청계천 4인의 합작품 관로 내시경 개발
관로탐사장비 시니어 4인방이 개발한 걸작품
무단수 천공하여 100미터까지 내시경 탐사
40년 이상의 현장 경험을 통한 최고의 베테랑 기술자들이 청계천에 모였다.
수돗물을 단수 없이도 누수탐사를 할 수 있는 장비의 필요성을 절감하고 도화엔지니어링부터 누수탐사 전문으로 40년 이상 종사한 서창엔지니어링 임수철 사장(51년생), 수중카메라와 마이크, 컴퓨터 모니터 전문가로 관로탐사에 적합한 모델을 개발한 이인희 전 OPC연구소장이며 현 청담 R&D 기술고문(45년생), 내시경 삽입기술과 로울러의 최적화를 개발한 선반과 밀링작업만 40년 경력의 송인홍 사장(58년생), 에어 컴프레샤 및 권취기를 개발한 영진 컴프레샤 김홍래 대표(79년생)의 합작품이 결실을 맺었다.
오랫동안 각자 맡은 분야에 종사하면서 기술개발이 필요하지만 해결하지 못했던 문제점을 이들 원로 시니어그룹이 청계천에 모여 국내에서 처음으로 단수 없이도 관로의 파손부위를 밝혀내는 관로내시경장비 ‘MIDAS-Ⅱ(특허 : 제10-1886152호)’를 개발하는데 성공했다.
관로내시경장비 MIDAS-Ⅱ의 특성은 기존에는 단수를 해야 누수탐사를 할 수 있고 무단수로 할 경우 탐사 길이도 10미터 내외라는 문제를 해결할 수 있다는 점이 강점이다.
유속이 있는 상태에서 무단수 천공하여 단수 없이도 관 내부를 촬영하고 물의 흐름을 소리로 청음 확인하여 관로 내부의 상태 및 누수를 정확하게 확인하는 장비로 국내에서는 처음 개발한 기술이다.
이미 시흥시 등 80여 곳을 실제 탐사한 상태에서 지난 6월 말 수자원공사 파주사업단과 함께 현장에서 관로탐사를 실시했다.
관로탐사를 한 구간은 파주시 파평면 장승배기로 384번지에 설치된 35년 정도 경과된 국도37호선을 횡단하는 주철관 D=200mm, 35m구간이다.
조사방식은 MIDAS-Ⅱ를 사용하여 부단수 천공한 새들관에 삽입하여 관로 내부조사를 한 결과 관이 파손되어 흙 등 이물질이 많았으며, 조사 시작점으로부터 5.5m지점에 길이 5cm, 1cm, 폭 0~1.5cm 정도로 관이 찢어져 이를 통하여 누수가 심하게 발생하여 화면으로도 물이 누수 되는 것을 직접 관찰할 수 있었으며, 관 파손 지점에서는 심한 누수음이 확인되었다.
또한 관이 심하게 부식되어 관내 스케일로 인해 내시경의 전진이 더 이상 불가능하여, 14m까지 조사했으나 스케일에 관이 막혀 더 이상 전진할 수 없었다.
진단결과 조사지점의 관로는 더 이상 사용이 불가능하여 관로 교체 또는 관로 기능이 미미하면 폐쇄해야한다는 결론을 내렸다.
이날 수자원공사 측에는 파주사업단, 수자원연구원, 관로 진단 팀 등 6명이 참관하였다.
수자원공사 측 참관자들은 조사지점으로부터 5.5m 지점에서 찢어진 부위를 발견하는 모습을 직접 목격하여 장비에 대한 신뢰성을 가지게 되었다.
이 장비는 향후 상수도관 내부에 대해 단수 없이도 파손부위를 발견하고 스케일 형성상태, 누수지점의 확인 및 관로 부식 등 총체적으로 진단하여 관의 교체, 갱생 등의 후속작업을 정확하게 진단할 수 있는 장점을 지니고 있다.
기술개발 한 MIDAS-Ⅱ를 이용한 관로내시경탐사는 문제가 예상되는 관로 주변을 굴착하고 부단수 천공하여 새들을 부착하여 관내 수압을 측정(상수도 수압 3-9㎏/㎠)한 후 내시경을 삽입하기 위한 로울러를 장착한다. 에어 컴프레셔를 작동(케이블에 관내 압력 이상 압력 주입)한 후 내시경을 삽입하면서 내시촬영하게 된다, 반복적으로 전진 및 후퇴하면서 촬영 및 누수음을 측정한 후 탐사가 끝나면 내시경을 회수하고 작업현장을 원상복구하게 된다.
