정책브리핑 // 융합연구 결과물 사업화 확산 위한 연구소기업 설립 // 미래부 이인환 한국전자통신연구원 융합연구단장

[수봉]

융합연구 결과물 사업화 확산 위한 연구소기업 설립

• 일시 및 장소 : 2017-07-10 11:15, 미래부
• 발    표    자 :   이인환 한국전자통신연구원 융합연구단장
• 엠    바    고 :   17.7.11(화)조간 / 온라인 7.10. 12시 이후

안녕하세요? ETRI UGS융합연구단 이인환 단장입니다. 

   오늘 제가 한 10분 정도 간단하게 저희 UGS융합연구단에서 연구했던 내용들을 발표드리겠습니다. 

   저희는 미래창조과학부와 국가과학기술연구회의 지원으로 약 3년간 사회 현안문제를 해결하기 위해서 각 기관의 출연연들이 대전 ETRI 한 공간에 모여서 연구를 추진하고 있습니다. 

   저희가 다루는 부분은 ‘싱크홀’이라고 많이 알려져 있는, 뭐 정확하게는 ‘지반침하’인데요. 이러한 사회 현안문제를 해결하기 위해서 저희가 왜 해야 되느냐는 부분부터 시작해서 간단하게 말씀을 드리겠습니다. 

   용어의 정의는 우리가 '싱크홀'이라고 많이 알려져 있는데요. 뭐 ‘지반침하’라고도 하고 ‘싱크홀’이라고도 합니다. 

   발표자료 참조하시면, 이러한 싱크홀은 석회암 지역이라든가 이런 지역에 물과 관련돼서 이렇게 자연적으로 발생하는 것이 ‘싱크홀’이고요. 

   지반침하는 일반적으로 도로에, 지형과 상관없이 이런 지하 난개발로 인해서 발생하는 것을 ‘지반침하’라고 지금 명명하고 있습니다. 

   이러한 현상의 원인은 도로 하수관의 노후화라든가 지하수라든가 다양한 그런 원인이 있습니다. 

   그리고 또 공사현장에서도 흙막이 벽체의 어떤 그런 누수현상으로 인해서 인도에까지도 이렇게 확장되고 있는 상황이고요. 

   이건 우리나라만의 문제가 아니라 미국이라든가 유럽, 중국, 일본 등 전 세계적으로 노후화된 도시에 많이 발생하고 있고, 대도시로 지금 발생이 있는 상황이고요. 

   서울 같은 경우도 분석을 해보면 하수관의 노후화와 굉장히 밀접하게 관계가 되어 있습니다. 그리고 철도 주변에 약 60% 이상이 밀집되어 있다고 지금 조사가 되었고요. 

   그래서 저희가 이렇게 파편적으로 관리되고 있는 상수관로, 하수관로, 철도, 지하수 등을 통합적으로 관리를 해서 위험도에 대한 것들을 분석을 하겠다는 것이고요. 

   그 방법에 있어서는 ETRI를 포함해서 건설기술·철도기술·지질자원연구원들이 각각 도메인의 최고의 기술을 가진 우수연구원들이 상·하수에 대한 모니터링, 지하수에 대한 모니터링, 철도에 대한 모니터링을 수행했습니다. 

   그래서 통합적인 관리를 통해서 땅속에 있는 빈 공간을 ‘동공’이라고 하는데요. 이러한 동공들을 저희가 사전에 탐지하고, 선제적으로 굴착공사를 통해서 사고를 미연에 방지하겠다는 것이 저희 연구단의 목표입니다. 

   저희 연구단에서 만든 UGS 가시화 시스템입니다. 이렇게 보이지 않는 지하공간을 지자체 관리 공무원들이 실제로 지하공간을 바라보고, 저기서 올라오는 위험도를 분석을 해서 어떤 우선순위에 대한 지역을 먼저 탐사할 것인지를... 이렇게 할 수 있는 시스템을 저희가 만들어서 이 부분들을, 나중에 발표드리겠지만 이번 7월부터 서울 성동구에 시범사업을 적용합니다. 

   보시다시피 땅속의 지하공간의 보이지 않는 부분들을 3차원으로 가시화해서 어떤 매설물들이 설치되어 있고, 또 어떤 위험도가 있는지를 볼 수 있게 만든 이런 시스템이 되겠습니다. 

   여기에 사용된 지도는 현재 국토부에서 만들고 있는 3차원 공간지도를 저희가 활용해서 저희 시스템과 연계를 했습니다. 

   따라서 국토부에서 전국적인 그런 3차원 공간지도를 만드는데요. 그러한 지도를 활용해서 그 지도와 함께 위험도를 표시할 수 있는 시스템이라고 보시면 됩니다. 

   뭐 시간 관계상, 연구회와 미래부의 지원을 받았고요. 또 국토부, 환경부, 국민안전처와 저희가 협업을 하고 있는 상황입니다. 

   그리고 각 지자체와 그 수요라든가 이런 걸 받아서 MOU를 수행을 했고, 대전에 TB를 설치했으며, 서울시에는 시범사업을 적용합니다. 

   결과적으로 저희는 각 기관들이 가지고 있는 도메인 기술을 가지고서 사물인터넷을 확장할 수 있는 기술을 ETRI가 개발했고요. 각 매설물에 대한 모니터링은 건설·철도·지질에서 개발을 했고요. 

   그다음에 최종적으로 그 결과물들이 모여서 우리나라 지형과 안전관리를 할 수 있는 그런 시스템이 되겠습니다. 

   보시다시피 땅속에는 많은 매설물들이 있는데요. 그 매설물 중에 물과 관련된 이런 매설물을 저희가 집중적으로 현재 타깃으로 조사를 했고요. 

