한국건설기술연구원 연구진이 반딧불 센서(하단)를 설치하고 있는 모습. [건설연 제공]

건축물 붕괴 위험을 사전에 감지해 즉각 대응할 수 있는 센서기술이 국내 연구진에 의해 개발됐다.

한국건설기술연구원은 지반과 구조물의 붕괴 징후를 감지하는 스마트 감지 센서(이하 반딧불 센서) 및 원격으로 실시간 모니터링이 가능한 시스템을 개발했다고 22일 밝혔다.

반딧불 센서 개발은 지반 이동에 따른 사면 붕괴, 건축물 붕괴를 직관적으로 감지해 즉각적으로 대응할 수 있는 방안을 찾고자 하는 아이디어에서 시작됐다. 꽁무니에서 빛을 내는 반딧불처럼, 지반의 이동을 LED 경보로 나타낼 수 있는 센서를 개발한 것이다. 지반 움직임을 감지할 수 있는 기존의 계측 시스템은 가격이 비싸고 복잡한 전문가용이라는 단점 때문에 활용도가 높지 않았다.

건설연 지반연구본부 백용 박사 연구팀은 고효율 보급형 센서와 시스템을 개발, 다양한 위험 지역을 대상으로 촘촘하게 지반 움직임을 상시 모니터링 할 수 있도록 했다.

개발된 반딧불 센서는 붕괴가 우려되는 다양한 위험 구역에 1~2m 간격으로 손쉽게 부착할 수 있다. 또 산림청의 사면 붕괴 지중경사계 일변위 기준인 0.05도보다 더 정밀한 0.03도 변이도 실시간으로 감지할 수 있다. 만약 붕괴 징후가 감지되면, 즉각적으로 LED 점등을 통해 경보 알람이 발생한다. 이때의 LED 경보는 주간 시간대에 100m 거리에서도 육안으로 확인할 수 있는 고효율의 광전송 렌즈 기술로, 현장 관리자와 작업자들이 쉽게 알아볼 수 있다. 현장 경보 알람과 동시에 상황실에서도 원격으로 실시간 현장상황을 파악할 수 있어, 관계 기관에 위험 상황을 공유하는 등의 추가 조치를 취할 수 있다.

설치가 간편하기 때문에 기존 계측 센서의 설치비 및 운영비와 비교하면, 50% 이상의 비용을 절감할 수 있다. 유지관리 측면에서도 장점이 있는데, 초저소비전력 설계로 센서의 건전지 교체 없이 1년 동안 운영할 수 있다는 점이다.

건설·토목 공사 현장을 비롯해 노후 건물, 문화재 성곽 구조물, 급경사지, 산사태 우려 지역, 터널 공사, 광산 및 지하 구조물, 교각, 댐, 사방 등 다양한 장소에서 활용될 수 있다.

구본혁 기자