[가스신문=주병국 기자] 4차 산업혁명과 함께 떠오르는 새로운 기술분야로 IoT기술, 빅데이터, 블록체인 기술, 3D 프린팅 분야가 각광을 받고 있다. 특히 이런 4차 산업혁명 기술 중 도시가스산업과도 밀접한 관계를 맺고 있는 분야는 IoT기술을 활용한 원격검침 및 빅데이터 운영이라 할 수 있다. 특히 최신 IT기술과 공간정보를 통한 가스분야의 기술적용 사례도 현장 곳곳에서 늘어나고 있다. 안전을 최우선으로 하는 기간 및 장치산업 중 하나인 도시가스사업은 막대한 가스배관을 근간으로 소비자와 수요처에 안정적인 가스공급이 최우선 과제이다. 여기에 소비자가 편리하게 가스를 사용할 수 있고, 공급자 역시 방대한 고객정보와 배관건전성 확보를 위해 IoT기술을 기반으로 한 다양한 운영시스템이 도입되고 있는 추세이다.

특히 정부와 도시가스업계도 4차 산업의 중요성을 인지하고, 장기사용배관에 대한 안전성 확보를 위한 다양한 중장기계획을 수립 중이며, 소비자의 편익 증대를 위해 올해부터 원격검침시스템 시범실증사업을 추진하고 있다.

이같은 변화의 흐름 속에 기술혁신과 선두적 역할을 꾀하여 도시가스산업에 4차산업 혁명을 불어 넣고자 불철주야 구슬 땀을 흘리는 기업이 있다. 바로 국내 통신3사 중 LG유플러스가 대표적 기업이다. 4차 산업혁명 기술을 접목한 LG유플러스의 ▲도시가스 원격검침시스템 ▲스마트 배관망 관리시스템 ▲LPG탱크 원격 모니터링 ▲굴착감지/열배관 모니터링 솔루션 등을 소개하여 상용화에 따른 기대효과를 살펴본다.

대표 통신사 LG유플러스가 4차 산업혁명 기술 리더

LG유플러스는 통신사로 잘 알려져 있지만, 불어닥칠 변화의 물결인 4차 산업혁명에 대응코자 오래전부터 통신을 기반으로 한 사물인터넷 기술분야에 많은 연구와 투자를 쏟아왔다. 지난 2015년 6월 동대문디자인플라자(DDP)에 IoT솔루션을 도입, 비콘기반의 고객서비스, 무선센서기반의 관제시스템에 참여했고, 홈IoT서비스 상용화도 실시했다.

특히 홈IoT 서비스 상용화로 열림감지센서, 가스락, 스위치, 에너지미터 등 최초로 6종을 출시한 바 있다. 또 2016년 미래창조과학부와 ‘IoT 융복합 시범단지’사업에도 참여하는 등 안전, 환경에 IoT기술을 접목한 시스템 개발에 나섰다. 그 결과 2017년 NB-IoT 전국망 구축 및 서비스를 개시함은 물론이고 홈IoT 100만호 돌파, 도시가스 스미트미터링 국책과제 참여 등 가시적 성과도 올렸다.

LG유플러스의 이 같은 기술개발과 시스템 운영 노하우로 2018년에는 국내 최초로 도시가스 배관망 관리시스템 상용화에 성공했고, 곧 바로 NB-IoT기반 커넥티드 블랙박스 상용화도 이뤄냈다. 지난해는 IoT사업분야 확대 차원으로 수도 및 LPG탱크 등에도 원격검침 사업을 추진하고 있다.

이같은 LG유플러스의 IoT기술 및 운영시스템 분야 중 도시가스산업과 접목시 주배관망의 안전관리 효율성 향상은 물론 선제적 사고 예방까지 가능해 도시가스업계의 관심은 날로 높아지고 있다. 게다가 최근 비대면 고객서비스의 영역 확대로 중요시 되는 원격관리시스템은 앞으로 안전관리 업무혁신은 물론 고객편익까지 높일 수 있어, 그 중요성은 날로 커지고 있다.

