낙뢰에너지 빅데이터 시대, 인파워이엔아이가 이끌다

(시사매거진255호=김현기 기자) 지난 2015년 서해대교 낙뢰로 추정되는 화재가 발생했다. 이 화재로 교량 상판을 지지하고 있는 케이블이 파단 됐고, 이를 진압하던 소방관이 순직하는 안타까운 사고가 발생했다. 이 일을 계기로 교량의 낙뢰보호의 필요성이 제기되었고, 이에 국토교통부는 2016년도에 특수교 안전강화를 위한 낙뢰보호시스템 마련을 위한 연구용역을 실시, 보호방안을 발표했다. 그리고 교량의 피뢰설비 보강대책 중의 하나로 낙뢰모니터링 시스템 구축방안이 도입됐다.
 

ICT 기술을 접목시킨 낙뢰모니터링시스템 개발 및 구축

국토부의 특수교 안전강화를 위한 피뢰보강방안 연구용역(2016년)에 전기분야 엔지니어링업체로 참여한 (주)인파워이엔아이(이종호 대표/기술사)는 교량의 낙뢰방호를 위해 국내의 현장 실태와 서해대교 낙뢰 사고와 동일한 메카니즘으로 사고가 난 후 보강한 그리스 리온안트리교(4주탑) 현장조사 및 터키, 일본 등 해외조사를 통하여 낙뢰방호에 보호방안에 대해 연구해 왔다.

전기분야 엔지니어링 전문업체인 (주)인파워이엔아이는 지난 2017년에 국토부 관리교량 특수교 78개 교량에 대해 낙뢰보호시설에 대해 전수조사 및 낙뢰위험도(Risk manangment) 평가를 실시하여, 낙뢰에 취약한 교량에 대해 피뢰설비의 보강방안을 제시했다.

이종호 대표는 “그동안 구조물에 낙뢰 유입 시 낙뢰에 대한 일시, 크기, 극성, 횟수, 위험도 등의 정보가 없어서 낙뢰로 인한 사고 시 사고원인 규명이나 피뢰설비 보강을 할 수 있는 데이터가 없었다”라며 “현장 유지관리자의 낙뢰정보의 모니터링의 필요성을 수용하여, ICT 기술을 접목시킨 낙뢰모니터링시스템을 개발했다”고 말했다.

낙뢰모니터링시스템이란 구조물이나 건축물 유지관리자가 자연재해인 낙뢰가 침입해 왔을 대 실시간으로 낙뢰정보를 받아볼 수 있거나 확인할 수 있는 시스템이다. 이는 국토부 교량의 낙뢰방호 보호대책 방안의 하나로 교량에 낙뢰가 유입 시 피뢰 인하도선에 뇌격전류가 흐르면 뇌격 감지기는 뇌격의 크기, 극성, 일시분초, 횟수를 감지하여 데이터통신장치를 통해 인터넷상에 전송된다. 또한 자체 메모리에 저장되어 통신에 문제가 있을 경우 필요한 데이터를 확보할 수 있다.

이종호 대표는 “구조물에 뇌격 침입 여부를 실시간으로 확인할 수 있다”라며 “교량 주변 낙뢰환경에 대한 데이터 확보와 다빈도 고강도 뇌격시 피뢰설비의 내구성에 대해 예측점검이 가능 함에 따라 구조물 유지관리에 효율적이며, 현장에서 점검결과의 기록 및 공유가 가능하다. 이는 낙뢰정보를 WEB 기반으로 PC, 모바일, 문자메세지로 유지관리자에게 실시간으로 전송함으로써 가능해 진다”라고 설명한다.

낙뢰모니터링시스템은 직격뢰 소전류에서부터 100,000A 내외의 뇌격전류를 감지하며 뇌격 유입 일시분초, 뇌격크기, 극성 등의 정보를 모니터링하며, 연간 낙뢰위험도 평가를 KSC IEC 규격에서 정의한 룰에 따라 산출이 가능하다. 특히 특허로 등록되어 있는 직격뢰 직접 유입에 따른 위험도를 산출할 수 있어, 국제규격에 따른 연간 위험도와 직격뢰 직접 유입에 따른 위험도를 비교 및 년간 추이를 분석할 수 있도록 시스템화했다. 이는 낙뢰방호를 뇌격데이터 분석을 통해 효율적으로 보강 할 수 있으며, 보다 안전한 낙뢰방호 시스템을 구축 하도록 설계 할 수 있다.

낙뢰정보의 첨단화 및 데이터기반 산업의 기초가 될 것

특허등록 된 낙뢰모니터링시스템은 국토부에서 관리하고 있는 특수교에 대해 현재 동강대교 등 4개소에 구축 운영하고 있으며, 올해 추가적으로 20개소에 구축 진행 중에 있다.

