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철도 기술의 미래(2)장대터널 피난유도시스템
배연설비와 피난 시스템 연계해 안전성 높여
실용적인 기술 개발로 상용화율 제고 효과도
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올해 ‘철도 10대 기술상’의 경향 중 눈여겨볼 부분 중 하나는 안전 분야 기술․제품에 대한 비중이 높아졌다는 것이다. 이는 높아진 국민 안전 의식의 반영인 동시에, 안전 확보가 주요한 과제로 부상할 미래 철도상을 보여준다는 게 업계의 평가다.
특히 ‘장대터널 피난유도시스템’의 경우 무선통신․빅데이터 등 4차 산업혁명의 주요 기술을 융합해 하나의 시스템으로 구축해냈다는 점에서 관심을 끌고 있다.

이영흠 한국철도시설공단 기술연구처 차장<사진>이 개발한 ‘장대터널 배연설비와 연동되는 피난유도시스템’은 터널 내부에서 발생하는 재난의 대응력을 높일 기술로 평가받는다.

한국의 경우 철도 운행 구간에 산악지형이 많아 길이가 긴 장대터널의 건설이 증가하는 추세다. 하지만 이러한 터널의 장대화는 밀폐공간의 확대라는 특성으로 인해 사고 발생 시 대형 인명피해로 이어질 가능성이 높다는 문제점이 있었다.

이 차장은 기존의 배연설비와 피난유도시스템을 연계하는 데서 해결책을 찾았다.

터널 내 피난 과정에서 가장 큰 걸림돌로 작용하는 게 화재로 인한 유독성 연기라는 점에서 착안, 연기의 방향을 파악해 그 반대방향으로 대피를 유도할 수 있는 시스템을 구축하는 데 초점을 맞춘 것이다.

문제 해결의 핵심이 된 기술은 로라(LoRa) 무선통신과 로직(Logic) 회로다.

로라는 저전력 장거리 무선통신 기술로 야외구간에서도 통달 성능과 투과성이 우수해 재난 안전망을 구축할 때 유용하다.

특히 로라는 무선통신 기술이기 때문에 터널 화재 발생 시 통신 케이블이 전소되는 상황에서도 제 기능을 할 수 있다는 게 이 차장의 설명이다.

이 통신망은 배연설비가 생성하는 정보를 전송하는 데 이용된다. 일단 터널 내부 배연설비가 연기를 감지하면 제연모드를 작동하며 이와 관련된 정보를 로직 모듈로 보내는 방식이다. 이후 로직 모듈에서는 로라를 통해 터널 내 설치된 피난유도등으로 제연 방향을 고려해 피난민을 유도한다. 가상의 재난 대응 회로를 구축해 상황에 따라 각 부문이 적절히 동작하도록 연계하는 게 이 시스템의 핵심이다.

이 같은 기술 연계는 공단과 소방시설전문 업체 한방유비스의 협업을 통해 가능해졌다.

공단의 경우 직무 특성상 철도 시설물과 현장 상황을 잘 알지만, 필요한 기능을 구현하는 데 있어서는 기술적인 한계가 있었다.

이 차장은 민간업체와의 협업으로 이 난점을 극복했다. 1년여의 개발 기간 동안 공단과 업체가 한 몸이 돼 기술 구현을 위해 총력을 기울였다는 전언이다.
특히 이 시스템은 기존에 존재했던 기술들을 융합해 목적에 부합하는 시스템을 구현해냈다는 점에서도 높은 평가를 받고 있다.

단순히 신기술 개발에 주안점을 두기보다는 현장 애로사항을 해결하기 위한 과제를 발굴해, 실용화율을 높여나간다는 공단의 방침이 적용된 결과물이다.
이 시스템은 현재 개통을 앞둔 경강선의 원주~강릉 구간에 우선 설치돼 실증을 앞두고 있다. 실증을 거친 뒤 전국 노선에 적용하는 것은 물론, 신규 설비의 경우 설계기준부터 반영하는 것까지 검토되고 있다.

이 차장은 “이 기술은 철도뿐만 아니라 도로터널에도 적용이 가능하다”며 “앞으로 교통 분야 안전성 제고를 위한 연구 개발을 계속해나가겠다”고 말했다.
작성 : 2017년 12월 05일(화) 13:02
게시 : 2017년 12월 06일(수) 11:23


김광국 기자 kimgg@electimes.com        김광국 기자의 다른 기사 보기

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