교량 통행 조사장비로 ‘교량 유지관리 새로운 방향’ 제시

(주)노바코스의 교통량조사장비(AVC) ANV-II

[토목신문 송여산 기자] 전 세계에서 최초로 교량 통행차량의 12개 차종과 통행량을 정확하게 측정할 수 있는 교통량상시조사장비(AVC)가 개발 설치돼 교량유지관리에 새로운 방향을 제시해 주고 있다.

특히 순수 국내 기술로 개발된 이 장비는 교량 관리에 IT기술이 접목된 대표적인 사례로 앞으로 세계 모든 교량의 유지관리 분야에 적용할 수 있는 독보적인 기술로 평가 받고 있어 눈길을 끌고 있다.

(주)노바코스가 개발한 이 AVC장비는 기존의 방식인 루프식에 피에조센서 방식을 조합해 차량제원과 종류 그리고 통행량 등을 파악하고 있다.

피에조센서는 전하가 도포된 특수필름으로 제작된 센서로 압력이 가해지면 전하를 발생시켜 차량의 무게, 속도에 따라 센서에 미치는 압력으로 나타나는 전하를 통해 교통 데이터를 만들어 가는 것.

피에조센서는 이를 생산하는 업체가 전 세계에서 한 군데 일 정도로 고도의 제작기술을 요구하고 있다.

루프식과 피에조센서 방식이 조합된 이 AVC가 설치된 대표적인 사례가 있다. 한국도로공사가 관리하는 서울외곽순환도로 부천지역 구간이 바로 그곳이다.

도공은 지난 2012년 국내에서 가장 교통체증이 심한 서울외곽순환고속도로 장수 IC~송내 IC, 89.3km의 교량구간과 중동IC~서운JC구간, 85.0km 교량구간 두 곳에 루프식과 피에조센서방식이 조합된 AVC를 국내에서 처음으로 설치했다.

이 구간은 교량구간이기 때문에 당시로는 보편적인 기술인 루프식으로는 설치가 불가능했다.

자기장 방식으로 운영 중인 루프식으로는 교량 내에 있는 철근 등의 금속물질에 의해 자기장에 장애를 일으켜 정확한 데이터를 확보하기가 어려웠기 때문.

이 때문에 현재까지 모든 교량에는 루프식 교통량 조사방식이 채택되지 않고 있다.

하지만 도공은 루프식과 피에조센서 방식이 복합된 이 AVC장비의 설치를 통해 5년째 이 구간을 통과하는 모든 차종과 통행량의 데이터를 축적해 가고 있다.

노바코스가 개발한 이 장비는 하드웨어나 소프트웨어의 변경 없이 노면에 사선 피에조를 설치해(3Piezo+1Loop) 사선 피에조에서 발생하는 신호를 이용하는 것이다.

차량의 윤거(좌측 바퀴와 우측 바퀴의 거리), 윤폭(바퀴 하나의 폭)을 측정해 루프 신호의 의존성을 현저히 낮춰서 교량 위에서도 교통량 정확도 99%이상, 12종 차종분류 정확도 95%이상, 속도 정확도 95%이상의 정확도를 보이고 있다.

12개 차종분석이 가능한 이유는 차마다 차축수와 차량길이, 차축끼리의 거리인 축거 등이 모두 다르기 때문이다. 그리고 이러한 데이터를 진출입과 사선 피에조센서를 통해 정확하게 파악할 수 있다.

또한 축적된 차종과 통행데이터는 차량 진출입 등 교통상황파악은 물론 교량 유지관리에 의미 있는 자료로 활용되고 있다.

어느 차선에 어떠한 차종이 얼마만큼 통행하는지를 파악하는 것은 교량유지관리에 매우 중요한 데이터기 때문이다.

현재 교량유지관리는 교량 유지관리기관이 일정기간 계측한 데이터를 가지고 교량 전체의 유지 보수를 진행한다.

그러나 이 AVC장비의 데이터를 활용하면 교량 차선 중 유난히 하중이 많은 차량이 통행하는 차선 부위를 선별적으로 보강할 수 있다.

이럴 경우 교량 유지관리비용을 합리적으로 절감할 수 있을뿐더러 교량의 상태를 예측가능케 할 수 있게 된다.

또한 이 장비가 결정적으로 중요한 이유는 현재 교량구조물에 가장 손상을 주고 있는 과적차량에 대한 단속에 효과적으로 활용할 수 있기 때문이다.

대부분의 과적차량은 사람이 단속하기 힘든 심야시간에 교량을 이용하고 있다.

이럴 경우 한 개 차선을 과적 차량이 통행하도록 하고, 이 AVC장비와 영상장치를 설치하게 되면 무인시스템으로도 운영이 가능할 수 있게 된다.

이미 한국도로공사에서는 고속도로에 이와 유사한 방식을 채택해 무인시스템으로 운영 중에 있어 큰 효과를 보고 있다.