한국표준과학연구원(원장 박현민)이 무단 굴착 등으로 발생하는 배관 누출사고를 사전에 방지할 수 있는 지하매설배관 파손예방 및 조기 탐지 시스템을 개발했다.
무단 굴착공사는 지하매설배관 주요 파손원인 중 하나로, 배관 관리주체가 사전에 파악하기 어렵다. 파손으로 누출사고 발생 시 환경오염은 물론 폭발, 화재, 싱크홀 등 위험이 따르지만 예방 관리가 힘들다.
표준연 구조안전모니터링팀이 개발한 이번 기술은 지하매설배관이 파손되기 전 외부 손상요인을 실시간 탐지하는 시스템이다. 배관에 충격이 가해지면 이를 파손 위험징후로 포착해 조기 경보한다.
기술 핵심은 배관 충격 시 배관을 통해 전파되는 탄성파 정밀측정 센서와 분석 알고리즘이다.
배관에 수백 미터 간격으로 한 쌍의 센서를 부착하면 두 센서 사이 발생하는 충격신호를 실시간 모니터링해 충격이 발생한 시각·위치 정보를 즉각 산출할 수 있다.
이 센서는 별도 굴착공사 없이 밸브실이나 맨홀 등 기존 매설배관 외부노출 부분에 간단히 부착할 수 있다. 배관에서 발생한 신호만 판별하는 정확한 분석 알고리즘도 갖췄다.
연구진은 청주, 전주, 오송 등 세 곳에 테스트베드를 운영해 수 ㎞에 이르는 실사용 매설 배관에서 이번 시스템 현장 적용성을 검증했다. 배관에 가해지는 약 20킬로뉴턴 이상의 충격을 95% 이상 정확도로 감지해냈다.
기존 매설 배관 건전성 모니터링 기술은 대부분 배관파손으로 인한 누출탐지에 초점을 맞췄다. 장거리 배관파손 위험을 사전 감지하는 시스템 개발은 이번이 세계 최초다. 이번 성과는 상수도뿐 아니라 송유, 가스, 열공급 등 다양한 분야 배관에 적용 가능하다.
해당 성과는 올해 국내 기업 기술이전을 마쳤으며 미국, 유럽에도 특허 출원했다.
김영준 기자 kyj85@etnews.com
