한국건설기술연구원(원장 이태식)은 터널·절개 비달면 등에 적용해 감시대상 시설물의 이상 징후를 발생 즉시 찾아내는 기술인 ‘터널 지반 변위 관리기술’을 개발했다고 밝혔다.

이 기술은 붕괴위험이 가장 큰 터널 발파지점 근처 위치에 계측센서를 설치할 수 있어서 발파 직후 미세한 변화를 실시간으로 검지함으로써 시설물 이상 징후와 지반 붕괴 예측이 가능하다.

터널의 시공이나 이용 중에 압력이나 하중, 응력 등 다양한 영향으로 인해 터널 형상에 변형이 초래될 수 있으며 이로 인해 실제 다양한 사고가 발생했다.

일반적으로 터널 시공과정과 공용 중 시설물의 상태를 측정, 형상변형을 계측하고 있지만 대부분은 간헐적으로 계측을 하고 있어 지속적·돌발적으로 발생되는 변화에 대응하지 못하고 있는 실정이다. 현재 수동계측·점검은 며칠또는 몇 달마다 시행돼 데이터 수집의 비효율성, 경비와 인력의 과대 투입, 위험 시설물의 진단에 따른 안전 등의 문제를 안고 있다.

이에 KICT는 한국전자통신연구원, ㈜홍인이엔씨와 공동으로 이 같은 단점을 보완하고 시설물의 상태를 실시간으로 정확히 분석할 수 있는 지반 변위 시스템(실시간 터널용 케이블 센싱 시스템 Real-time Cable Sensing for Tunnel)을 개발했다.

이 기술은 터널 등의 지반 시설물의 변위를 측정하고 형상정보로 변경해 시설물의 상태를 실시간으로 분석할 수 있는 기술이다. 터널 발파 지점 근접거리에 계측 센서를 설치할 수 있어 발파 후 초기치와 막장 변이를 측정할 수 있다.

특히 유지관리 단계에서도 공사중 설치한 시스템을 그대로 사용해 구조물의 상태 모니터링과 예측, 공사에 의한 영향분석 등 시설물 관리업무에 지속적으로 활용 가능하다.

윤여환 KICT 선임연구위원은 “이 기술을 통해 터널의 실시간 위험상태를 알 수 있어서 붕괴에 대해 알 수 있으며 교량 등 국가 주요시설물 관리에도 접목할 수 있다”라며 “철도 구간에서 실시간 검지와 무성 전송 실험을 시행하면서 제품의 완성도를 높이고 있으며 현재 마무리 작업 중에 있다”고 밝혔다.

이 연구는 미래창조과학부와 정보통신기술진흥센터에서 지원하는 정보통신·방송 연구개발 사업, ‘지반 붕괴 재해 방지용 고안정성 USN 센서 노드 및 데이터 분석 시스템 개발’ 과제의 연구비 지원에 의해 수행되고 있다.