한국건설기술연구원

과학기술혁신으로 안전한 미래를 건설하는 글로벌 연구기관

한국건설기술연구원(KICT)은 우리가 생활하는 도시와 건물, 도로, 다리 등을 더 안전하고 편리하게 만드는 기술을 연구하는 정부출연연구기관입니다. 도로·교통, 건축, 수자원, 환경, 화재안전 등 일상과 맞닿은 분야를 연구하며, 인공지능(AI)과 로봇 같은 첨단기술을 건설 현장에 활용하는 기술도 개발합니다. 또한 지진과 홍수 같은 재난에 대비하고, 에너지를 절약하며 환경을 보호하는 연구를 통해 안전하고 지속 가능한 국토를 만드는 데 기여하고 있습니다. 이 채널에서는 안전한 일상과 미래를 건설하는 과학기술 이야기를 흥미롭게 전합니다....

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[KICTERVIEW] 시즌 2 2편- 수소시설을 지하에? 도심 안전을 높이는 수소 인프라 기술

수소 도시는 화석 연료 대신 수소를 주요 에너지원으로 활용하는 미래형 도시 모델입니다. 하지만 수소는 폭발 범위가 4%에서 75%로 매우 넓어 공기와 접촉 시 사고 위험이 크다는 막연한 두려움이 존재합니다. 특히 도심 내 수소 충전소 설치 시 12m에서 30m에 달하는 넓은 안전거리 확보가 필수적이지만, 고밀화된 도시 환경에서는 충분한 부지를 마련하기가 현실적으로 매우 어렵습니다. 이러한 공간적 제약과 안전에 대한 불안감은 수소 에너지 대중화의 주요 걸림돌이 되어 왔습니다. 도심 내 부지 부족 문제를 해결하기 위해 제시된 혁신적인 대안이 바로 지상·지하 입체화 설계 기술입니다. 주요 설비를 지하로 배치하면 지상 공간을 녹지나 다른 용도로 활용할 수 있을 뿐만 아니라, 지하 구조물 자체가 자연스러운 방호벽 역할을 수행하게 됩니다. 이는 폭발 시 발생하는 비산물이나 압력이 수평으로 전파되는 것을 차단하여 외부 피해 반경을 획기적으로 줄여줍니다. 공학적 안전 설계가 더해진 지하화 기술은 수소 시설에 대한 주민들의 부정적인 인식을 개선하는 데 큰 역할을 할 것입니다. 안전한 설계를 위한 핵심 기술 중 하나는 누출된 가스를 효과적으로 처리하는 환기 제어 시스템입니다. 고성능 수소 센서가 작동하면 강제 환기 시스템을 가동하여 이미 누출된 수소를 외부로 신속히 배출하고 희석합니다. 이러한 선제적 대응을 통해 실내 수소 농도를 폭발 범위 이하로 유지함으로써 화재나 폭발 사고를 원천적으로 방지할 수 있습니다. 100% 안전을 보장하기 어려운 상황에서도 사고 발생 가능성을 낮추고 피해를 예방하는 것이 이 기술이 추구하는 핵심적인 방향입니다. 사고 발생 시 피해를 최소화하기 위해 고압 저장 용기의 파손을 가정한 보수적인 시나리오 기반의 방호 구조 기술이 적용됩니다. 폭발 충격을 흡수하는 댐핑 패널과 함께 '폭발 방산구'라는 설계 요소가 도입되는데, 이는 내부 압력을 외부로 안전하게 배출하는 통로 역할을 합니다. 폭발 방산구가 없을 경우 내부 압력이 누적되어 건축물과 인근 주민에게 심각한 피해를 줄 수 있지만, 최적화된 설계를 통해 시설의 종합 위험도를 50% 이상 저감할 수 있습니다. 이를 통해 예기치 못한 사고 상황에서도 인명과 재산을 효과적으로 보호할 수 있습니다. 이 기술이 상용화되면 수소 운송 거리 단축과 충전 편의성 증대 등 막대한 경제적 파급 효과가 기대됩니다. 실시간 모니터링 정보를 투명하게 공개함으로써 수소 시설에 대한 주민들의 막연한 불안감을 해소하고 입지 갈등을 완화할 수 있습니다. 현재 규제 샌드박스 승인을 거쳐 실용화 준비 단계에 있으며, 향후 국가 건설 기준을 마련하여 지자체와 기업이 실제 현장에 적용할 수 있도록 하는 것이 최종 목표입니다. 수소 안전 기술의 발전은 친환경 교통 체계로의 전환과 도시 온실가스 감축을 이끄는 선순환의 시작이 될 것입니다.

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[KICTERVIEW] 시즌 2 1편 -홍수․가뭄을 하나로 관리한다!

