[공학저널 전찬민 기자] 4차 산업혁명으로 최첨단 ICT 기술이 다양한 산업에 적용되고 있는 가운데 인공위성을 활용한 실시간 모니터링 계측 시스템이 각광받고 있다.
GNSS(Global Navigation Satellite System)라 불리는 이 시스템은 교량이나 터널의 구조물관리, 유지보수, 계측을 위해 인공위성으로 세계 어느 곳에서도 움직이는 물체의 위치, 고도, 속도 등을 계산하는 위성 항법 시스템이다.
GNSS 설치를 통해 3차원 변위를 측정하게 되면 교량 변위, 거동 모니터링·동특성 분석으로 교량의 움직임을 ±10mm까지 실시간 정밀 분석이 가능해 정확도를 높였다.
기존 계측센서는 부식으로 인한 내구성 저하, 긴 센서케이블에 따른 데이터 노이즈, 낙뇌 등 재해에 따른 잦은 데이터 오류와 손실 등이 발생하는 문제점이 있었다. 또한 기존 광섬유센서 역시 광섬유와 피복 간 결함 발생으로 정밀한 계측이 어려웠다.
이러한 단점을 극복하기 위해 부분탈피 고정 광섬유센서를 활용, 금속으로 된 고정자를 사용해 한 번의 설치로 구조물의 내구연한까지 정밀한 계측을 할 수 있게 됐다. 기상 영향을 많이 받는 기존 센서의 한계를 극복하고, 안정적인 절대변위 측정으로 교량의 형상관리, 동특성 분석이 가능하다는 것이 특징이다.
특히 한국기업경영연구소의 조사를 통해 교량 계측시스템의 경사계, 가속도계, 레이저 변위계 등을 GNSS로 대체했을 때, 계측시스템 구축비용을 40% 절감되는 효과를 확인했다. 기존 GNSS 시스템과 대비해 구축비용을 약 10%가량 절감할 수 있어 경제성도 확보하게 됐다.
이 기술을 개발한 ㈜이제이텍은 1994년 설립돼 계측 자동화 시스템과 네트워크, 계측분석 프로그램 개발 등 전통적인 건설 분야뿐 아니라 IOT 기술을 접목시켜 고품질 엔지니어링 서비스를 제공하고 있다.
국토교통부 ‘초장대교량 사업단’의 GNSS 기반 모니터링 시스템과 사용자중심 확장형 계측시스템의 연구성과를 바탕으로 동남아 최장교량인 말레이시아 제2페낭대교 유지관리시스템을 수주해 세계적으로 기술력을 인정받았다. 또한 케이블교량 모니터링 기술이 한국공학한림원에서 발표한 2017년 대한민국 산업을 이끈 ‘산업기술 성과 14선’에 선정되기도 했다.
이제이텍은 토목 구조물의 설계에서 시공, 유지관리까지 원스톱 서비스를 실시하고 있으며 특히 유지관리, 안전관리 분야에도 힘쓰고 있다.
현재 선진국으로 갈수록 구조물의 신설보다는 유지관리가 중요시 되고 있다. 우리나라는 1994년 성수대교, 1995년 삼풍백화점 이후 더욱더 유지관리의 중요성에 대한 목소리가 커지고 있다. 이러한 일련의 사고들은 대부분 지속적인 관리부재로 발생된 원인이 크다고 전문가들은 지적한다.
제도적 보완 등 대책이 강화돼 시행되고는 있으나, 건설 이후 시설물의 유지관리는 대부분 관리주체가 명확하다. 또한 안전관리 또는 계측관리를 시행하고 있으나, 건설 중 계측관리의 경우 대부분 시공사의 하도급 형태로 계약을 하는 실정이다. 하도급의 경우는 건설계측관리 분야의 계약 형태가 최저가 입찰로 선정되는 경향이 있어 무분별한 저가입찰로 계측관리의 품질은 기대하기 어려운 상황이다.
이제이텍 김완종 부회장(사진)은 “이러한 형태가 20년 넘게 지속돼 부실시공, 도산 등 많은 문제가 발생하고 있다. 최근 일부 공공기관에서는 건설계측공종을 직접 발주해 품질을 확보하려는 노력을 하고는 있다”며 “하지만 너무나도 미미한 상황이므로 건설공사의 안전과 품질확보를 위해 법적, 제도적으로 건설 계측공종을 발주처가 직접발주 할 수 있는 계약제도가 절실하다”고 말했다.
한편, 이제이텍은 국내외 주요 구조물의 헬스 모니터링 경험을 바탕으로 첨단계측시스템을 구축하고 있다. 특히 4차 산업혁명으로 빅데이터, AI, ICT 등 다양한 기술을 접목해 유지관리, 안전관리분야 기술력뿐 아니라 건설업 전반에 발 빠르게 첨단기술을 도입해 세계적인 경쟁력을 높이고 있다.
또한 ‘두뇌역량우수전문기업’으로 선정되는 등 글로벌 경쟁시대에 끊임없는 기술 개발과 기술의 전문성, 정확성, 성실함 등의 기본 원칙으로 선도적인 엔지니어링 그룹을 목표로 나아가고 있다.
김 부회장은 “현재 터널 기술은 앞으로 광센서 계측시스템과 무선 자동화 계측, 디지털 터널 맵핑 기술로 발전할 것”이라며 “이제이텍은 관련 기술의 변화 흐름에 발맞춰 선도적으로 연구·개발에 힘쓸 예정”이라고 전했다
