한국건설기술연구원(원장 박선규, 이하 건설연)은 6월13일 토목구조물 유지관리의 효율성을 극대화하기 위해 다양한 제조사의 센서와 호환이 가능한 스마트센서 및 통합형 데이터수집장치를 개발했다고 밝혔다.

현재 산사태나, 낙석의 위험성이 높은 비탈면 등 주요 토목구조물에는 재난예방 및 안전관리를 위한 계측시스템이 운영되고 있다. 그러나 다양한 제조사의 유사센서를 혼용할 경우 유지관리가 어렵고 비용이 많이 든다. 특히 센서마다 사용하는 통신방식이 달라 통합적인 신호처리와 데이터관리에 어려움이 있으며 성능이 향상된 신규센서를 현장에 적용할 때도 호환성 문제로 인해 도입이 지연될 수 있다. 정부 부처(국토교통부, 행정안전부, 농림축산식품부)에서도 지속적으로 계측장비 도입이 추진될 수 있어 센서 간 호환성문제 해결이 시급한 실정이다.

이에 건설연 지반연구본부 연구팀(팀장 김우석)은 비탈면 관리를 위해 지표변위계와 구조물 경사계 기능이 적용된 일체형 스마트 호환센서 및 통합형 데이터수집장치를 개발했다. 이 개발장치는 기존 센서의 신호특성을 분석해 서로 호환가능한 통신방식을 적용했으며 다양한 제조사의 센서 및 장치와도 교체가 가능해 유지관리 비용절감과 시스템의 유연한 운영이 가능하다.

연구팀은 지표변위계, 구조물경사계, 강우량계 등 현장활용도가 높은 상위 5개 센서제품(현장 활용률 약 88~98%)을 대상으로 특성을 분석하고 호환성범위를 설정했다. 개발된 장치는 한국산업기술시험원(KTL)의 성능시험을 통해 △KC인증(전자파적합성) △온도 △습도 △낙하충격 △방수 △수신율 △정확도 등의 항목에서 성능인증을 획득했다.

건설연은 이번 기술개발을 통해 센서 수급불안, 비효율적인 교체주기, 데이터 수집중단 등의 문제를 해소할 수 있어 향후 공공인프라의 유지관리효율 향상에 크게 기여할 것으로 기대하고 있다.

박선규 건설연 원장은 “이번 기술은 단순한 비용절감을 넘어 국가 기반시설의 안정성과 내구성을 높여 국민의 안전한 삶을 뒷받침할 수 있는 핵심기술”이라며 “현장 중심의 기술고도화를 통해 지속가능한 안전관리체계를 구축해 나가겠다”고 밝혔다.

본 성과는 과학기술정보통신부의 지원으로 건설연 중소·중견기업 지원사업(주요사업 대과제인 ‘토목구조물 유지관리를 위한 다종 이기종 센서 통합 수신장비 및 스마트 호환센서 개발(2023~2024)’ 과제를 통해 개발됐다.