기후변화로 인해 물관리의 복잡성이 증대됨에 따라, 인공지능(AI)과 빅데이터를 활용한 통합물관리 기술이 주목받고 있습니다. 한국형 통합물관리 플랫폼인 IWRM-K는 기후변화 시나리오, 수문수리 모형, 위성 영상 등 다양한 디지털 기술을 융합하여 의사결정을 지원하는 종합적인 시스템입니다. 이는 단순히 물을 저장하고 공급하는 수준을 넘어, 데이터 기반의 정밀한 예측을 통해 홍수와 가뭄이라는 상반된 문제를 동시에 해결하고자 합니다. 급격한 환경 변화 속에서 물 자원을 효율적으로 운영하기 위한 기술적 토대가 마련된 것입니다. 정밀 예측 AI 기반 유역 통합 홍수관리 기술은 관측 데이터를 세밀하게 분석하여 침수 피해를 최소화하는 데 중점을 둡니다. 특히 도시 홍수는 한 시간 전의 예측이 매우 중요하며, 대형 댐은 열 시간 전의 장기적 예측이 필수적입니다. 이전에는 레이더와 위성이 각각 맡은 예측 범위가 달라 중간 시간대에 공백이 발생하기도 했으나, 현재는 두 데이터를 연동하여 상호 보완함으로써 예측 정확도를 획기적으로 높였습니다. 이를 통해 도시와 하천 유역 전체를 하나의 물그릇으로 보고 유기적으로 대응할 수 있게 되었습니다. 방류 결정은 강우량에 따라 댐 자체의 위험도와 하류 지역의 안전을 동시에 고려해야 하는 매우 복잡한 과정입니다. 수시로 변하는 상황 속에서 AI는 방대한 정보를 분석하여 최적의 방류 스케줄을 제안함으로써 의사결정자의 판단을 돕는 핵심적인 역할을 수행합니다. 축적된 데이터를 바탕으로 마치 수도꼭지를 조절하듯 정밀하게 물의 흐름을 관리하는 것입니다. 이는 홍수 시기뿐만 아니라 평상시에도 안정적인 수자원 관리를 가능하게 하는 중요한 기술적 수단이 되며, 더욱 정교한 대응 체계를 구축하는 데 기여하고 있습니다. 홍수 방어뿐만 아니라 물 공급의 원활함, 하천 생태계의 건강성, 수질의 적정성 등을 종합적으로 평가하는 통합물관리 지표도 개발되었습니다. 이 지표는 특정 유역의 물관리 수준을 성적표처럼 하나의 숫자로 시각화하여 보여주는 거시적인 평가 도구입니다. 국내 물관리 제도와 연계된 항목들로 구성되어 있어, 정책 실행의 효과를 객관적으로 측정하고 미래의 기후변화에 따른 변화 양상까지 미리 가늠해 볼 수 있습니다. 이를 통해 지역 간의 수자원 현황을 비교하고, 어느 유역이 취약한지를 명확하게 파악하여 효율적인 대책을 수립할 수 있습니다. 이러한 통합물관리 기술은 국가 정책을 더욱 객관적이고 효율적으로 만드는 밑거름이 됩니다. 한정된 예산과 자원을 지역별 취약성에 따라 우선순위가 높은 곳에 투입할 수 있는 과학적 근거를 제공하기 때문입니다. 궁극적으로는 홍수와 가뭄을 동일한 시간축 위에 놓고 통합적으로 관리하는 시스템을 구축하여 전 세계적인 도전 과제에 대응하는 것을 목표로 합니다. 우리나라가 세계 최초로 통합물관리의 실무 적용성을 확보함으로써, 기후위기 시대에 더욱 안전하고 지속 가능한 물관리 환경을 조성할 수 있을 것으로 기대됩니다.

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[NEXT Level 2] K-건설기술, 달 기지 시대를 열어라!