이에 NB-IoT 기술을 기반으로 한 LG유플러스의 다양한 혁신기술과 운영시스템은 앞으로 도시가스사가 반드시 접목해야 할 분야로 인식되고 있다.

검침 신뢰와 통신 안정화로 원격검침시대 앞당겨

올해 제주도를 시작으로 추진되는 정부의 가스AMI 실증사업이 서울·경기·대구·광주·강원 등 5개 지자체로 선정되고, 연말까지 총 3만6500대의 스마트 가스계량기를 보급하는 등 본궤도에 올랐다.

가스AMI(스마트 가스계량기) 실증사업은 가스사용자의 사생활 보호와 검침원의 근무환경 개선, 가스누출에 대한 안전성 향상 등 도시가스 계량‧검침 서비스의 질을 높이기 위해 추진되는 사업이다. LG유플러스는 정부정책과 실증사업에 맞춰 오래전부터 이 분야에 공들려 왔다. 2017년 통신보드를 개발하고, 계량기 전문업체와 스마트계량기를 상용화하여 13개 도시가스사 약 1,000세대로 실증하고, 2019년 도시가스사 자체 원격검침시스템보급사업에도 참여하여 약 1,500세대에 설치, 운영 중이다. 또 LPG탱크 모니터링 솔루션을 통하여 가스재고 모니터링도 가능하다.

LG유플러스의 원격검침시스템의 최대 강점은 전국 곳곳에 설치된 기존 LTE 중계기를 활용하여 공급자와 소비자 쌍방간의 검침 신뢰성과 통신 안정성을 확보하는데 기술 및 운영 노하우를 집중하고 있다.

이를 통해 LG유플러스는 향후 스마트계량기가 보급확대시 검침원이 집집마다 방문하지 않아도 검침이 가능하고, 도시가스사는 가스누출 정보를 실시간으로 감지하여 안전을 확보하는 차세대 선진계량시스템을 보급확대 한다는 계획이다. 더불어 정부의 가스AMI 도입 취지인 검침의 신뢰성 확보, 소비자의 편리성과 사생활 보호, 검침원의 근무환경 개선, 안전관리 향상 등에도 기여하겠다는 입장이다.

가스배관 안전관리 혁신 이룰 스마트 배관망관리시스템

LG유플러스의 또 다른 IT기술접목의 야심작으로 지하매설물에 대한 원격안전관리 모니터링 솔루션이다. 특히 지하에 매설된 도시가스배관은 부식과 타 공사 등 여러 위험인자로부터 언제나 안전을 위협받고 있어 도시가스분야 반드시 접목해야 할 영역이다. 국내 도시가스산업은 지난 1978년 첫 공급이래 42년이라는 기간동안 성장을 거듭하여 지난해 말 주택용 세대 1829만2116호, 전국 도시가스 평균보급83.7%를 각각 달성했다. 여기에는 전국에 매설된 4만6911km의 도시가스 환상배관망이 구축됐기에 가능했다. 이런 도시가스배관은 앞으로 노후화가 가속화되며, 현재 26년 이상된 가스배관(PLP만)은 총 6,302km에 이른다. 이에 공급시설물의 핵심인 공급사 자산분인 도시가스배관의 안전관리 업무는 향후 핵심 과제로 지목되고 있다.

이에 LG유플러스의 스마트 배관망관리시스템은 이런 노후화된 가스배관의 안전성을 높이는데 중요한 IT기술로 평가된다. LG유플러스의 사물인터넷(IoT) 기술을 기반으로 한 스마트 안전솔루션은 지하에 매설된 도시가스배관의 안전관리를 보다 신속·정확하게 구현하고, 타 공사로부터 배관안전을 확보할 수 있으며, 현재 이같은 선진 안전관리시스템은 두 가지 유형으로 개발, 상용화됐다.

