산업용 무선 사물인터넷 센서 전문기업 모넷코리아(Monnit Korea)가 24비트 정밀 측정 기반의 무선 정밀 계측 브릿지 미터를 정식 출시했다. 이번 신제품은 스트레인 게이지를 비롯한 다양한 산업용 트랜스듀서(밀리볼트 단위 출력)와 호환되는 무선 계측 모듈이다. 가장 큰 특징은 기존의 검교정 자산은 그대로 두고, 신호 전송 구간만 무선화한다는 점이다. 새로 센서를 사야 하는 부담 없이 기존 인프라에 무선 모듈만 결합해 즉시 운용할 수 있다.

회사 측은 이 같은 비침투형 구조가 △케이블 포설 공사비 △유지보수 인건비 △계측 사각지대에서 발생하는 위험 비용까지 합산했을 때, 총 소유 비용 관점에서 큰 폭의 절감 효과를 만든다고 설명했다. 단순 장비 가격이 아닌 총 비용 시각에서 무선 전환의 경제성이 명확해진다는 의미다.

측정하고 싶어도 케이블을 설치할 수 없는 현장

스트레인 게이지 기반 계측은 80년 이상 구조물 안전 진단의 표준으로 자리잡아 왔다. 그러나 정작 현장은 늘 같은 벽에 부딪혀 왔다. 바로 케이블이다. 교량 하부는 5미터에서 20미터 높이의 작업차와 교통 통제가 필요해, 측정점 하나를 늘릴 때마다 수백만원 단위의 시공비가 발생한다. 가동 중인 플랜트는 케이블 트레이를 추가로 작업하기 위해 생산을 멈춰야 하는 경우가 많고, 가동 중단 하루의 손실은 수억원에서 수십억원에 이른다.

크레인 붐 끝단이나 호이스트 후크처럼 끊임없이 움직이는 구조물에는 유선 케이블 자체가 물리적으로 불가능하다. 건설 현장의 흙막이와 앵커는 보통 6개월에서 1년짜리 임시 시공이라, 케이블 포설 비용을 회수하기 자체가 어렵다. 결과는 단순하다. 측정하지 못한 지점들이 사각지대로 남았고, 그 사각지대가 구조물 손상이나 설비 파단, 안전 사고로 이어지면 직접·간접 피해는 장비 가격과는 비교할 수 없는 수준으로 누적돼 왔다.

모넷코리아는 장비 한 대 가격보다 케이블 한 줄 까는 비용이 더 큰 경우가 적지 않다며, 케이블 때문에 측정을 포기해 온 영역을 무선이 비로소 들여다볼 수 있게 만드는 것이 이번 솔루션의 핵심이라고 설명했다.

사례 ① 노후 교량 안전 진단 — 측정점당 비용을 자릿수 단위로 낮춘다

준공 후 50년이 넘은 노후 교량에 변형률 센서를 추가로 설치하는 작업을 가정 시, 기존 유선 방식이라면 교통 통제와 작업차 운영, 케이블 트레이 설치와 방수 공정 같은 부수 작업이 함께 따라온다. 측정점 하나를 늘리는 데 수백만원이 드는 이유다. 이번 무선 방식은 기존 트랜스듀서에 무선 모듈만 연결하는 구조다. 설치 시간이 대폭 단축되고, 측정점 하나당 비용 자체가 수백만원대에서 수십만원대로 떨어진다. 같은 예산으로 측정점 수를 몇 배 늘릴 수 있다는 의미이고, 그만큼 노후 교량의 사각지대 자체가 줄어든다.

사례 ② 석유화학 플랜트 — 가동 중단 한 번을 막으면 그것으로 본전

가동 중인 석유화학 플랜트에서 설비 한 곳에 새로 계측을 붙이려면, 기존에는 케이블 시공을 위해 생산 라인을 멈춰야 하는 경우가 많았다. 가동 중단 하루가 가져오는 손실은 수억원에서 수십억원 단위다. 무선 계측은 설비가 돌아가는 상태에서도 즉시 설치가 가능하다. 회사 측은 이 구조에서 가동 중단을 한 번만 막아도 무선 인프라 도입 비용 전체를 상쇄할 수 있다고 설명했다.

사례 ③ 타워크레인 과부하 감지 — 유선이 사실상 불가능한 영역

60미터 이상 높이의 크레인 붐 끝단이나 끊임없이 회전하는 구조물에는 유선 계측 적용이 현실적으로 어려웠다. 케이블 자체가 견디지 못하기 때문이다. 이번 무선 로드셀 기반 계측은 별도의 케이블 없이 즉시 부착할 수 있다. 일반 건전지(에이에이 배터리) 두 개로 최대 10년까지 운용된다. 과부하 사고 한 건이 가져오는 인명·물적 피해 규모를 감안하면, 사전 감지 자체가 가장 큰 경제적 가치를 만든다.