인류의 우주 탐사 패러다임이 큰 변화를 맞이하고 있습니다. 과거의 탐사가 멀리서 관측하고 측정하는 수준에 머물렀다면, 이제는 달 표면에 직접 착륙하여 로버를 운용하고 사람이 장기간 거주하는 방향으로 진화하고 있습니다. 이에 따라 단순한 관측을 넘어 탐사를 지원할 수 있는 실질적인 인프라 구축이 필수적이게 되었습니다. 한국건설기술연구원은 이러한 시대적 요구에 맞춰 2016년부터 우주 건설 연구를 본격화하며, 달 환경 모사와 토양 활용 기술 등 미래 우주 기지 건설을 위한 핵심 기술 개발에 매진하고 있습니다. 달 표면의 극한 환경을 지구상에서 구현하는 것은 우주 건설의 첫걸음입니다. 지반 열진공 챔버는 달의 극심한 기압과 온도 변화, 그리고 토양 조건까지 완벽하게 모사할 수 있는 세계 최고 수준의 시설입니다. 이 챔버는 36개의 할로겐 램프를 이용해 영상 120도 이상의 고온을 만들어내며, 동시에 액체 질소를 활용한 쿨링 슈라우드로 영하 190도의 극저온 환경을 재현합니다. 약 10톤의 토양을 수용할 수 있는 이 거대한 실험 공간은 우리 기술이 달의 척박한 환경을 극복할 수 있는지 검증하는 핵심 기지 역할을 합니다. 우주 기지 건설을 위해서는 현지 자원 활용(ISRU) 기술이 매우 중요합니다. 달에는 지구에서 흔히 사용하는 시멘트가 없기 때문에, 현지의 흙인 월면토를 건설 재료로 활용하는 것이 가장 현실적인 대안입니다. 연구팀은 실제 월면토를 확보하기 어려운 한계를 극복하기 위해 강원도 철원의 현무암을 가공하여 화학적 조성이 유사한 월면토 모사토를 개발했습니다. 현무암을 파쇄하고 입자 크기별로 분류한 뒤 월면토의 입도 분포와 유사하게 재혼합하는 과정을 거쳐, 우주 건설 연구에 최적화된 토양을 탄생시켰습니다. 모사토를 활용한 건설의 핵심은 마이크로파 소결 기술에 있습니다. 마이크로파는 넓은 면적에 깊숙이 침투할 수 있어 건설 자재를 대량 생산하기에 적합하며, 이를 통해 제작된 소결 블록은 일반 콘크리트 수준의 강도를 자랑합니다. 실제로 2톤 무게의 차량이 지나가도 파손되지 않을 만큼 견고합니다. 또한, 14일간 밤이 지속되는 달의 특수한 환경을 고려하여 저조도 상황에서도 정밀하게 지형을 파악할 수 있는 기술을 함께 연구하고 있습니다. 이는 무인 로봇이 달 표면에서 안전하게 활동하기 위한 필수 조건입니다. 궤도선이 제공하는 거시적인 정보만으로는 정밀한 우주 기지 건설에 한계가 있습니다. 이를 해결하기 위해 무인 탐사 로봇에 스테레오 카메라를 탑재하여 건설 현장의 정밀 지도를 제작하는 기술이 개발되고 있습니다. 이 기술은 기지의 정확한 위치 설정뿐만 아니라 구조물의 안정적인 배치를 가능하게 합니다. 궁극적으로 한국의 독자적인 우주 건설 기술을 확보함으로써 글로벌 우주 개발 협력에서 주도적인 역할을 수행하고자 합니다. 우리만의 힘으로 우주 강국들과 나란히 서기 위한 여정은 지금도 계속되고 있습니다.

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[NEXT Level 2] 해마다 반복되고 있는 도시홍수! 막을 수 있는 대응책은?

도시홍수 실증 연구팀은 도시에서 발생하는 침수 피해를 저감하기 위해 신뢰성 높은 방어 기술을 개발하고 있습니다. 과거에는 실제 지형을 축소한 모형으로 실험을 진행했으나, 데이터의 정밀도 측면에서 한계가 분명했습니다. 복잡한 도시 환경에서는 모형의 축소 비율에 따른 오차가 발생하기 때문입니다. 이에 따라 연구팀은 실제 크기와 동일한 실규모 실험을 통해 분석의 정확도를 높이고 신뢰할 수 있는 데이터를 확보하는 데 집중하고 있습니다. 서울의 왕복 2차선 도로를 재현한 이곳은 대규모 침수 상황을 실규모로 구현할 수 있는 최적의 환경을 제공합니다. 국가 홍수 방어 인프라의 효율적인 관리를 위해 개별 시설물 단위의 분석을 넘어 통합 연계 운영 시스템에 대한 실증 연구가 이곳에서 이루어집니다. 복잡한 도심 속에 건설된 다양한 시설들이 홍수 시 유기적으로 대응하며 피해를 최소화할 수 있도록 최적의 운영 관리 가이드를 제시하는 것이 이 실험장의 주요한 역할 중 하나입니다. 도시 내 합류식 우수관 시설에는 실시간으로 상황을 파악할 수 있는 정밀 측정 장비와 시스템이 적용되어 있습니다. 홍수 상황에서는 정확한 모니터링이 방어의 핵심이기 때문에, 연구팀은 최적화된 계측 방법론을 개발하여 현장에 도입하고 있습니다. 특히 맨홀 내부의 압력이 상승하여 뚜껑이 이탈하는 위험한 순간들을 포착하고 이를 정량화합니다. 이러한 실측 데이터는 실제 도심 내 배수 체계의 취약점을 파악하고 보완하는 데 중요한 기초 자료가 됩니다. 맨홀 뚜껑 이탈 조건에 대한 심도 있는 분석은 시민들의 안전을 직접적으로 보호하는 연구로 이어집니다. 실험을 통해 확인된 데이터를 바탕으로 맨홀 뚜껑이나 내부 안전 구조물의 설계 및 설치 기준을 새롭게 정립하고 있습니다. 어떠한 압력과 유량 조건에서 시설물이 견디지 못하는지 정밀하게 파악함으로써 사고를 미연에 방지할 수 있는 기술적 토대를 마련하는 것입니다. 이는 단순한 이론적 예측을 넘어 실규모 실험을 통해서만 얻을 수 있는 귀중한 연구 성과입니다. 최근에는 디지털 트윈 기술을 도입하여 실험의 영역을 가상 세계로 확장하고 있습니다. 제어실에 구축된 디지털 트윈 시스템은 실제 실험장에서 수행하기 어려운 극한 시나리오나 위험한 환경 조건들을 컴퓨터로 시뮬레이션할 수 있게 해줍니다. 실규모 실험에서 얻은 정밀한 데이터를 기반으로 모델의 변수들을 검증하고 보완함으로써 시뮬레이션의 정확도를 획기적으로 향상시킵니다. 이러한 온·오프라인 통합 연구는 미래의 예측 불가능한 홍수 재난에 대응하는 핵심 역량이 될 것입니다.