우선 삼천리와 공동개발한 스마트 배관망 원격관리시스템은 매설배관의 관리상태를 실시간으로 확인이 가능하며, 이상 신호가 발생시 신속히 현장상황을 확인 및 조치할 수 있도록 IoT 통신 및 센서 기술을 배관관리에 접목한 기술로, 매설 배관에서 발생가능 한 가스누출과 밸브실 내 안전상태 등을 원격으로 상황실에서 실시간 모니터링 할 수 있다.

특히 밸브실 또는 맨홀 등 지하에 설치된 각종 공급시설물의 관리 상태를 확인 할 수 있도록 방식전위측정기, 가스누출 센서기, 침수예방을 위한 수위센서기 등이 하나의 일체형으로 구성됐다.

또 NB-IoT방식인 만큼 기존 LTE 기지국을 활용할 수 있어 데이터 전송의 신속성과 정확성이 강점이며, 365일 24시간 안전관리가 중시되는 도시가스배관 및 각종 공급시설의 안전관리 업무에 최적화된 시스템이라는 평가를 받고 있다. 여기에다 Test Box(T/B) 모듈을 심어 지하 등 어느 곳에서도 정확한 데이터전송과 확인이 가능하다. 그만큼 도시가스사의 배관안전 관리업무의 효율성 증대는 물론이고, 작업자의 안전까지 확보할 수 있다. LG유플러스의 사물인터넷 통신 기술이 도시가스와 접목된 대표적 4차 산업의 기술분야인 셈이다.

기술력이 검증된 만큼 LG유플러스는 삼천리와 인천지역 공급권역에 스마트 배관망관리시스템 구축을 완료하였으며, 경기지역 공급권역까지 확대하여 구축을 진행하고 있고, 기타 다른 도시가스사에도 시스템 도입확대를 추진 중이다.

타공사 사고 원천봉쇄 스마트 굴착감지 IoT솔루션

LG유플러스가 자체 기술력으로 개발한 스마트 굴착감지 IoT솔루션은 굴착공사로 발생하는 도시가스 배관파손 및 가스누출 사고 등을 사전에 예방할 수 있는 예방안전시스템이다. 이는 매설된 가스배관과 같이 안전관리가 필요한 배관 상부 지표면에 굴착감지센서를 설치 후 무단 굴착공사 시 발생되는 진동을 파형으로 분석 및 굴착공사여부를 판별하여 이에 대한 데이터를 IoT망을 통해 주기적으로 관제시스템으로 전송하여 원격으로 모니터링이 가능한 시스템이다.

특히 매설 배관을 중심으로 반경 25m까지 진동의 강도, 파형 및 횟수에 따라 센서가 작동하도록 설계된 만큼 굴착확실, 굴착의심, 미확인 진동까지 현장의 상황변화를 실시간으로 관제실에서 확인이 가능하다는 점이 장점이다.

이처럼 IoT를 활용한 안전관리시스템은 도시가스와 같이 지하 매설물을 운영, 관리하는 업체로 확대가 가능하다.

획기적 비용절감 구현한 열배관 모니터링 솔루션

LG유플러스는 굴착외 열배관 모니터링 솔루션을 개발 중이다. 이는 지열센서를 활용하여 배관 누수 시 발생되는 열을 감지하고 IoT망을 통해 전송하는 솔루션이다.

열수송관 상부 지표면에 지열감지센서를 매설하여 열배관 주변 온도를 주기적으로 파악할 수 있어, 기존 열화상 카메라 방식에 비해 온도 측정이 정확하고, 열수송관의 누수여부를 원격으로 확인 및 관리할 수 있다. 또 라인마크형 지중안테나 채택으로 온도 감시와 동시에 라인마크로도 활용이 가능하다.

LG유플러스는 향후 열배관 모니터링 솔루션외에 맨홀 내부 온습도, 공기질 측정 및 작업자 안전강화를 위한 솔루션 등을 추가할 계획이다.