[공학저널 송강식 기자] 울산 등 국가산업단지에는 위험물질 지하배관이 밀집돼 있으며 이 중에는 40년 이상 노후화된 지하배관들도 다수 포함돼 있어 사고가 발생한다면 토양오염, 대규모 인명피해 등 치명적 결과를 야기시킬 수 있다. 이와 같은 지하배관의 위험성을 방지하기 위해 종합적인 안전관리가 필요하며, 이를 위해서는 데이터를 활용한 모니터링이 매우 중요하다.
현재 지하매설배관의 관리를 위한 기존 시스템들은 온라인 실시간 모니터링이 아닌 센서 데이터들을 오프라인으로 측정한 후 시스템 입력을 통해 관리하고 있어 누출 발생 시 빠른 조치가 어려운 상황이다. 또한, 일부 온라인 모니터링 시스템의 경우 대부분 압력, 온도, 유량과 같은 데이터들을 실시간으로 모니터링하고 있지만, 이러한 데이터들은 지하배관의 미세한 누출은 감지하기 어려우며 누출 발생 시 누출이 발생한 위치를 정확히 알기 어렵다.
이러한 기존 시스템의 문제를 해결하고자 음향방출 데이터, 굴착 공사 등으로 인해 발생하는 충격성 신호를 감지하기 위한 지진파 가속도계 데이터, 지하배관의 방식여부를 판단해 IoT 방식전위 데이터를 수집할 수 있는 지하배관 통합 모니터링 시스템이 활용되고 있다.
이 지하배관 통합 모니터링 시스템의 음향방출 기술은 누출로 인해 발생되는 탄성파 신호를 측정해 누출의 유무뿐만 아니라 누출 위치까지 특정할 수 있다는 것이 장점이다. 또한, 진동 기술은 굴착 공사 등 타공사로 인해 지하배관에 충격이 가해질 경우 전달되는 진동을 감지해 충격 유무뿐만 아니라 충격의 위치를 특정할 수도 있다.
한편, 대부분의 지하배관에는 부식 방지를 위해 희생양극법이나 외부전원법과 같은 전기 방식 시스템이 설치돼 있지만, 외부 요인으로 인해 방식 시스템이 정상적으로 동작하지 않아 지하배관의 부식이 가속화되는 경우가 있다. 이에 따라 IoT 방식전위 데이터는 방식의 전위에 이상이 없는지를 실시간으로 모니터링해 수집된 데이터로, 지하배관의 부식 정도를 파악할 수 있다.
뿐만 아니라 지하배관의 사고 위험성평가 데이터를 제공함으로써 지하배관의 직경, 두께, 압력, 유량, 화학물질 종류 등의 데이터를 바탕으로 지하배관의 누출이 발생하였을 경우 피해 심각도, 피해 범위 등을 시뮬레이션할 수 있다. 이를 통해 해당 지하배관에서 사고가 발생할 경우, 인근 주민들의 대피 범위, 심각도에 따른 소방 조치 등을 예상할 수 있다는 것이 특징이다.
최근 구축된 소방안전 빅데이터 플랫폼에서도 활용되며 센터역할을 수행하고 있는 지하배관 통합 모니터링 시스템은 배관, 압축기, 펌프 등 산업에서 사용하는 설비에 대한 모니터링, 고장진단 솔루션 전문기업 ㈜예측진단기술이 개발했다.
예측진단기술은 현재 울산 국가산단 20곳 이상의 지하배관에 시스템을 설치해 실시간 데이터 수집 및 모니터링을 수행하고 있으며, 울산 중소기업 10곳 이상을 대상으로 산업용 회전기기, 압력용기 등을 실시간 모니터링과 데이터를 수집하고 있다. 이를 기반으로 소방안전 빅데이터 플랫폼 사업에 참여한 예측진단기술은 보유 중인 대량의 지하배관 빅데이터를 더욱 많은 기업들이 활용할 수 있도록 제공하고 있다.
예측진단기술 김재영 이사(사진)는 “지하배관 안전관리 수요데이터 제공하는 지하배관 통합 모니터링 시스템은 초기 데이터 정제와 수집비용을 절감하는 장점을 가지고 있다”며 “기존 안전점검원의 점검 방법에 비해 빅데이터 기반 실시간 상태 모니터링을 통한 점검은 인력에 의한 착오·오차와 측정 과정 중 발생하는 사고를 줄일 수 있고 측정회수를 획기적으로 증가 시켜 고도화된 안전 관리가 가능하다”고 말했다.
그는 이어 “또한, 기존 방법보다 고도화된 안전관리와 경제적 효율성을 입증했기 때문에 관련 법 완화와 변경을 통해 비용 절감이 가능하다”며 “지역시민의 불안감 해소를 통해 거주 환경이 개선되며, 누출 사고 발생 시 신속한 대응과 파악으로 인적·경제적 손실을 저감시킬 수 있을 것”이라고 덧붙였다.
이러한 지하배관 안전관리 빅데이터 확보를 통해 AI산업 생태계 활성화에도 기여할 것으로 예상되고 있는 가운데, 예측진단기술은 울산지역뿐만 아니라 국내·외의 지하배관 시스템에도 빅데이터 기반의 모니터링과 진단 기술을 적용하고자 최선을 다하고 있다. 또한, 관련 산업체, 기관과 협력해 지하배관의 안전과 관리에 대한 정보를 공유하면서 서로의 노하우와 기술력을 향상시킬 수 있는 유용한 자원을 공유할 계획이다.
특히, 중앙·지방정부의 지하배관 안전 정책수립에 기여하기 위해 관련 기관과 협업해 국가과 지역의 발전, 그리고 안전을 위한 공공사업에도 적극적으로 참여할 예정이다. 이러한 계획과 목표를 통해 예측진단기술은 세계적인 지하배관 안전 전문 기업으로의 성장이 기대되고 있으며, 나아가 글로벌 시장에서의 경쟁력 강화와 산업의 지속 가능한 발전에 대한 동참하도록 준비하고 있다.