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[NEXT Level] 자율주행시대 안전을 지킨다! 자율주행 물리 인프라 기술

자율주행 기술의 눈부신 발전에도 불구하고 차량 자체의 센서만으로는 해결하기 어려운 기술적 한계들이 여전히 존재합니다. 특히 폭우나 폭설과 같은 악천후, 혹은 통신 장애와 같은 돌발 상황은 자율주행차에 있어 일종의 핸디캡으로 작용하며, 이를 차량 내부의 시스템만으로 극복하는 데에는 많은 어려움이 따릅니다. 이러한 문제를 해결하기 위해 2018년부터 도로 인프라와 자율주행차를 연계하는 연구가 꾸준히 이어져 왔습니다. 도로 위의 다양한 시설물이 차량에 보조적인 정보를 제공하여 안전을 지원하는 스마트한 주행 환경을 조성하는 것이 본 연구의 주요 과제입니다. 기상 조건의 변화는 자율주행의 안정성을 위협하는 가장 큰 요소 중 하나로 꼽힙니다. 국내 연구진은 강우, 강설, 안개와 같은 다양한 기상 환경을 인위적으로 조성할 수 있는 세계적인 수준의 실증 시설을 통해 도로 시설물의 효용성을 정밀하게 검증하고 있습니다. 자율주행차는 근적외선을 활용해 거리를 측정하는 라이다 센서를 핵심적으로 사용하는데, 이러한 센서가 악천후 속에서도 도로 인프라를 정확히 인식할 수 있도록 기술을 최적화하고 있습니다. 실증 단지에서의 반복적인 데이터 수집과 실험은 자율주행의 기술적 완성도를 높이는 든든한 기반이 됩니다. 실제 도로 상황을 재현한 실험에서는 특수 설계된 도로 표지판이 자율주행차의 주행을 정교하게 유도하는 모습을 확인할 수 있습니다. 공사 구간과 같은 돌발 상황을 가정하여 설치된 이 표지판들은 라이다 센서에 특정 패턴과 색상으로 인식되도록 설계되었습니다. 차량은 표지판이 보내는 시각적 신호를 해석하여 운전자의 개입 없이도 스스로 차선을 변경하거나 안전한 주행 경로를 수정하게 됩니다. 이는 정밀 지도의 정보가 최신화되지 않은 긴급한 상황에서도 도로 위의 시설물이 실시간 가이드 역할을 수행하여 사고 위험을 획기적으로 줄일 수 있음을 시사합니다. 도로 안전의 필수 요소인 교통콘 역시 자율주행 시대를 맞아 혁신적인 변화를 맞이했습니다. 기존의 원뿔형 교통콘은 곡면 형태의 특성상 라이다의 레이저 신호를 여러 방향으로 분산시켜 인식률이 떨어지는 고질적인 문제가 있었습니다. 연구진은 이를 해결하기 위해 레이저 반사 효율을 극대화할 수 있는 사각뿔형 교통콘을 새롭게 개발했습니다. 평면 구조를 유지한 이 새로운 교통콘은 실험을 통해 비가 내리는 악조건 속에서도 기존 제품보다 월등한 인식 성능을 입증하였으며, 자율주행차의 장애물 감지 능력을 높이는 데 결정적인 역할을 수행합니다. 자율주행의 진정한 실현은 자동차 제조사만의 노력으로 완성되지 않습니다. 자율주행차가 실제로 주행하는 무대인 도로 인프라가 함께 진화할 때 비로소 완벽하고 안전한 이동이 가능해집니다. 차량이 스스로 판단하기 어려운 사각지대나 극한의 기상 상황을 도로 환경이 먼저 인지하고 보완해 주는 협력형 시스템은 현재의 기술적 한계를 넘어서는 핵심 열쇠가 될 것입니다. 앞으로도 도로 시설물과 차량 간의 긴밀한 소통을 지원하는 인프라 기술이 고도화된다면, 누구나 안심하고 이용할 수 있는 스마트한 미래 모빌리티 세상이 우리 곁에 더욱 가까이 다가올 것으로 기대됩니다.

