지하 매설 배관 파손 원천 차단…표준연, 예방 시스템 개발

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"배관에 가해지는 충격을 95% 이상의 정확도로 감지"

(대전=연합뉴스) 김준호 기자 = 한국표준과학연구원(KRISS)은 무단 굴착 등으로 발생하는 배관 누출 사고를 예방할 수 있는 '지하 매설 배관 파손 예방 및 조기 탐지 시스템'을 개발했다고 22일 밝혔다.

이 기술은 지하 매설 배관이 파손되기 전 외부 손상 요인을 실시간 탐지해 사고를 방지하는 시스템으로, 무단 굴착공사 등으로 배관에 충격이 가해지면 이를 파손 위험 징후로 포착해 알려준다.

기술의 핵심은 배관 충격 시 배관을 통해 전파되는 탄성파의 정밀측정 센서와 분석 알고리즘이다.

배관에 수백 미터(ｍ) 간격으로 센서 한 쌍을 부착하면 두 센서 사이에서 발생하는 충격 신호를 실시간 모니터링해 충격이 발생한 시각과 위치 정보를 즉각 산출할 수 있다.

지진 관측센터에서 진동을 감지한 후 지진파 도달 속도를 이용해 지진 발생 시각·위치를 계산하는 것과 같은 원리다.

해당 센서는 별도 굴착공사 없이 밸브실이나 맨홀 등 기존 매설 배관의 외부 노출 부분에 간단히 부착해 설치할 수 있다.

주위 교통환경으로 인한 소음 등 불필요한 신호를 저감하고 배관에서 발생한 신호만 판별하는 정확한 분석 알고리즘도 갖췄다.

연구진은 청주·전주·오송 등 세 곳에서 성능시험장을 운영해 수 킬로미터(㎞)에 이르는 실사용 매설 배관에서 이번 시스템의 현장 적용성을 검증했다.

실험 결과 해당 시스템은 배관에 가해지는 약 20 kN(킬로뉴턴) 이상의 충격을 95% 이상의 정확도로 감지해냈다.

배관 파손을 일으키는 충격의 강도는 통상 약 수백 kN 이상으로, 이번 성과가 배관 파손 사고 예방 및 조기 경보에 적합한 것이 확인됐다고 연구진은 설명했다.

이 기술은 상수도뿐만 아니라 송유·가스·열공급 등 다양한 분야의 배관에 적용할 수 있다.

KRISS 구조안전모니터링팀 윤동진 책임연구원은 "배관 파손으로 인한 대형 사고와 인명 피해 위험이 심각한데도 그동안 제보자의 누출 신고에 주로 의존해야 했다"며 "이번 기술의 보급은 국민 안전과 사회적 비용 절감에 기여할 것"이라고 밝혔다.

kjunho@yna.co.kr

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