터널 스캐닝 시스템

기존의 터널 외관조사는 육안에 의존함에 따라 구조물의 미세한 균열 등을 정확히 발견하기 어려웠지만 이번에 개발된 터널 스캐너 시스템은 0.1 mm 정도의 균열 폭, 길이, 위치와 진행성까지 함께 측정할 수 있어 우리나라 지하철 및 도로터널의 안전진단기술을 크게 향상시킬 것으로 기대된다.

터널 스캐닝 시스템은 고감도 디지털 비디오카메라를 장착한 스캐닝 시스템을 주행시켜 터널의 다양한 단면을 촬영함으로써 터널의 손상상태를 정밀하게 파악할 수 있도록 한 것.

이 시스템은 크게 촬영 시스템과 화상 처리시스템으로 구성되어 있는데 촬영 시스템의 주요 장치인 고정밀 디지털 비디오카메라는 고해상도 3CCD(Charge Coupled Device) 소자를 사용해 구조물의 균열정도로부터 얻어진 광량의 차이로 촬영 화소와 밝기가 달라지는 원리로 상태를 진단한다. 터널뿐만 아니라 철도, 도로, 댐, 교량, 지하철, 모노레일 등 다양한 구조물의 상태 측정에 사용할 수 있다. 또한 화상처리시스템은 선명한 칼라합성 화면으로 터널의 상태를 선명하게 관찰할 수 있으며 영상 자료에 근거한 균열 폭과 길이 등을 수치화 시켜 구조물 상태에 대한 정량적 자료를 제공한다.

광학, 전자학 및 화상 처리 기술을 응용한 이번 기술은 기존의 육안조사방식에서 벗어나 기계화 및 자동화된 시스템으로 터널 상태에 대한 객관적 데이터를 제공해 줄 전망이다. 또한 시속 10 km/h ∼ 50 km/h의 속도로 구조물의 상태를 파악하여 육안 방식에 비해 10~20배 이상 빠르게 검사할 수 있다.

최만용 박사팀은 벤처기업인 (주)KMTL(한국계측기술연구소)과 터널 스캐너 시스템의 상품화 공동연구에 착수했고 국내 지하철 및 도로 터널에 적용하면서 기술의 업그레이드를 위한 연구를 계속하고 있다. 또한 최근 대만의 건설회사에서는 이 기술을 도입하기위해 표준연을 방문하여 기술 협의를 하고 있다. 이번 개발은 과학적인 터널 안정성 관리 시스템을 국내 최초로 구축하였다는 점과 수십억 원에 상당하는 고가의 장비를 국산화하였다는 점에 큰 의의가 있다.

<김현서 기자>