[공학저널 이상오 기자] 고속 열차가 터널을 주행할 때 터널 내부와 차량 외부에는 모두 급격한 압력 변동이 발생한다. 이때 발생하는 압력은 열차풍을 일으키며, 큰 소음인 소닉붐(sonic boom)을 유발하게 된다.
소닉붐으로 인한 피해를 최소화하기 위해서는 철도 제작 시 열차풍 측정시스템을 통해 계측이 이뤄져야 한다. 열차풍 측정시스템은 개활지(평탄한 지형)과 터널 내부 두 곳에서 측정할 수 있는 두 개의 시스템으로 분류된다.
개활지에서는 작업자들의 안전성을 확인하기 위해 선로 변에서 측정이 이뤄지고, 승강장 플랫폼에서는 이용객의 안전을 확인하기 위한 측정이 따로 이뤄진다. 이러한 시험을 통해 고속 열차 주행 시 발생하는 열차풍에 대한 측정이 가능하게 되는 것이다.
지난 2013년 설립된 케이티아이엔씨㈜는 이 같은 계측 엔지니어링 서비스를 제공하고 있다. 철도, 자동차, 선박, 로봇, 중공업 등의 분야에서 구조, 피로, 진동, 소음, 회전체 시험 등 다양한 시험 경험을 바탕으로 차별화된, 그리고 우수한 기술력을 갖추고 있다.
또한 철도를 비롯한 완성품과 부품의 구조, 피로 시험, 완성품의 도로·선로 주행 시험, 발전기 효율 측정(IEC 60034-2-1), 철도차량 진동, 소음, 응력시험, 회전체 응력 온도 측정 시험, 선박 구조, 운항 시험, 항공기 부품 구조 피로 시험, 기계 소음 진동 진단‧분석 등의 다양한 계측 시험을 제공하고 있다.
그간 케이티아이엔씨는 한국생산기술연구원, 한국기계연구원, 한국항공우주연구원, 자동차부품연구 등 정부 R&D 기관, 국가 출연 연구소 등을 대상으로 계측을 진행해 왔다. 또 항공·철도·자동차·방산 등의 분야 중소, 중견, 대기업들과도 함께 연구·개발을 수행해왔다.
케이티아이엔씨 민경태 대표이사(사진)는 “앞으로 계측 관련 기술은 컨설팅을 통한 설계‧해석 등의 시험법을 개발하고, 정밀성을 높일 필요가 있다”며 “데이터 수집을 가능하게 하는 디지털화가 동반돼야 한다. 이와 함께 생산 설비, 생산 환경 등으로부터 얻는 데이터 분석을 통해 제품설계부터 제품 생산에 이르는 프로세스 역시 지속적으로 혁신해야 한다”고 설명했다.
그는 이어 “인더스트리 4.0 시대 스마트 팩토리 등의 진화에 발맞춰 단순히 자동화 제품의 판매, 엔지니어링을 넘어 산업 현장과 고객을 만족시킬 수 있는 ‘계측 토탈 솔루션’을 제공하는 것이 목표”라고 덧붙였다.
케이티아이엔씨는 철도 계측 서비스뿐 아니라 센서 기술, 데이터 산출 등을 기반으로 한 자동화와 디지털화의 가속을 통해 스마트 팩토리에도 힘을 쏟을 생각이다.
스마트 팩토리를 위한 설비 진단 모니터링 시스템을 제공한다는 것. 이러한 설비 진단 모니터링 시스템은 케이티아이엔씨의 에스컬레이터 다채널 원격 진동 모니터링 시스템과 덕트 하중 모니터링 시스템으로 예를 들 수 있다.
에스컬레이터 다채널 원격 진동 모니터링 시스템은 다채널의 원거리 진동 데이터를 수집하고, 시간영역 분석, 기구해석 기반의 주파수 분석, 통계적 분석 등을 이용한 진단을 가능케 한다. 그리고 모니터링과 경향 분석을 통한 설비 상태와 수명 예측이 가능해 자동화 장치 유지 보수에 있어 편리함을 제공한다. 또 데이터베이스를 이용해 쉽고 빠르게 데이터를 검색하고 후처리 통계를 분석할 수 있다.
이와 함께 덕트 하중 모니터링 시스템은 공장 배기구 덕트 내 공정 부산물인 파우더의 누적되는 양을 측정하고, 트렌드를 관리해 설비 운전의 불안요소를 예측·사전 예방을 가능하게 해주는 기술이다.
민 대표는 “케이티아이엔씨는 4차 산업혁명 시대에 발 빠르게 대응하기 위해 스마트 팩토리 산업에서 요구되는 하드웨어뿐 아니라 소프트웨어 기술도 함께 개발하는 것이 앞으로의 주된 계획”이라고 전했다.
그는 이어 “본격적인 스마트 팩토리 시대 도입에 따라 센서산업의 경쟁력 확보가 국가 산업 경쟁력 강화의 필수 요소가 되고 있다. 센서산업 자체만으로도 향후 IoT의 발전으로 높은 성장이 예상된다”며 “국내 센서 시장에서는 아직까지 높은 기술 장벽이 존재하기 때문에 국가 차원에서 시장의 활성화를 위한 적극적인 지원이 이뤄졌으면 한다”고 덧붙였다.
