지난 8월에도 어김없이 수도관 파열이 발생했다. 이처럼 땅 속에 묻혀있는 관이 파손되는 것을 미리 예방하고, 만약 파손될 경우 즉시 알 수 있는 기술이 개발된다면 파열된 관을 복구하고자 사용되는 막대한 예산은 물론, 안전도 지킬 수 있을 것이다. 세계 어디에도 없는 이와 같은 기술을 국내 중소기업 (주)코위드원이 개발해 주목을 받고 있다. 윤상조 대표를 만나 기술에 대해 자세히 알아본다.

하나의 관망 구축하는 ‘감지 시스템’ 개발

‘지하 매설관 파손 예방 및 실시간 누수(설)감지 시스템’(이하 감지 시스템)은 관 외면에 감지테이프를 감아 만든 감지관을 접합한 후 이음부에 감지센서가 부착된 점프선을 부착해 하나의 관망으로 구축하는 시스템이다.

그동안 세계 어디에도 모든 상·하수도관의 파손 및 누수를 실시간으로 알려주는 시스템은 없었다. 물론 윤 대표가 전에 근무하던 코팅강관제조업체에서 코팅관의 고팅층에 감지선을 내장해 원격으로 감시할 수 있는 ‘스마트 파이프 시스템’이 개발된 사례가 있다.

그러나 기존 업체에서 개발한 시스템은 코팅관에 한해 사용할 수 있다는 한계가 있어 코위드원에서 개발한 시스템과는 구분된다. 게다가 이들 기술은 서로 보완할 수 있는 기술이기 때문에 오히려 전체적인 감지시스템 시장을 놓고 봤을 때는 서로에게 더욱 이득이 되는 셈이다.

(주)코위드원이라는 회사명은 ‘함께 하자’는 의미로 윤 대표가 만든 이름이다. 그래서 코위드원은 관을 직접 생산하여 다른 업체와 경쟁하는 것이 아니라, 개발한 기술과 관련 부품을 협력업체에 공급하여 관 제조업체가 감지관을 만들어 공급토록 함으로써 관련 시장에서 서로 이득을 얻을 수 있는 것을 지향한다.

아무도 시도 못했던 기술, 확신과 끈기로 시작

원래 국내에서 손꼽히는 코팅강관제조업체에서 대표이사로 근무하던 윤 대표가 지금의 (주)코위드원을 설립하고, 기술을 개발하게 된 것은 우연히 한 세미나에 참석하면서부터 시작됐다.

윤 대표는 당시 친분이 있던 한국건설기술연구원 이현동 박사에게서 강관과 관련된 세미나가 열린다는 소식을 전해 듣고 참석하게 됐다. 서울시수도기술연구소, 가스공사 연구개발원, K-water 등 상·하수도 관계자가 대거 참석한 세미나에서 프론티어사업단이 연구하고 있는 과제에 대한 발표를 듣게 됐다.

그때 윤 대표를 비롯해 관 코팅기업 관계자들의 관심이 매우 높았으나 발표된 내용이 실현될 것이라고 말하는 사람은 아무도 없었다. 모두가 잠잠하던 그때 윤 대표는 “관에 감지선을 감는 것은 할 수 있겠다”고 말했는데, 그때 발언을 계기로 관련업체와 접촉하면서 본격적으로 사업을 시작하게 됐다.

윤 대표는 “특허출원만 해놓고 아무것도 가시화 되지 않은 상태였기 때문에 처음 제품을 설명할 땐 내부에서 조차 뜬금없다는 얘기도 들었다”면서 “그러나 특허가 곧 나올 것이라는 확신과 1년 안에 더 많은 수익을 창출하겠다는 의지로 사업을 진행하게 됐다”며 당시를 회상한다.

그렇게 확신을 갖고 시작한 사업이었지만 처음 1년 동안은 여러 문제에 부딪힐 수밖에 없었다. 우여곡절을 겪으며 3년이라는 시간동안 부딪힌 결과 문제들을 해결할 수 있게 됐고, 많은 시도와 연구 끝에 지금과 같이 완벽한 시스템을 구현하기에 이르렀다.

