생활용, 산업용으로 액체나 기체를 사용하려면 파이프, 즉 배관이 반드시 필요하다. 냉장고 냉매 배관에서 반도체 공장의 가스 배관, 발전소의 압력 배관에 이르기까지 우리 주변 곳곳에서 쓰이는 배관의 핵심은 누출 없이 안전하게 물질을 전달하는 것이다. 정부출연연구기관이 융합연구 끝에 배관에서 누출이 발생하는 즉시 감지하고 진단하는 기술을 획기적으로 발전시키는 데 성공했다.

한국원자력연구원은 한국전자통신연구원과 함께 '스마트센서 기반 플랜트 초저전력 지능형 누출감시진단 기술'을 개발했다.

누출감시진단 기술은 원자력연구원의 누출탐지 기술과 전자통신연구원의 AI 기술이 만나 탄생했다. 이 기술은 스마트 무선센서로 초미세 누출 신호를 감지·증폭하고 인공지능 추론 서버를 활용해 누출 여부를 실시간으로 판단한다. 진단 정확도는 99%에 달하며 기존 상용 제품 대비 최소 200배 저렴한 십만 원대 가격으로 공급할 수 있을 것으로 기대된다. 에너지 효율도 뛰어나 9,000㎃h 건전지 한 개로 36개월간 누출을 감시할 수 있다.

한국원자력연구원은 이 기술을 활용하면 1.7기압 배관에 생긴 0.2㎜ 크기의 작은 구멍에서 1분당 90㏄의 누출이 발생했을 때, 5m 이상의 먼 거리에서도 누출 신호를 감지할 수 있다고 밝혔다.

배관에 누출이 생겼을 때 발생하는 소리는 40k㎐ 전후의 초음파 대역에서 특징적인 신호를 보인다. 귀로 들을 수 있는 20㎐ 내지 20k㎐의 소리로도 확인할 수 있지만, 누출이 미세하거나 주변 소음이 큰 경우 탐지하기 어려운 단점이 있다. 초음파 대역의 신호는 누출 여부를 정확히 탐지할 수 있지만 신호의 강도가 매우 약해 신호 증폭이 필요하다. 초저전력 지능형 누출감시진단 기술은 누출 신호를 무려 45만 배 증폭시켜 5미터 떨어진 곳에서도 충분히 신호를 감지할 수 있고, 인공지능 추론을 통해 누출 여부를 정확히 판단한다.

박원석 원자력연구원 원장은 "정부출연연구기관이 각자의 전문분야를 융합해 새로운 기술을 개발한 대표적인 사례"라며, "배관 누출은 안전에 직접 영향을 끼치는 사안인 만큼, 산업계와 국민 생활 안전에 크게 기여할 수 있을 것으로 기대한다"고 밝혔다.

표철식 전자통신연구원 단장은 "현재 다양한 기업들과 기술이전을 통한 실용화를 협의하고 있다"며, "본 기술 사업화가 신기술 적용에 대한 신뢰도를 높이고 융합연구 성과 확산을 촉진하는 계기가 될 것"이라고 말했다.

차진희 기자 postmoneynews@gmail.com