼을 기반으로 과거 데이터 저장 분석을 통한 실시간 모니터링과 대응까지도 가능하다는 것 또한 장점으로 손꼽힌다”고 덧붙였다.
지오원은 이러한 장점이 토목건설 업계의 인정을 받아서 이미 GTX A노선 수도권 광역급행철도를 비롯해 다수의 철도, 터널, 건축현장에 설치되었고, 안전성 확보, 비용 절감, 사후관리 측면에서 기술의 우수함을 실운용을 통해 검증 받았다. 또한 현재 사용되고 있는 현장의 성과를 기반으로 앞으로 더욱 많은 사업에 확대 적용될 것으로 예상된다.
지오코리아 이엔지는 지질, 지반, 구조공학 분야 전문기업으로서 정보화 시공, 최적화 설계, 환경친화적 가치창조를 지향하면서 국내 계측업계 최고의 첨단장비와 전문가 컨소시엄과 함께 지반기술의 새로운 기준을 끊임없이 정립해 나아가고 있다.