그는 “모든 사업은 새로운 분야에 얼마나 관심을 갖고 있느냐로 그 성패가 달라질 수 있다”면서 “결국 끈기 있게 매달렸기 때문에 좋은 결과가 나올 수 있었다”고 말한다.

GPS 이용해 굴삭기 기사에게 신호 즉시 전달

이번에 코위드원에서 개발한 감지시스템은 모든 종류의 지하 매설관을 실시간으로 모니터링하다가 연결부 누수가 발생되거나 타 공사로 감지관 또는 경고테이프가 손상될 경우 실시간으로 이해 관계자에게 메일,알람, SMS 등을 발송한다.

또한 위치확인 센서를 연결부마다 설치하여 굴착공사 전에 지하 매설관의 정확한 위치를 파악함으로써 사전에 사고를 막을 수 있도록 했으며, 위치를 파악하지 못한 상태에서 공사를 하더라도 경고테이프를 감지관 위쪽에 설치해 운영함으로써 공사로 관이 손상되기 전에 감지할 수 있다.

기존에 있었던 감지 관련 시스템은 배관을 관리하는 관리자, 즉 관리 공무원에게 알려 주도록 개발된 반면, 코위드원의 감지시스템은 실제로 관을 손상시키는 데 가장 큰 영향을 미치는 굴삭기 기사에게 실시간으로 경고를 보내 직접적인 관 손상을 막을 수 있도록 했다.

윤 대표는 “굴삭기 기사가 경고를 받아 땅 속에 어떤 관이 묻혀 있는지 정확하게 알면 주의해서 공사를 하기 때문에 파손시킬 위험이 줄어든다”면서 “경고테이프를 조금이라도 건드는 순간 굴삭기 기사에게 신호가 전달되기 때문에 파손을 직접적으로 줄일 수 있게 된다”고 강조한다.

이렇듯 코위드원의 감지시스템은 기존의 실시간으로 감지관 파손을 감지하는 개념에서 한 단계 더 나아가 예방의 개념이 내포돼 있다. 즉 예방차원에서 경고테이프를 설치하고, 굴삭기 기사가 경고테이프를 손상시킬 때 이를 즉시 알려줌으로써 파손을 막는다는 의미다.

또한 공사 중인 여러 대의 굴삭기 중 경고 테이프 또는 감지관을 손상시킨 굴삭기에만 경고를 줄 수 있게 GPS 오차를 줄이도록 경고 테이프를 개발했고, 해당 굴삭기 위치와 이벤트 발생 시 연락할 수 있는 단말기를 개발할 계획이다.

아울러 관이 땅 속 어느 위치에 있는지 확인할 수 있도록 감지센서와 ‘위치확인리더기’도 함께 개발 중이며, 이 모든 기기들을 운용할 수 있는 소프트웨어를 함께 연구하고 있다. 이는 내년 안에 마무리될 예정으로 내년 하반기에 테스트베드를 구축한 뒤 2년의 테스트가 끝나면 실용화 할 계획이다.

관 종 구분 없이 활용, 혼합시공도 가능

코위드원의 감지시스템은 상·하수도관, 가스관, 지역난방관, 송유관, 소방관 등 다양한 분야의 관에 적용이 가능한데다 코팅강관, PVC관, PE관, ERP관, 단열이중관, 수지파형강관, 통신관, 전선관, 레진콘크리트관 등 지하매설용으로 제작된 모든 관에 적용할 수 있다.

경고(손상 감지) 테이프는 관 상부 10~100cm에 부설해 지하 매설관이 손상되기 전에 먼저 감지되도록 감지선이 삽입된 테이프로서 감지선 모양은 직선, 지그재그선 등 필요에 따라 다르게 구성할 수 있다.

