[이미디어= 김한결 기자] 한국건설기술연구원(원장 박선규, 이하 건설연)은 교량 케이블의 이상 신호를 스스로 감지하고, 상태를 자동 분석해 구조물의 이상을 사전 예측할 수 있는 ‘사물인터넷(IoT) 기반 자율형 케이블 모니터링 시스템’을 개발했다고 7월 22일 밝혔다. 이 기술은 실시간 고효율로 케이블 장력을 관리할 수 있는 스마트 계측 시스템으로, 기존 유선 시스템의 한계를 극복하고 구조물의 안전관리에 획기적인 전환점을 제공할 것으로 기대된다.

사장교 등 케이블 지지 구조물은 효율성과 미관을 동시에 갖춰 지속적으로 건설되고 있으며, 이들 구조물에서 케이블 장력의 정밀한 모니터링은 안전 확보의 핵심 요소로 꼽힌다. 그러나 기존의 유선 기반 계측 방식은 센서와 수집장치(로거)를 연결하기 위한 복잡한 시공 절차가 필요하고, 대부분의 IoT 기반 시스템도 단순 데이터 전송에 그쳐 대용량 데이터를 효율적으로 처리하지 못하는 문제가 있었다. 

 

▲ 케이블 자율 모니터링 알고리즘 탑재를 위한 시작품

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건설연 구조연구본부 연구팀(팀장 박영수)은 이러한 기술적 한계를 극복하기 위해 센서에 분석 알고리즘을 탑재해 데이터의 현장 분산처리와 자동 진단이 가능한 자율형 시스템을 완성했다. 해당 시스템은 수집된 데이터를 실시간 분석해 유의미한 정보만 무선(LTE)으로 전송하며, 자체 저장공간(256GB)을 통해 통신 장애 발생 시에도 안정적인 데이터 보존과 재전송이 가능하다. 별도의 무선 인프라 없이도 통신이 가능해 설치 효율성과 유지관리 편의성도 크게 향상됐다. 

 

▲ 서울 올림픽대교 케이블에 설치된 모니터링 시스템

이 시스템은 2024년 서울시가 관리하는 올림픽대교 케이블에 시범 설치돼, 기존 유선 계측 시스템과 비교해 평균 오차율 0.5% 이내의 정확도를 나타내며 성능을 입증했다. 현재는 필리핀 팡길만 교량(Panguil Bay Bridge)에서도 실증을 진행 중이며, 동남아 시장 진출을 위한 기술 검증이 이뤄지고 있다. 또한 타 구조물 확장 가능성을 확인하기 위해, 기상청 국립기상과학원이 운영하는 전남 보성의 307m 기상관측탑에도 시스템을 적용한 결과, 데이터 수신율 99%, 장력 탐지율 98.5%로 매우 우수한 성능이 확인됐다.

▲ 전남 보성 기상관측탑 설치 사진

박선규 원장은 “이번 기술은 실시간 대용량 데이터 환경에서도 효율적으로 작동하는 경제적이고 신뢰성 높은 안전관리 솔루션”이라며, “향후 교량뿐 아니라 다양한 사회기반시설에 확산 적용될 수 있도록 연구개발을 지속하겠다”고 말했다.

이번 기술은 과학기술정보통신부가 지원하는 중소·중견기업 지원사업 중 ‘Edge Computing을 활용한 도메인 지식 기반 자율 케이블 모니터링 시스템 구현 연구(2024)’ 과제를 통해 개발됐으며, 관련 기술은 ㈜이노온에 이전돼 상용화가 본격 추진되고 있다. 건설연은 과학기술정보통신부 산하 국가과학기술연구회(NST) 소속 정부출연연구기관이다.

 

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