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[KICTERVIEW] 지진, 피할 수 없다면 대비하라! 대심도 철도시설의 지진 위험도 평가 기술

최근 수도권 광역급행철도인 GTX-A 노선이 개통하면서 '대심도'라는 개념이 널리 알려지고 있습니다. 대심도 철도시설이란 보통 지하 50m 이상의 깊은 곳에 건설되어 운영되는 교통 시설을 뜻합니다. 일반적인 지하철이 지하 20m 내외의 깊이에 위치하는 것과 비교하면 훨씬 깊은 지층을 활용하는 셈입니다. 이러한 대심도 공간은 도심의 공간 부족을 해결하는 혁신적 대안이지만, 그 깊이만큼이나 정밀하고 고도화된 안전 기술과 체계적인 지진 대응 전략이 뒷받침되어야 합니다. 지진 발생 시 대심도 철도시설의 안전성을 평가할 때는 지상과 연결되는 수직구나 출입구의 특성을 중요하게 고려해야 합니다. 터널 본체와 달리 지표면으로 향하는 구조물들은 연약하거나 비균질한 지층을 통과할 가능성이 커서 지진에 상대적으로 취약한 구간이 될 수 있기 때문입니다. 또한 대심도 역사는 대규모로 설계되어 내부 구조가 복잡하므로, 기존의 일반적인 지하 시설물보다 훨씬 정밀하고 세밀한 지진 위험도 평가 기술이 적용되어야 합니다. 한국건설기술연구원에서는 이러한 위험에 대비하기 위해 실제 대심도 철도 사업의 설계 도면과 지반 정보를 수집하여 정교한 데이터베이스를 구축하고 있습니다. 역사, 터널, 수직구 등 주요 시설물을 지반 조건과 심도에 따라 체계적으로 분류하고, 이를 바탕으로 대심도 특성이 반영된 지진 취약도 함수를 개발 중입니다. 이는 단순한 추측이 아니라 실제 물리적 조건과 지반 정보를 결합하여 현실성 높은 지진 위험도 평가 체계를 완성해 나가는 과정으로, 미래의 재난 대응력을 높이는 핵심적인 기반이 됩니다. 지진은 화재나 침수와 달리 전개 과정을 실시간으로 지켜보며 대응하기가 매우 어렵습니다. 이에 연구팀은 시설물별, 지층별, 심도별로 구축된 지진 취약도 함수를 개발하여 지진 발생 직후 신속한 의사결정을 지원합니다. 이를 통해 지상으로의 최적 대피 경로나 지하 내 안전지대를 사용자에게 실시간으로 제안할 수 있습니다. 기술이 제공하는 정확한 정보와 판단은 혼란스러운 재난 상황에서 인명 피해를 최소화하고 구조 효율을 높이는 결정적인 역할을 수행하게 됩니다. 이러한 기술은 단순히 사고 대응에만 그치지 않고 대심도 철도시설의 설계 단계부터 유지 관리까지 전 과정에 걸쳐 활용될 전망입니다. 지반 종류와 구조물 유형을 반영한 지진 위험도 평가는 시설물의 안전 기준을 고도화하는 데 기여하며, 평상시에는 노후화나 구조적 이상을 점검하는 유지보수 기술로도 활용됩니다. 우리나라도 더 이상 지진의 안전지대가 아닌 만큼, 이러한 첨단 예측 및 대응 기술은 국민의 일상을 지키는 든든한 방패가 될 것입니다. 지속적인 기술 고도화를 통해 더욱 안전한 지하 교통 시대가 열리길 기대합니다.

