기계硏 '배관 누설' 먼거리서 소리로 실시간 감지한다

배관 손상 검출 '3차원 음향 인텐시티 기반 누설 감지기술' 첫 개발
비용 30% 절감…골든타임 내 플랜트 대형사고 즉각 대응 가능

[대전=뉴시스] 기계연구원 우정한 선임연구원이 음향 인텐시티 기반 음원 추정 기술에 대해 설명하고 있다.(사진=기계연구원 제공) *재판매 및 DB 금지

[대전=뉴시스] 김양수 기자 = 원거리에서 소리로 배관 누설위치를 실시간 파악할 수 있는 기술이 개발됐다.

한국기계연구원은 우정한 선임연구원 연구팀이 배관 누설사고 발생 시 음향센서를 이용해 먼거리에서 실시간으로 해당 위치를 탐지할 수 있는 기술을 국내 최초로 개발했다고 28일 밝혔다.

이 기술은 방향탐지가 가능한 4채널 음향센서 모듈들을 분산배치해 누설 발생 위치를 즉각 추정할 수 있는 시스템으로 3D 가상공간과 CCTV에서 추정한 위치정보를 확인해 사고 시 작업자가 신속하게 해당 위치를 확인해 대응할 수 있다.

기존에는 음향의 크기를 나타내는 음압(Acoustic pressure)만을 주로 이용했고 누설지점에 근거리로 접근해야만 정확한 위치를 파악할 수 있어 안전성이 떨어졌다. 또 모듈 당 100여 채널의 음향센서를 이용하는 고비용 장비를 활용해야 했다.

이번 기술의 핵심은 음향 인텐시티(Intensity·단위면적 당 소리의 강도와 방향을 나타내는 물리량) 기반 신호처리 기법으로, 이상 데이터 자동제거 알고리즘을 통해 반사 혹은 잔향 영향이 큰 환경에서 발생하는 탐지 오차를 최소화할 수 있다.

1m 이내(추정 오차 3도 이내) 오차로 탐지할 수 있고 시스템 내 3D 가상공간으로 위치를 확인할 수 있어 신속히 대처가 가능하다.

기존 장비 대비 모듈 당 음향센서를 100여 채널에서 최소 4채널로 줄이는 등 소형화해 30% 이상 가격도 절감시켰고 특히 누설 탐지 결과를 원거리에서 실시간으로 확인할 수 있어 사고 초기단계에서 즉시 대응이 가능하다.

우정한 선임연구원은 "3차원 음향 인텐시티 기반 누설 감지기술은 각종 현장에서 발생하는 소음원을 찾아내고 특성을 분석해 소음에 기반한 사고원인 파악 시 유용하다"면서 "사건·사고의 선제 대응이나 기타 방범용 경보감시 시스템 등 다양한 산업분야에 확장 적용할 수 있다"고 말했다.

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