사례 ④ 건설 현장 흙막이·앵커 — 공사 끝나면 회수해 다른 현장에서 다시

건설 현장의 흙막이와 앵커는 6개월에서 1년 단위의 임시 구조물이다. 유선 계측망을 한 번 깔고 나면, 공사가 끝났을 때 회수 자체가 어렵고 비용 회수도 사실상 불가능하다. 무선 계측 모듈은 공사가 끝나면 회수해 다른 현장에서 그대로 다시 쓸 수 있다. 임시 구조물의 데이터 기반 안전 관리가 비로소 경제적으로 성립하게 됐다는 의미다.

네 개 주체별 효익

이번 솔루션이 의미 있는 이유는 토목·건축 안전 진단 생태계의 각 주체가 모두 눈에 보이는 이익을 얻는다는 점에 있다.

첫째, 교량·도로·터널 관리 주체는 측정 사각지대를 본격적으로 줄일 수 있다. 그동안 케이블 시공 부담 때문에 포기해 왔던 교각 하부, 받침, 신축 이음매 같은 지점까지 측정점을 확장할 수 있다. 같은 예산으로 측정점 수가 늘어나면 안전 진단의 정밀도 자체가 올라간다. 노후 교량이 점점 늘어나는 국내 사회기반시설 환경을 고려하면, 단가 인하 효과는 그대로 안전 강화로 이어진다.

둘째, 석유화학·발전·제철 같은 플랜트 운영자는 가동 중단 위험 없이 계측을 확장할 수 있다. 가동 중에도 설치가 가능한 구조 덕분에, 정기 보수 일정에 맞추느라 미뤄왔던 계측 확장이 자유로워진다. 한 번의 셧다운 회피만으로도 무선 인프라 도입 비용 전체가 회수되는 구조라는 점은 운영자 입장에서 결정적이다.

셋째, 크레인·호이스트 운영자와 안전 관리 책임자는 그동안 측정 자체가 불가능했던 영역까지 관리 안으로 가져올 수 있다. 붐 끝단의 과부하, 후크의 하중, 권상 모터의 진동 같은 데이터가 비로소 실시간으로 모인다. 안전 사고 한 건의 인명·물적 피해 규모를 고려하면, 사전 감지의 경제적 가치는 그 자체로 도입 비용을 상회한다.

넷째, 건설사와 시공사는 임시 구조물의 데이터 기반 관리를 실현할 수 있다. 흙막이와 어스앵커, 가설 동바리 같은 임시 구조물의 안전 모니터링이 그동안은 일회용 비용 부담 때문에 형식적으로만 이뤄지는 경우가 많았다. 회수해 재사용할 수 있는 무선 계측 모듈은 이러한 임시 구조물의 안전 관리 비용 구조 자체를 바꿔놓는다. 중대재해처벌법 시행 이후 현장 안전 데이터의 증빙 자료로서의 가치도 함께 올라가고 있다.

한 토목 엔지니어는 지금까지 계측은 측정점을 늘릴수록 비용이 기하급수적으로 늘어나는 구조였다며, 케이블 비용이 사라지면 같은 예산으로 측정점 수를 몇 배 늘릴 수 있고 측정점 수가 늘어난다는 것은 곧 안전 진단의 정밀도가 올라간다는 의미라고 평가했다.

세 단계로 보는 무선 전환의 경제성

모넷코리아는 무선 전환의 경제성을 △초기 도입 비용 △운영 유지 비용 △위험 비용 절감의 세 단계로 설명했다.

1단계 초기 도입 비용에서는 케이블 포설 공사비가 절감 폭의 가장 큰 부분을 차지한다. 일반적인 산업 환경의 케이블 포설 공사비는 미터당 약 3만원에서 10만원 수준이고, 높은 곳이나 폭발 위험 구역, 특수 환경에서는 미터당 10만원에서 30만원에 이른다. 측정점 하나당 50미터에서 200미터의 케이블과 작업비를 더하면 점당 수백만원이 일반적이다. 10개 단위의 계측망이면 유선 시공비만 5000만원에서 1억원 수준에 이른다. 무선 방식은 이 케이블 시공 공정 자체를 완전히 제거한다.

2단계 운영 유지 비용에서도 차이가 크다. 유선 계측 시스템은 케이블 단선, 피복 손상, 커넥터 부식 같은 배선 관련 문제가 빈번하게 발생하며, 매년 설치비의 약 5에서 10% 수준이 유지보수에 투입되는 게 일반적이다. 무선 구조는 이 유지보수 항목이 대폭 줄어든다. 일반 건전지 두 개로 10년까지 운용되며, 별도의 외부 전원 공사도 필요 없다. 기존의 트랜스듀서를 그대로 활용하기 때문에 재설치와 재검교정 비용도 발생하지 않는다.

