플랜트 대형 사고, 먼 데서도 ‘소리’로 실시간 감지

우정한 한국기계연구원 선임연구원. [사진=한국기계연구원]

국내 연구팀이 원거리에서 배관 누설음을 탐지해 플랜트 대형사고를 방지하는 시스템을 개발했다. 실시간으로 누설 위치를 탐지할 수 있는 이 시스템은 방범용 경보감시 등에도 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

우정한 한국기계연구원 선임연구원팀은 28일 누설사고 발생 시 음향센서를 이용해 원거리에서 실시간으로 해당 위치를 탐지할 수 있는 시스템을 개발했다고 밝혔다.

이 시스템은 방향 탐지가 가능한 4채널 음향 센서 모듈로 구성된다. 이 모듈들을 최적 분산 배치해 배관 누설이 발생한 위치를 즉각 추정한다.

기술의 핵심은 ‘음향 인텐시티’ 기반의 신호처리 기법이다. 음향인텐시티는 단위 면적 당 소리의 강도와 방향을 나타내는 물리량을 뜻한다. 연구팀은 이 물리량을 기반으로 이상데이터 자동제거 알고리즘을 만들었다. 반사 혹은 잔향 영향이 큰 환경에서 발생하는 탐지오차를 최소화했다. 1m 이내 오차 탐지가 가능하다는 게 연구팀 설명이다.

탐지 정보는 시스템 내 3차원(3D) 가상공간과 CC(폐쇄회로)TV에서 확인할 수 있다. 연구팀은 “이를 통해 플랜트 누설 사고 발생 시 작업자가 신속하게 해당 위치를 확인하고, 골든타임 내 대응할 수 있다”고 설명했다.

시스템은 기존 시스템 대비 비용도 약 30% 절감했다. 연구팀은 “기존 장비 대비 모듈 당 음향 센서를 100여 채널에서 최소 4채널로 줄이는 등 소형화했다”며 “기존 장비는 모듈당 100여 채널의 음향센서를 이용하는 고비용 장비였다”고 말했다.

우 선임연구원은 “개발한 기술은 각종 현장에서 발생하는 소음원을 찾아내고 특성을 분석하여 소음을 기반한 사고 원인 파악에 용이하다”며 “사건·사고의 선제 대응이나 기타 방범용 경보 감시 시스템 등 다양한 산업 분야에 확장 적용할 수 있다”고 밝혔다.