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[KICTERVIEW] 겨울철이 다가오면 운전자들이 두려움에 떨게 만드는 것! 도로 위의 저승사자 블랙아이스 잡는 AI 기술

겨울철 도로의 암살자라 불리는 블랙아이스는 노면 온도가 영하로 내려가기 시작하는 12월부터 주로 발생합니다. 이는 도로 표면에 형성된 얇고 투명한 얼음막을 의미하며, 낮에 녹았던 눈이 다시 얼거나 어는비가 내릴 때, 혹은 안개와 서리 등이 원인이 되어 만들어집니다. 육안으로는 젖어 있는 일반 도로와 구분하기가 매우 어렵기 때문에 운전자가 사전에 위험을 인지하지 못하고 대형 사고로 이어지는 경우가 많아 겨울철 안전 운전의 가장 큰 위협 요소로 꼽힙니다. 블랙아이스 사고는 일반적인 교통사고에 비해 피해 규모가 약 1.8배, 치사율은 1.7배나 높을 정도로 매우 치명적입니다. 흔히 블랙아이스라고 부르지만 정확한 학술 명칭은 투명한 얼음을 뜻하는 '클리어 아이스'입니다. 얼음 자체가 검은색인 것이 아니라, 투명한 얼음층 아래로 아스팔트의 검은색이 그대로 투과되어 보이기 때문에 붙여진 이름입니다. 이러한 투명성 때문에 운전자는 브레이크를 직접 밟아 미끄러짐을 느끼기 전까지는 노면의 결빙 상태를 알아차리기 어렵습니다. 한국건설기술연구원에서는 이러한 위험에 대비하고자 기상청의 동네 예보 데이터를 활용한 블랙아이스 예측 AI 모형을 개발했습니다. 매시간 발표되는 초단기 예보 정보를 정밀하게 분석하여 지역별 결빙 가능성을 수치화하고 사고 위험도를 미리 산출해 냅니다. 이 시스템은 위험 구간에 대한 선제적인 대응을 가능하게 하며, 기상 상황에 따른 유연한 도로 관리를 지원함으로써 겨울철 도로의 안전을 확보하고 연쇄 추돌 사고를 방지하는 데 핵심적인 역할을 수행하고 있습니다. 예측 기술에서 더 나아가 차량에 설치된 다양한 센서를 이용해 블랙아이스를 직접 탐지하는 기술도 함께 주목받고 있습니다. 블랙박스 영상 데이터를 AI가 실시간으로 분석하여 노면 상태를 판별하며, 차량의 속도와 가속도, G센서 값 등을 종합적으로 계산해 미끄러짐을 정교하게 감지합니다. 결빙 구간에 진입하면 시스템이 이를 즉시 파악해 운전자에게 주의 경고를 전달함으로써 사고를 미연에 방지합니다. 다양한 차량 내부 데이터를 활용한 이 탐지 기술은 자율주행 시대의 안전 기준을 높이는 데 기여할 전망입니다. 블랙아이스 사고를 예방하기 위해서는 연구기관의 기술적 보완과 더불어 운전자의 안전 수칙 준수가 무엇보다 필수적입니다. 빙판길에서는 브레이크를 한 번에 강하게 밟기보다 여러 번 나누어 밟는 펌핑 브레이크를 생활화해야 바퀴가 잠겨 제동 거리가 늘어나는 것을 방지할 수 있습니다. 또한 주변에 제설 차량을 발견하면 충분한 안전거리를 유지하며 감속 운행하는 지혜가 필요합니다. 첨단 예측 시스템과 운전자의 신중한 방어 운전이 결합될 때, 비로소 도로 위의 보이지 않는 위협으로부터 소중한 생명을 지킬 수 있습니다.