이 대표는 “동일한 성능과 실증으로 확보된 신뢰도를 바탕으로 낙뢰정보 의 품질 높은 데이터를 확보 할 수 있다”라며 “이러한 모니터링을 통해 국토에 도달할 직격뢰의 정보들을 빅데이터화 하면 향후 관련 지식의 첨단화 및 데이터기반 산업의 기초가 될 수 있다”고 피력했다. 이 대표의 말에 따르면 전 세계적으로 지구 대지로 직접 유입되거나 구조물에 직격뢰가 입사 되어 대지로 방류되기 전 뇌격의 크기를 실측하여 연간 통계화 되거나 데이터가 수집되어 분석 보고된 사례는 찾아보기 어렵다고 한다.

이에 따라 (주)인파워이엔아이는 낙뢰정보를 기반으로 낙뢰를 에너지로 활용 할 수 있도록 연구, 개발을 통해 낙뢰에너지 분야의 빅데이터 시장 개척과 아울러 낙뢰에너지 활용 기술 분야까지 개척해 나갈 계획이다.

이 대표에게 해외 시장 진출에 대해 묻자, “아직까지 낙뢰모니터링시스템 구축이 세계적으로 활성화 되어 있지 않음에 따라 낙뢰 다빈도 국가나 지역에 대해 적극적으로 시스템 제안 및 협력을 모색한다면 세계 시장은 넓다”라고 말 한다.

1차적으로 국내에서 시도되는 낙뢰모니터링시스템 구축을 통해 낙뢰정보를 국토 지역별, 구조물 형태별, 건축물 종류별로 정보를 데이터화 하여 낙뢰크기, 횟수에 따른 뇌격 지도를 완성하는 것을 목표로 하고 있으며, 궁극에는 낙뢰다빈도 지역의 뇌격에너지 활용 기술을 개발하는데 최종 목표를 두고 연구에 박차를 가하고 있다. 고 말한 이 대표는 “국토 뇌격정보 빅데이터가 확보된다면 세계적으로 뇌격정보의 지식공유사업의 단초가 될 것으로 본다”라며 자부심을 내비쳤다.

낙뢰에너지 빅데이터 플랫폼 시대 견인

지난 2011년 설립된 (주)인파워이엔아이는 전기·정보통신분야에서 설계감리, 전기안전진단 및 피뢰접지분야의 현장 진단과 전기트러블 진단을 실시하고 있는 엔지니어링 전문업체로 성장하여 왔으며, 이후 신규격 세대분전반내 서지보호장치 개발과 국가기간 시설물에 대한 낙뢰 방호분야의 진단· 보강구축을 통하여 전문 분야를 확대하여 왔다.

풍부한 현장 경험을 바탕으로 해결책을 제시하고 있는 (주)인파워이엔아이는 2012년 개성공단 낙뢰방호 사업에 참여했고, 2013년부터 2015년까지 SK, KT, LG U+ 등 통신사와 지역난방공사 등에서 수행한 피뢰설비 사업 등 다양한 용역에 참가하며 기술력을 쌓았다. 풍부한 현장 경험을 가지고 있는 만큼 (주)인파워이엔아이는 전기안전진단 분야에서 베트남, 인도네시아, 인도 등 해외시장 개척에도 발을 넓혔다.

“우리는 정직을 바탕으로 최선의 기술을 서비스 한다”는 이 대표는 향후 “후학양성을 위해 후배들에게 기술지원과 해외기술 수출에 주력할 것”이라고 말했다. 그러면서 전기기술도 “4차 산업혁명에 맞게 빅데이터 플랫폼을 구축하고 대처해야 한다”고 조언하는 이 대표는 “현재 인파워이엔아이는 WEB기반 낙뢰모니터링시스템 개발 이후 CDMA 기반 낙뢰모니터링시스템 개발과 보급을 통해 낙뢰정보를 집약화 하는데 최선을 다하고 있으며, 신 개척분야에 대해서 세계적으로 앞선 성과를 내기 위해서는 적극적 산학연 협업이 필요할 때”라고 토로했다. 아울러 한국전기안전공사에서 전기안전실무 경험과 고전압 대전력 분야의 관심과 피뢰시스템에 대한 연구를 통해 기업인으로서 현장위주의 활동과 다양한 대외활동을 통하여 실무와 이론을 전기안전을 위하여 공유하고자 노력하고 있다고 전했다.

평생 전기안전분야 엔지니어로 살아온 이 대표. (주)인파워이엔아이 설립 이후 이웃들이 실질적 전기의 어려움을 호소해 오면 현장 출동하여 해소시켜 주었으며, 위기가정청소년 나눔 기부 활동도 꾸준히 해오면서 미래의 성장동력인 청소년지원에 보람을 느끼고 있다는 그는 이러한 일들을 오래하기 위해서는 건강이 받쳐주어야 가능하기에, 평소 일과 후 달리기, 복싱 등 유산소 운동도 게을리 하지 않고 있다. (주)인파워이엔아이의 모든 임직원 엔지니어들은 오늘도 낙뢰에너지 빅데이터 시대를 이끌어간다는 자부심으로 함께 달린다. 라고 말했다.