이 같은 일련의 작업과정에서 수압을 이겨내는 추진력 등 다양한 장애요인들을 해결한 것이 이들 청계천 4인방이 각기 맡은 분야에서 최적의 소재를 찾고 이를 응용하여 결실을 본 결과물이다.
MIDAS-Ⅱ의 장비 구성은 다음과 같다.
김홍래 대표의 개발기술
에어 컴프레셔 : 최대 12㎏/㎠ 의 압력으로 내시경 삽입 시 관내 압의 반발력에 대처하여 내시경 삽입이 순조롭게 되도록 하고, 관 내부에서 고압의 내압에 케이블이 견디도록 하며, 호스의 전진을 차질 없게 하는 기술
권취기 : 직경 12mm의 고강도 케이블로 총연장이 120m로써 최대 100m까지 조사 가능토록하며, 수중 카메라 및 마이크의 전진 및 회수를 가능하게 한다. 케이블 최소 직경은 12mm로써 이보다 작으면 에어 컴프레셔의 고압주입이 불가능하다.
송인홍 대표의 개발기술
케이블지지대 : 케이블이 원활하게 이동할 수 있도록 케이블을 중간에서 지지해주는 기능으로 단순해 보이지만 현장에서 체득할 수 있는 실용기술이다.
내시경 삽입 로울러 : 고압의 관내 수압에 내시경이 원활히 삽입되도록 삽입 강도와 속도를 조절하고 부드럽게 내시경 및 케이블이 삽입되기 위하여 4개의 로울러를 사용하였다.
이인희 소장의 개발기술
수중카메라 및 마이크(내시경) : 최종적으로 관로 내부 촬영과 누수음을 측정하는 장비로써 최대 수압10㎏/㎠에도 견디도록 하였다. 관속 어둠에도 관내부가 잘 보이도록 LED등 6개를 부착한 기능으로 전선, 플렉시블 튜브, 수중카메라, 수중고성능 마이크 및 LED등을 접목했다.
모니터 3대,: 관 내부 촬영 동영상 및 누수음을 청취할 수 있는 모니터로서 본체 모니터, 현장 작업 모니터, 보조 모니터 3대가 가동되며 무선 송신 방식으로 녹화 및 저장할 수 있어 추후 편집도 가능한 기술이다.
임수철 사장의 융합
누수탐사를 전문으로 살아온 1세대 기술자로 현장에서 충돌되는 문제점을 정리하여 문제된 기술적 한계를 청계천에 풀어놓고 전문 기술자들의 지혜를 총집결하여 완성품으로 매듭졌다. 임 사장은 도화엔지니어링 근무 시 국내에서 최초로 1985년 한일 김학용(작고), 한국빅텍 김장기 사장등과 누수탐사 팀을 구성하고 팀장으로서 상수도사업에서 누수탐사라는 새로운 사업을 설계한 인물이다.
이번에 파주시에서 성공적으로 시범작업을 끝낸 관로탐사 내시경 MIDAS-Ⅱ은 한사람이 개발한 것이 아니라 독창적이고 경륜이 많은 인사들이 각기 자신의 분야에서 최적의 조건을 찾고 이를 상호 보완하면서 융합하여 새로운 제품을 개발한 것으로 기술융합의 좋은 선례를 만들어주고 있다.
환경국제전략연구소 김동환 소장은 “국내 환경에서 평생 단일 분야에서만 전문 기술자로 살아온 인생들이 청계천에 모여 각각의 기술을 융합하여 탄생시킨 것은 매우 놀랍고 미래의 기술개발에 대한 향방을 알려주는 청신호이다.
수없이 많은 변수들을 분야별 최고의 전문가가 최적의 조건을 찾아 개발함으로서 기술적 우위는 물론, 경제성, 신뢰성, 안전성, 편리성 등에서 우수한 평가를 받을 수 있다. 또한 지하에 묻혀있는 수많은 관로상태를 단수 없이도 수시로 점검할 수 있다. 사고현장을 정확하게 발견하여 짧은 시간에 수습할 수 있고, 오래되어도 관로 상태가 양호한 관은 지속적으로 사용할 수 있다는 점에서 향후 전국의 지자체는 물론 스마트상수도사업에서도 활용성이 매우 높다.“라고 평가하고 있다.
(환경경영신문/조철재부장/환경국제전략연구소)
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