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[건설inside] 도시를 삼킨 불, 대형화재

화재는 우리 일상과 가장 밀접한 건축물과 시설물에서 빈번하게 발생하는 재난 중 하나입니다. 매년 4만 건에 달하는 화재가 반복적으로 발생하며 국민의 생명과 재산을 위협하고 있습니다. 이러한 문제를 해결하기 위해 한국건설기술연구원 화재안전연구본부는 실질적인 연구와 기술 개발에 매진하고 있습니다. 특히 경기도 화성시에 위치한 화재안전연구센터는 국내 최초의 종합 실증 연구 시설로, 세계적인 규모를 자랑하며 실제 화재 상황을 재현해 열방출률과 유독가스 발생량을 정밀하게 측정하고 있습니다. 숭례문 화재나 서해대교 사고와 같은 대형 참사는 우리 사회에 큰 충격을 안겨주었습니다. 연구진은 이러한 실제 사고 사례들을 공학적으로 증명하고 제도적 개선을 이끌어내기 위해 실규모 실험을 지속해 왔습니다. 이를 가능하게 하는 핵심 장비가 바로 '10MW급 칼로리미터'입니다. 이 장비는 대형 화재의 열방출을 그대로 재현할 수 있어, 터널이나 초고층 빌딩과 같은 거대 구조물의 화재 안전성을 검증하는 데 필수적입니다. 실물 크기의 실험을 통해 화재 강도를 파악하는 과정은 실효성 있는 대응책 마련의 기초가 됩니다. 최근 화재 발생 건수는 줄어드는 추세지만, 인명 및 재산 피해 규모는 오히려 증가하는 경향을 보입니다. 필로티 구조 건축물의 가연성 외벽 마감재나 스프링클러 미설치와 같은 구조적 결함은 대형 화재의 주요 원인으로 지적됩니다. 또한 리튬 배터리 열폭주와 같이 기존의 소화 방식으로는 대응하기 어려운 새로운 유형의 위험도 급증하고 있습니다. 특히 전기차 지하 주차장 화재나 배터리 제조 공장 사고는 순식간에 확산되는 불길로 인해 초기 진압이 불가능한 경우가 많아, 보다 진보된 화재 안전 기술의 필요성이 그 어느 때보다 강조되고 있습니다. 건설연은 화재 확산을 막기 위한 세 가지 핵심 비책을 제시하고 있습니다. 첫째는 '화재 확산 차단 공법'으로, 난연성 외벽 시스템을 통해 불길이 수직이나 수평으로 번지는 것을 방지합니다. 둘째는 '스마트 대피 시스템'인데, 단순 경보를 넘어 최적의 피난 경로를 스마트폰 등으로 실시간 안내하여 골든타임을 확보합니다. 마지막으로 '원격 자동 소화 시스템'은 소방대원의 접근이 어려운 터널이나 지하 공간에서 카메라와 센서로 화재를 감지하고 자동으로 방수포를 가동해 초기 진압을 수행합니다. 다가올 미래 에너지 사회를 대비한 연구도 활발히 진행 중입니다. 대표적으로 개발된 '수소 라이다(LiDAR) 센서'는 30m 거리에서도 미세한 수소가스 누출을 99%의 정확도로 감지할 수 있어 차세대 에너지 안전을 담보합니다. 화재 재난은 발생 시 사회적 약자에게 더 큰 고통을 안겨주는 만큼, 안전을 단순한 비용이 아닌 지켜야 할 가치로 바라보는 인식의 전환이 필요합니다. 연구진은 앞으로도 국민의 안전한 삶을 최우선으로 생각하며, 첨단 기술을 통해 화재로부터 자유로운 대한민국을 만들기 위한 노력을 멈추지 않을 것입니다.

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공학·기술

[KICTERVIEW] 교량 안전 AI가 지킨다! AI를 활용한 노후 교량구조물 스마트 유지관리 플랫폼

우리나라의 주요 교량들은 산업화가 집중적으로 이루어졌던 1970년대와 80년대에 대거 건설되었습니다. 이에 따라 현재 준공 후 30년이 넘은 노후 교량의 비중은 전체의 약 30%를 차지하며, 20년 이상 된 교량까지 합하면 그 비율은 45%에 달합니다. 특히 겨울철 제설제 사용이 잦은 한국의 기후 특성상 교량 바닥판의 노후화는 다른 국가들에 비해 더욱 빠르게 진행되는 경향이 있습니다. 따라서 대형 사고를 미연에 방지하고 시민의 안전을 지키기 위한 체계적인 시스템 마련이 매우 시급한 상황입니다. 한국건설기술연구원 연구팀은 이러한 문제를 해결하고자 노후 교량 스마트 유지관리 플랫폼인 '비맵스(BMAPS)'를 개발했습니다. 이 플랫폼은 방대한 데이터를 기반으로 교량의 상태를 과학적으로 진단합니다. 연구진은 전국의 교량 유지관리 이력을 디지털 데이터로 변환하여 데이터베이스를 구축하는 한편, 전국 해안가에 비래염분 측정 장치를 설치해 환경 데이터를 축적했습니다. 또한 주요 교량에 IoT 센서를 부착하여 실제 구조물의 움직임을 실시간으로 파악함으로써 정밀한 분석을 위한 기초 토대를 완성했습니다. 수집된 방대한 자료는 인공지능 기술을 통해 교량의 수명을 예측하는 '열화 곡선'으로 재탄생합니다. 본래 정교한 예측 모델을 구축하려면 수십 년에 걸친 장기적인 데이터가 필수적이지만, 연구팀은 AI 기법을 도입해 부족한 데이터를 보완하고 미래의 노후화 진행 과정을 시뮬레이션하는 방식을 취했습니다. 이를 통해 지역별 기후나 동결융해 등 서로 다른 환경적 요인을 인공지능이 학습하게 함으로써, 데이터가 충분하지 않은 지역의 교량이라도 그 상태와 수명을 신뢰도 높게 추정할 수 있게 되었습니다. 비맵스 플랫폼은 복잡한 분석 결과를 사용자가 이해하기 쉬운 리포트 형식으로 제공하는 것이 특징입니다. 가장 혁신적인 점은 교량의 상태를 '노후도 나이'라는 정량적인 숫자로 표현하여 직관적인 이해를 돕는다는 것입니다. 관리자는 시스템을 통해 부재별 손상 정도와 향후 30년 동안의 노후도 추이 그래프를 즉시 확인할 수 있습니다. 이러한 객관적인 데이터는 주관적인 판단에서 벗어나 유지보수의 우선순위를 결정하고 관련 예산을 효율적으로 배정하는 데 있어 결정적인 근거가 되어 줍니다. 이러한 기술적 우수성과 실용성을 인정받아 비맵스는 국가연구개발 우수성과 100선에 선정되는 영예를 안았습니다. 건설 기술과 IT 기술이 결합된 이 혁신적인 시스템은 현재 웹사이트를 통해 누구나 쉽게 접근하여 분석 결과를 확인할 수 있도록 운영되고 있습니다. 교량을 시작으로 도로와 터널 등 다양한 국가 인프라 유지관리 분야에 이 기술이 확산된다면, 우리 사회의 안전망은 더욱 견고해질 것입니다. 연구팀의 성과는 안전한 국토를 만드는 기술적 자산으로서 앞으로도 큰 역할을 할 것으로 기대됩니다.