감지 시스템의 보호 커버는 감지 센서를 보호하고 외부의 물이 유입되지 않도록 구성돼 있으며, 감지 센서가 상부 커버 홀에 직접 삽입되도록 돼 있다. 특히 효율적인 시공이 가능하도록 커버에 너트를 삽입해 공급되며, 볼트와 너트 보호용 캡을 사용해 부식을 막을 수 있다.

본 시스템의 감지센서는 누설된 내용물이 쉽게 빠져나가도록 만든 보호커버 홀에 직접 삽입해 시공함으로써 0.4kg/㎠ 이하의 압력이 발생하더라도 누수를 확인하여 관리자에게 실시간 알려줄 수 있다.

관 교체주기 늘려 비용 대폭 절감

그렇다면 본 시스템을 적용하면 초기비용이 얼마나 증대되며 효과는 어떠할까?

우선 시스템 구축을 위한 추가 부분을 살펴보면 감지테이프 부착비용, 감지센서, 보호커버, 경고테이프 그리고 현장에 설치하는 감시 장치 등과 이들을 실시간 감시할 수 있는 시스템 구축비를 들 수 있다.

이에 따른 비용증가는 관경과 관 종류에 따라 많은 차이가 발생한다. 대략적으로 살펴보면 10~35%의 가격상승이 예상되며, 관경이 작을 수록 비율이 올라가고 커질수록 비율이 내려간다고 한다.

그러나 상기의 초기 투자비용은 시스템에 의해 유지관리가 가능하기 때문에 관의 교체주기를 2배 이상 늘려주어 장기 경제성 측면에서는 오히려 훨씬 저렴한 것으로 나타난다.

또한 관로를 실시간 모니터링하기 때문에 관 손상이 발생할 경우 원인제공자에게 보수비를 부담시킬 수 있어 유지관리비가 전혀 들지 않으며, 누수가 발생되더라도 초기에 발견해 보수할 수 있어 현재 11%에 이르는 누수만 줄이더라도 초기 투자비용을 수년 내에 회수할 수 있다. 더욱중요한 것은 이 시스템을 도입할 경우 부실시공을 하거나부실자재를 공급할 경우 원인제공자를 정확히 파악할 수있어 완전한 시공품질을 보장할 수 있다.

다음으로 시스템을 유지하기 위한 관리비용은 현장에 설치하여 실시간 모니터링을 하는 감시장치에 소요되는 전력비 및 통신비를 들 수 있는데, 통상적으로 300mm관경의 경우 4km를 한 대가 관리하게 되며 이에 소요되는 비용은 한 달에 1만 8,000원으로 저렴하기 때문에 수백만평의 신도시의 지하 매설관을 본 시스템으로 운영할 경우 관리비를 최소화할 수 있다.

특히 엄격한 안전이 요구되는 가스관, 통신관이나 단열관이 파손되거나 공급이 중단될 경우 시민생활에 심각한 영향을 줄 수 있기 때문에 이에 대한 철저한 대비가 필요하며, 시스템으로 관리하여 파손을 사전에 방지해야 할 것으로 보인다.

코위드원은 현재 인천대학교 최계운 교수가 단장으로 추진하고 있는 ‘Smart Water Grid(SWG) 연구단’에서 농어촌공사 농어촌연구소와 함께 ‘수자원 최적 활용 및 분배를 위한 신도시 멀티 워터루프 시스템 개발’ 연구를 진행하고 있다. 이 사업단은 수자원 자립률 30% 향상, 도시용수 공급시스템 문제발생빈도 50% 감소, 도시 내 물 관련 운영에너지 10% 감소 및 유지관리 비용 20% 감소를 목적으로 하고 있다.

이제는 지하매설관도 스마트화 되어가는 시점에서 세계 어디에도 없는 IT 기술을 개발해 모두가 함께 잘되는 길을 모색하는 (주)코위드원. 윤 대표의 말처럼 이 기술을 통해 국내 관 시장이 활성화되고, 나아가 세계 물 산업을 선도할 수 있기를 바라본다.

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