3단계 위험 비용은 가장 큰 부분이지만 동시에 가장 보이지 않던 부분이다. 측정하지 못해서 발생하는 비용이다. 구조물 손상, 설비 파단, 안전 사고로 이어질 경우 직접 피해 수억원에서 수십억원 위에 가동 중단, 법적 책임, 평판 손실 같은 간접 피해가 누적된다. 무선 방식은 그동안 케이블 때문에 포기했던 교각 하부, 크레인 붐 끝단, 고온 배관 같은 측정점을 모두 들여다볼 수 있게 만들면서 이 위험 비용 자체를 줄인다.

요약하면 무선 전환의 비용 효과는 △케이블 시공비 50에서 70% 절감 △유지보수비 대폭 감소 △사각지대 해소에 따른 위험 비용 회피의 세 축으로 누적된다. 측정점이 많고 시공 환경이 까다로울수록 투자 회수가 더 빨라진다는 게 회사 측 분석이다.

24비트 정밀 측정과 무선 안정성을 동시에

기술 사양 측면에서도 도입 부담을 낮추는 데 초점이 맞춰져 있다.

24비트 정밀 측정 기반으로 변형률 측정 정밀도는 ±0.01 마이크로스트레인 수준이다. 저역통과 필터를 적용해 산업 환경의 노이즈에도 안정적으로 동작한다. 주파수 도약 방식의 무선 통신을 적용해 기존 무선 네트워크와의 간섭을 최소화했고, 방진·방수 등급(아이피65)과 군용 수준의 데이터 암호화도 기본으로 탑재됐다.

1/4 브리지, 1/2 브리지, 완전 브리지 구조를 모두 선택적으로 지원해 △로드셀(하중) △토크 센서 △압력 센서 △변위 변환기 같은 밀리볼트 출력 트랜스듀서와 폭넓게 호환된다. 기존에 사용하던 검교정된 산업용 센서 자산을 그대로 활용할 수 있다는 점이 결정적이다.

수집된 데이터는 모넷의 클라우드 플랫폼에서 통합 관리된다. 여러 센서를 한 대시보드에서 확인할 수 있고, 이상이 발생하면 즉시 알림이 전송된다. 누적된 시계열 데이터는 추세 기반 설비 진단에 활용되며, 응용프로그램 인터페이스 연동을 통해 기존 운영 시스템에서 그대로 활용할 수 있는 데이터로 연결된다.

장비 가격이 아니라 총 비용으로 보면 결론이 달라진다

모넷코리아는 유선 센서 가격과 무선 장비 가격만 단순 비교하면 무선이 비싸 보일 수 있다며, 그러나 케이블 시공비와 유지 관리 인건비, 그리고 측정 사각지대에서 발생하는 위험 비용까지 모두 포함해 비교하면 결론은 분명히 달라진다고 강조했다.

이어 측정점이 많고 시공 환경이 까다로울수록 무선 전환의 투자 회수는 더 빠르게 이뤄진다며, 기존 산업 현장은 그동안 케이블 비용 때문에 측정 자체를 포기해 온 영역이 많고 그 사각지대를 메우는 것이 안전과 비용 두 가지를 동시에 잡는 길이라고 덧붙였다.

모넷코리아는 노후 교량과 사회기반시설, 가동 연차가 오래된 산업 플랜트가 늘어나는 환경에서 무선 정밀 계측의 도입 속도가 빠르게 빨라질 것으로 전망하고 있다. 중대재해처벌법이 시행되면서 임시 구조물과 가설재의 안전 데이터 증빙 부담이 커지고 있고, 사회기반시설 안전 진단 예산이 확대되는 흐름과 맞물려 무선 정밀 계측이 토목·건축 안전 관리의 표준 인프라로 자리잡을 가능성이 높다는 분석이다.

모넷코리아 소개

Monnit은 15년 이상의 축적된 무선 기술을 기반으로 산업의 가치를 창조하고 미래 기술을 개척하며 전 세계 시장을 선도하는 IoT 센서 전문기업이다. 모넷코리아는 합리적인 가격과 다양한 센서로 고객에게 최적화된 혁신적인 IoT 솔루션을 제공한다. MONNIT은 IoT 센서 제조 및 플랫폼 보유 기업으로 기술과 경험을 통해 고객의 니즈에 최적화된 솔루션을 컨설팅하며, 저비용 고효율 IoT 무선 솔루션 선두 주자로서 기업의 부가가치 창출에 앞장서고 있다. 모넷코리아의 80여 종의 IoT 센서와 플랫폼은 BMS, FM, Smart City 어떤 산업 분야에도 유연하게 접목 가능하다. 모넷코리아는 실시간 모니터링 솔루션을 통한 합리적인 설치 및 관리 비용으로 인력, 에너지 소비 절감, 불필요한 손해 방지 등 고객의 소중한 물리적/시간적 자원 낭비를 덜어준다.

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