서울시가 지반침하 사고를 선제적으로 예방하기 위해 추진한 신기술 공모에서 6건의 기술을 선정하고 본격적인 현장 실증에 돌입한다고 밝혔다. 시는 실제 굴착 공사현장에서의 실증을 통해 기술의 현장 적용 가능성을 검증하고, 효과가 입증된 기술은 서울 시내 대형 굴착공사장 등에 본격 도입할 계획이다.
앞서 시는 명일동 지반침하 사고 이후 보다 근본적인 땅 꺼짐 예방 대책을 마련하고자 지반침하 예방 분야의 신기술을 공모했다. 열흘간의 공모(4.30.~5.9.)에 총 22건의 기술이 접수됐고, 관련분야 전문가로 구성된 선정심사위원회가 기술성, 경제성, 현장 적용성, 기대효과 등을 종합 평가해 이 중 총 6건의 우수 기술을 선정했다.
공모 주제는 지반침하의 사전탐지, 경보, 실시간 모니터링, 원인진단 등과 관련된 ICT(정보통신기술) 및 AI(인공지능) 기반 계측 및 분석 기술이었으며, 공모 결과 계측 관련 기술 15건, AI 활용 분석 기술 5건, 기타 기술 2건이 접수됐다.
선정된 6건의 기술은 인공지능(AI), 사물인터넷(IoT), 센서 융합 등 첨단 기술을 접목한 지반침하 조기 탐지 및 예측 기술이며, 구체적으로는 ▴위성영상과 인공지능을 활용한 지반침하 위험 예측 기술 ▴지능형 CCTV와 GPR을 융합한 탐지 기술 ▴땅속 센서를 통해 실시간 계측이 가능한 스마트 계측 시스템 ▴침하 발생 시 경고등이 자동 점등되는 현장 경고 시스템 ▴광섬유를 이용한 음향 기반 침하 탐지 기술 ▴센서가 내장된 보강재 기반의 예‧경보 기술 등을 포함한다.
▾서울시 지반침하 예방 신기술 공모 선정 기술 주요 내용
시는 이번에 선정된 기술들을 서울 시내 대규모 굴착공사가 진행 중인 지하철 9호선 4단계(1~3공구) 건설현장과 서울아레나 복합문화시설 조성 현장에 적용해 성능과 효과를 검증할 계획이다.
현장 실증은 7월 4주부터 약 5주간 추진되며, 각 기술이 실제 현장에서 지반의 이상징후를 얼마나 정확하게 감지하는지를 집중적으로 확인할 예정이다.
시는 공모 단계부터 참여한 외부 전문가들이 실증 결과를 평가토록 해 기술의 신뢰성과 현장 적용 가능성을 객관적으로 검증할 방침이다. 현장 실증 완료 후에는 전문가 최종 심사를 거쳐 우수 기술을 선정하고, 올해 하반기부터 서울 시내 주요 굴착공사장에 시범 도입할 계획이다.
시는 이번 지반침하 신기술 공모를 위해 한국지반공학회, 한국지하안전협회 등 지하안전과 관련된 전문 학회‧협회‧단체 13곳으로부터 심사위원을 추천받아 선정심사위원회를 운영하고 있다. 위원장은 김성렬 서울대학교 건설환경공학부 교수가 맡고 있다.
한편, 시는 이번 지반침하 예방 신기술 공모 외에도 시민 안전과 직결되는 다양한 재난안전분야의 신기술을 적극 발굴·도입하기 위한 기술설명회를 꾸준히 개최하고 있다. 시는 시의성을 고려해 재난안전 분야의 주제를 선정하고 있으며 ‘서울안전누리’에서 상시 접수하고 있다.
한병용 서울시 재난안전실장은 “이번 지반침하 예방을 위한 신기술 현장 실증은 ‘보이지 않는 땅속 위험’으로부터 시민의 안전을 지키겠다는 서울시의 강한 의지를 보여주는 것”이라며 “시민의 안전을 넘어 안심까지 지킬 수 있도록, 민간의 창의적 신기술을 적극 발굴하고 현장에 도입하는 데 힘쓰겠다”라고 말했다.
▶ 선정기술 현황
□ 위성영상과 GIS를 연계한 지반침하 위험지도 작성
ㅇ 기술개요 : 인공위성 영상자료를 AI로 분석하여 광범위한 지역을 반복적으로 모니터링
- 위성영상이 고해상도일수록 미세한 지표 변위까지 감지 가능하며,
- AI로 위성영상 이미지와 GIS 정보와 연계하여 자동으로 위험지도 생성
※ 지반침하 추세 탐지 : 정확도는 약 70~80%
□ 지능형 CCTV + LiDAR + GPR을 융합한 준실시간 탐지체계
ㅇ 기술개요 : 실시간 탐지가 가능한 지능형 CCTV를 기반으로, LiDAR와 GPR 탐사결과를 복합해석하여 지반변위를 탐지
- 지능형 CCTV로 지표 변위(1cm 이상)를 실시간 감지하고,
- LiDAR와 GPR 탐사결과를 연계하여 지반변위를 통합 관리
□ 이동식 지중경사계를 활용한 스마트 계측 시스템
ㅇ 기술개요 : 와이어 꼬임 등의 단점을 해소한 도르레 방식의 이동식 지중경사계를 활용 가능함으로써 반복계측을 통한 정확도 향상
- 이동이 가능하여, 측정위치를 자동으로 변경하여 굴착심도 100m까지,
- 여러 지점을 반복적으로 계측함으로써 정확도가 향상되었으며
- 특히, 계측데이터를 학습하여 AI가 예측데이터를 제공하고 있음
□ 계측센서를 부착한 보강재로 터널 및 흙막이 붕괴 실시간 예·경보
ㅇ 기술개요 : 보강재(강관, 소일 네일)에 센서를 부착하여 보강재 역할과 함께 지반의 미소변위를 실시간으로 계측하여 붕괴위험 예보
- 벽체 및 흙막이 구조의 침하 및 전단변위를 실시간 계측
- 터널 굴착 시, 천단부·막장부 변위를 실시간 계측하고 위험 조기 경보
□ 분포형 광섬유 센싱을 이용한 침하 탐지 및 모니터링
ㅇ 기술개요 : 광섬유의 산란신호 변형 유무를 통해 깊은 심도까지 공동발생 유무를 95% 이상의 정확도로 탐지 가능
- 기존에는 센서 설치지점 주변만 측정이 가능한데 반해,
- 광섬유는 수 km 이상을 연속적으로 실시간 측정하는 것이 가능함
□ 지반침하 안전신호등
ㅇ 기술개요 : 경고등이 부착된 케이싱관을 매설하고, 침하가 발생하면 자중에 의해 침하핀이 하강하면서 색깔로 침하량을 경고
- 시민이 침하위험을 직관적으로 알 수 있으며, 하수관거 누수에 최적화 됨
