KICT 한국건설기술연구원

건설연, 지반 붕괴의 감시자 반딧불 센서 개발!

 - 지반 및 구조물 붕괴 징후를 감지할 수 있는 스마트 센서와 시스템 개발 

 - 현장·신속·정확한 보급형 기술로 국민 안전에 기여

  한국건설기술연구원(원장 김병석, 이하 건설연)은 지반과 구조물의 붕괴 징후를 감지하는 스마트 감지 센서(이하 반딧불 센서) 및 원격으로 실시간 모니터링이 가능한 시스템을 개발했다고 밝혔다. 개발된 기술은 건설연 연구소 1호 기업인 ㈜재난안전기술과 국내 벤처기업인 ㈜엠테이크와 함께 공동으로 개발했다.

  반딧불 센서 개발은 지반 이동에 따른 사면 붕괴, 건축물 붕괴를 직관적으로 감지하여 즉각적으로 대응할 수 있는 방안을 찾고자 하는 아이디어에서 시작되었다. 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. 

  이에 건설연 지반연구본부 백용 박사 연구팀은 고효율 보급형 센서

와 시스템을 개발하여 다양한 위험 지역을 대상으로 촘촘하게 지반 움직임을 상시 모니터링 할 수 있도록 하였다. 

  개발된 반딧불 센서는 붕괴가 우려되는 다양한 위험 구역에 1m~2m 간격으로 손쉽게 부착할 수 있다. 또한, 산림청의 사면 붕괴 지중경사계 일변위 기준인 0.05˚보다 더 정밀한 0.03˚ 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. 

  또한, 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. 더불어 영하 30℃와 영상 80℃의 환경에서도 센서가 정상적으로 작동할 수 있도록 하여, 특히 계절 변화가 뚜렷한 지역에서 활용도가 높을 것으로 기대된다. 

  반딧불 센서에는 오작동 방지를 위해 설치 장소에 따라 위험을 분석하고 판단하는 알고리즘 기술이 탑재되어 있다. 따라서 건설 및 토목 공사 현장을 비롯하여 노후 건물, 문화재 성곽 구조물, 급경사지, 산사태 우려 지역, 터널 공사, 광산 및 지하 구조물, 교각, 댐, 사방 등 다양한 장소에서 활용될 수 있다. 

  현재 반딧불 센서는 제주도 용암 동굴, 인천시 정수장과 하수처리장, 일반국도변 절토사면과 산지 비탈면, GTX-A 노선 중 KINTEX 역사 구간, 대전시 및 전남 담양군 아파트 건설 현장, LG 화학공장 등에 시범 설치되어 운영 중이다. 또한, 2023년 신분당선 지하철의 연장 공사 설계에도 반영되었다. 추후 건축물 해체 공사를 비롯한 국가 주요 시설물 건설 공사에 적용되는 사례가 늘어날 것으로 기대된다.

  김병석 원장은 “현재 계측 기술은 분석과 해석에 따른 대응에 많은 시간이 소요돼 현장의 붕괴 상황에 신속하게 대응하는 데 한계가 있다”며, “이 같은 시간을 최소화할 수 있는 반딧불 센서 기술은 붕괴사고 예방과 대응에 크게 기여할 수 있을 것”이라고 밝혔다. 

  본 성과는 과학기술정보통신부의 지원으로 건설연 주요사업(지역협력사업)인 「도로안전운영을 위한 제주형 지반함몰 대응체계 개발(’20 ~ ’22)」 과제를 통해 도출되었다. 

공고 제 2022-0038 호

제 안 공 고

1. 과 업 명 : 2022년 한국건설기술연구원 직원 종합건강검진

2. 사업기간 : 선정일 ~ 2022. 12. 09.(세부일정 별도협의)

3. 사업예산 : 220천원 × 900명 = 198,000,000원(부가세포함)

4. 참가자격

 ❍ 종합건강검진센터를 운영하고 ｢건강검진기본법｣ 제14조에 따라 국가건강검진에 적합한 의료 인력 및 장비 등을 보유하고 일반 검진 및 암검진 등을 실시하고 있는 검진기관으로

    서울특별시 또는 경기도 고양시에 소재한 검진기관으로 접수마감일까지 참가한 자

 ❍ 본 제안요청서 검진 대상자 이외 직원의 가족 및 연구원 퇴직자에 대해서도 동일한 검진수가 및 검진항목을 적용

    ※ 단, 직원가족에 대한 검진비용은 개인부담으로 개인에게 직접 청구를 원칙으로 함

5. 제안참여

 ❍ 기간 : 2022. 3. 25.(금) ~ 2022. 4. 5.(화) 18:00까지

 ❍ 제출안내

   - 제출처 : 경기도 고양시 일산서구 고양대로 283(대화동)

               한국건설기술연구원 본관1동 2층 경영지원본부

              안전보건실 홍덕기 전임기술원(031-910-0213)

   - 제출방법 : 직접 방문 또는 우편 접수

 ❍ 제출서류

   - 제안사 일반현황 1부 …【서식 1】참조

   - 사업수행 실적 현황표 1부 …【서식 2】참조

   - 검진장비보유 현황 1부 …【서식 3】참조

   - 종합검진 항목 제시표 1부 …【서식 4】참조

   - 서약서 각 1부 …【서식 5~7】참조

   - 제안서 6부 (내용이 담긴 USB 1개) …【별첨 1】참조

     ※ 모든 서류는 원본 또는 원본과 다름없음(원본대조필)을 증명하여야 함

6. 제안설명회

 ❍ 해당없음(서면평가)

7. 제안서 작성요령 및 유의사항 : 첨부파일 참조

8. 검진기관 선정 방법

 ❍ 제안서 평가결과 80점 이상의 업체 중 고득점 순으로 서울시 소재 2개, 경기도 고양시 소재 2개 기관 총 4개 기관 선정

 ❍ 검진 시 선정된 업체 중 직원선호에 따라 자유롭게 개별 선택

9. 평가방법 및 결과통보 : 첨부 참조

 ❍ 제안서 평가위원회를 구성하여 참가자격 요건을 갖춘 업체를 대상으로 연구원의 별도 평가기준에 의해 평가하며 위원의 명단은 공개하지 않음【표 1】참조

 ❍ 평가점수 산정 시 소수점 이하 2자리에서 반올림하여 소수점 1자리까지 산출

 ❍ 최종점수는 각 평가위원별 평가 점수를 산술평균하여 산출

 ❍ 동점자 발생 시 배점이 큰 항목에서 높은 점수를 얻은 기관을 선순위로 함

 ❍ 제안서에 기재되지 않은 사항에 대하여는 평가하지 않음

 ❍ 평가결과는 비공개함을 원칙으로 하고, 평가 결과에 대하여 제안업체는 이의를 제기할 수 없음

기타 자세한 내용은 첨부파일의 제안요청서를 참고하여 주시고 안전보건실 홍덕기 전임기술원(031-910-0213)로 문의하시기 바랍니다.

2022년 3월 25일

한국건설기술연구원장