멀리서 `배관 누설음` 듣고, 사고 막는다…음향센서· 3D가상공간서 실시간 위치 확인

기계연, 3D 음향 인텐시티 누설감지 기술
1m 이내 오차로 탑지..누설사고 신속 대응

한국기계연구원은 음향센서를 이용해 원거리에서 배관 누설음을 탐지하는 기술을 개발했다. 기계연 제공

기계연 연구진이 개발한 '3D 음향 인텐시티 기반 누설 감지기술'을 적용한 시스템 내 가상공간의 누설 위치 가시화 및 센서 모듈 위치. 기계연 제공

원거리에서 대형 플랜트의 배관 누설음을 탐지해 위치를 파악할 수 있는 기술이 개발됐다.

한국기계연구원은 우정한 박사 연구팀은 배관 누설 사고 발생 시 음향센서를 이용해 원거리에서 실시간으로 누설 위치를 탐지할 수 있는 '3차원 음향 인센시티 누설 감지 기술'을 개발했다고 28일 밝혔다.

기존에는 음향의 크기를 나타내는 '음압'을 통해 배관 누설을 탐지해 왔지만, 누설 지점에 가까이 가야만 정확한 위치를 파악할 수 있는 한계가 있었다. 또한 모듈 당 100여개 채널의 음향센서를 이용해야 하기에 많은 비용이 들었다.

연구팀은 방향 탐지가 가능한 4채널 음향 센서 모듈들을 최적으로 분산 배치해 배관 누설이 발생한 위치를 즉각 확인할 수 있는 시스템을 구축했다. 이 시스템은 음향 인텐시티(단위면적당 소리의 강도와 방향을 나타내는 물리량) 기반의 신호처리 기법을 적용해 이상 데이터 제거 알고리즘을 통해 탐지 오차를 최소화했다. 실제로, 1m 이내 오차로 누설 위치를 탐지할 수 있고, 시스템 내 3D 가상공간으로 위치를 확인할 수 있어 누설에 의한 사고에 신속히 대응할 수 있다고 연구팀은 설명했다.

기존 장비 대비 모듈당 음향센서를 100여개 채널에서 4개 채널로 줄이고, 크기를 소형화해 30% 이상 비용을 절감할 수도 있다.

우정한 기계연 선임연구원은 "이 기술은 각종 현장에서 발생하는 소음원을 찾아내고 특성을 분석해 소음 기반의 사고 원인 파악에 쉽다"며 "대형 플랜트 사고 시 대응 능력 향상과 작업자 안전성 확보에 기여할 것으로 기대한다"고 말했다.이준기기자 bongchu@dt.co.kr