산사태, 온도 ·소리로 감지 기술개발

(주)소암컨설턴트, 예보시스템 개발…탄성파 방출을 이용 탐지·분석

▲소암컨설턴트가 개발, 완료한 다점온도측정장치(TLS)와 음향(AE) 센서를 이용한 산사태 모니터링 시스템 개념도.

[에너지경제 여영래 기자]최근 전남 광주시에서 일어난 아파트 인근 옹벽붕괴로 최근 전남 광주광역시의 한 아파트 옹벽이 붕괴되면서 주차 차량·오토바이 등 36대가 흙더미에 묻히거나 파손되고 거주 주민 165가구가 긴급 대피하는 사고가 발생했다.

해빙기와 우기(雨期)를 앞두고 산사태와 사면붕락 등 자연재해에 대한 대책마련이 시급하다는 우려의 목소리가 커지고 있는 가운데 이런 유형의 재해에 대응할 수 있도록 토층내 온도변화와 토양입자의 음향방출(AE)을 감지, 산사태 등 옹벽붕괴를 사전 예보할 수 있는 기술이 개발돼 주목을 끌고 있다.

국내 재해예보 및 광해방지전문 기업인 (주)소암컨설턴트(대표 김중열)는 산사태 전조 신호를 미리 감지해 조기에 예보할 수 있는 시스템 개발을 완료했다고 12일 밝혔다.

회사 측은 이 기술은 산사태 발생 과정에서 반드시 동반되는 토층내 온도 변화와 토양입자의 탄성파(음향) 방출을 감지해 모니터링 함으로써 산사태 징후를 조기에 예보할 수 있다는 것.

산사태는 강우와 해빙으로 토양내 물이 침투해 유동함으로써 토양의 전단력이 약화돼 토양이 붕괴되거나, 기반암에서 토층이 대규모로 미끄러지는 현상이다.

이에 따라 산사태는 토층내 물의 이동이 주요 원인이고, 물의 이동은 미세한 온도 변화를 동반하게 됨에 따라 토양주변에 실시간 다점(Multi Point) 온도 측정을 통해 이상대(異常帶)를 발견해 산사태의 징후를 사전에 인지할 수 있다는 것이 이 기술의 핵심이다.

즉, 토층이 전단력을 상실, 슬라이딩 되는 과정에서 지반은 변형에너지가 해소되면서 탄성파를 음향으로 방출하는데 이 음향방출(AE, Acoustic Eemission) 신호를 감지해 분석하면 산사태를 예보할 수 있다는 것이 소암컨설턴트 측의 설명이다.

특히 이 기술은 비파괴검사기술의 일종으로 구조물의 안전진단에 활용돼 왔으며, 해외에서는 산사태 감지에 효과적 수단으로 이용되고 있었으나 국내에는 아직 실용화되지 않은 기술분야다.

소암컨설턴트 김중열 대표는 "국립산림과학원이 주관한 ‘도시생활권 산지토사재해 감시 및 경보시스템 개발’ 용역 수행을 통해 이미 기술 적용성 검토를 마친 상태로 국내는 물론 해외 시장 진출을 준비 중에 있다"면서 "산사태 모니터링에 사용되는 다점온도측정장치(TLS, Thermal Line Sensor)는 지반, 해양, 대기 등 다양한 환경의 온도 변화를 3차원 모니터링을 통해 제공하는 장비로 지하수 유동, 지반침하 감시, 댐체건전도 모니터링, 누수 감시, 열매체 온도감시 등 활용분야가 매우 다양하다"고 강조했다.