한국건설기술연구원KICTERVIEW(킥터뷰)

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[KICTERVIEW] 접었다 펼치면 집이 된다?! 폴더블 모듈러 시스템

현대 건축 기술의 패러다임이 변화하고 있습니다. 한국건설기술연구원이 개발한 폴더블 모듈러 시스템은 마치 휴대폰처럼 집을 접었다 펼 수 있는 혁신적인 개념을 도입했습니다. 평상시에는 콤팩트하게 접어서 보관하다가 필요할 때 신속하게 설치하여 공간을 확보하는 방식입니다. 기존 모듈러 주택과 달리 폴딩 방식을 적용하여 보관과 운송 시 부피를 기존 대비 3분의 1 수준으로 줄일 수 있다는 점이 가장 큰 강점입니다. 이는 물류 효율성을 극대화하여 긴급한 상황에서 신속한 대응을 가능하게 합니다. 이 시스템의 핵심은 정교한 벽체 회전 기술에 있습니다. 양측의 벽면을 90도로 회전시켜 기립시킨 후, 각 벽체에 포함된 스윙 벽체를 다시 한번 회전하여 면을 완성하는 방식입니다. 이러한 구조적 설계 덕분에 단순히 천막을 치는 수준을 넘어 견고한 주거 공간을 확보할 수 있습니다. 특히 연구진은 처음 시공하는 작업자도 직관적으로 이해할 수 있도록 3D 모델링 영상과 상세한 매뉴얼을 함께 구축했습니다. 이는 전문 인력이 부족한 긴급 상황에서도 누구나 신속하게 집을 완성할 수 있도록 돕는 실무적인 배려입니다. 기술의 태동은 코로나19 대유행 시기로 거슬러 올라갑니다. 당시 급증하는 선별진료소 수요에 대응하기 위해 짧은 시간 내에 설치와 해체가 가능한 시스템이 절실했고, 이것이 국내 최초의 폴더블 선별진료소 탄생으로 이어졌습니다. 현재는 이를 주거용으로 고도화하여 산불이나 홍수 등 재난으로 거처를 잃은 분들을 위한 임시 시설로 발전시켰습니다. 기존의 대규모 구호 시설이 가진 프라이버시 문제를 해결하고, 인간다운 삶을 영위할 수 있는 최소한의 독립된 공간을 보장하려는 목적이 담겨 있습니다. 새롭게 개발된 임시 주거용 모듈은 기존의 선별진료소용보다 크기가 3배 이상 확장되었으며, 사계절 기후 변화에 대응하기 위해 벽체 두께를 키워 단열 성능을 대폭 강화했습니다. 내부에는 주방과 욕실이 공장에서 제작된 유닛 형태로 삽입되어 조리와 세탁이 가능하며, 가전과 냉난방 설비까지 완벽히 갖추고 있습니다. 현장에서는 미리 제작된 코어 유닛을 블록처럼 결합하기만 하면 되는 간편한 구조를 채택했습니다. 이는 단순한 대피소를 넘어 장기간 거주에도 무리가 없는 실질적인 생활 공간을 제공하기 위함입니다. 설치 속도 면에서도 놀라운 성과를 보여줍니다. 벽체를 펼치고 지붕을 얹는 골조 완성까지 단 90분이 소요되며, 인테리어 마감과 배수 연결을 포함해도 3일 이내에 입주가 가능합니다. 연구진은 여기서 멈추지 않고 한정된 대지에서 더 많은 이재민을 수용하기 위해 모듈을 수직으로 쌓아 올리는 적층 기술을 다음 목표로 삼고 있습니다. 재난용 임시 주택을 쌓아서 공급하는 사례는 세계적으로도 드문 만큼, 이 기술이 완성된다면 전 세계 재난 구호 현장에서 한국의 건설 기술이 새로운 표준이 될 것으로 기대됩니다.

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