   관련돼서 저희가 20여 종의 제품을 개발했습니다. 이러한 제품들이 각 매설물에 적용이 되어서 모니터링하고 통합하고 관리할 수 있는 이런 기술이 되겠습니다. 

   전체적인 그 결과물에 대한 구성도를 이렇게 잠깐 보여드리게 되었고요. 

   땅속에 많은 매설물들이 있지만, 저희가 기본적으로 서울시에서 가지고 있는 여러 가지 상수관로라든가 하수관로라든가 여러 가지 정보들을 저희가 분석을 해서 또 위험도를 표현했고요. 

   그리고 기존에 가지고 있는 그런 DB들, 서울시의 DB들, 환경부의 DB라든가 도시철도 DB, 그다음에 지하수 DB 이런 것들을 전부 다 분석을 해서 저희 UGS 시스템에서는 위험도에 대한 부분들을 이렇게 반영을 해서 가시화할 계획을 가지고 있고요. 

   올해도 이제 최종 6개월 남았습니다. 지금 남은 기간 동안 현재 UGS는 국토교통부의 지하공간통합지도와 연동을 한 상황이고요. 지금 앞으로 만들어질 국토부 지하관리통합시스템하고 이제 당연히 저 통합지도 연결이 될 텐데, 이 마지막 부분만 이제 저 부분들이 개발이 된다면 저희 시스템과 연동을 해서 지하 안전관리에 사용될 수 있는 그런 시스템이 되겠습니다. 

   뭐 20여 종의 제품들이 쭉 있는데요. 제가 전반적인 내용을 말씀드렸고, 각각의 제품들은 제가 간단간단하게... 

   ETRI에서 만든 IoT 통신 칩이 되겠습니다. 세계 최초로 IEEE 802.15.4k/4g를 만족하는 그런 기술이 되겠고요.

   저희가 맨홀을 살짝 깎아서 거기에 안테나를 매입을 했습니다. 이것도 세계 최초로 한 그런 approach이고요. 이러한 맨홀을 통해서 지하에 있는 데이터를 가져올 수 있다는 것이죠. 기존에는 지하에 있는 데이터를 가져올 수가 없었거든요.

   그래서 상수관의 제수밸브라든가 이런 쪽에 이러한 맨홀을, 안테나를 implant 해서 땅속의 데이터를 가져옴으로써 그 위험도를 상세하게 분석할 수 있는 기술이 되겠습니다.

   전파 간섭이 굉장히 많은 문제가 있는데요, IoT 쪽에서. 그 부분을 해결할 수 있는 이런 MAC 기술도 저희가 개발을 했고요.

   IoT에 적용되는 이런 기지국을 개발하고, 또 다양한 센서들을 통합해서 관리하는 미들웨어도 개발했고요. 

   또 이러한 것들을 3차원으로 볼 수 있는 그런 가시화 기술까지 ETRI에서 개발했습니다.

   그다음, 건설기술연구원에서는 상수관로의 누수를 탐지할 수 있는 센서를 개발해서 자석 형태로 아주 쉽게 제수밸브에 implant, 붙일 수 있는 그런 상수관 센서가 되겠고요.

   보시다시피 하수관도 해상도를 고정밀로 높였고, 탐사할 수 있는 로봇을 저희가 개발해서 하수관의 상황을 좀 더 디테일하게 받아볼 수 있는 기술을 개발했고, 뿐만 아니라 관내에 GPR, 내시경 같은 것이라고 보시면 됩니다. 관내에 GPR을 집어넣어서 관로 상부에 동공이 있는지, 관로 배면에. 그것을 확인할 수 있는 기술이고요.

   또 이 부분은 현재 하수관에 대한 데이터가 지자체에서 동영상으로 가지고 있긴 한데, 이러한 부분들을 관리하기가 어렵습니다. 이러한 부분들을 저희가 자동화해서 보고서를 만들어 줄 수 있는 그런 소프트웨어까지 개발했고요. 그리고 상수관 전체에 대한 위험도를 분석할 수 있는 위험지수까지 제공합니다.

   또 철도에도 다양한 기술이 있습니다.

   도로 포장체 밑에 그 동공에 대한 사이즈가 얼마만한 건지, 크기가 얼마만한 건지 이런 것들을 확인할 수가 없는데, 이러한 것들을 확인·감시할 수 있는 그런 확인기술들이 여러 가지가 개발되었고요.

   특히, 이제 철도 같은 경우에는 위험도에 대한 부분들이 지반침하와는 직접적인 연관이 없다 하더라도 철도구조물 자체의 위험도가 굉장히 중요하기 때문에 터널에 대한 어떤 위험도 같은 것들을 확인할 수 있는 분포형 센서라든가 다양한 매설물들의 모니터링 센서를 개발했습니다.

   그리고 이 부분들은 저희가 기술이전도 했는데요. 터널 안의 균열을 검출할 수 있는 레이저 시스템들, 지금 영상이 안 나와서 skip하겠습니다.

   그리고 도시철도 내에 지하수가 많이 있는데요. 그런 것들을 유입할 수 있는, 유입에 대한 모니터링을 할 수 있는 센서들을 개발했습니다.

   전반적으로 철도 주변에 대한 부분들에 대해서 안전도를 평가할 수 있는 그런 시스템을 저희가 또 개발했고요.

   그다음, 마지막으로 지하수에 대한 관정입니다.

   지하도 관정을 통해서 지하수의 변화라든가 이런 분포들을 저희가 모니터링해서 복합적으로 분석을 하고, 또 동공이 발생할 수 있는 그런 원인을 분석하기 위한 이런 토조시험까지 완료했습니다.

   복합적인 내용을 가지고 저희가 위험도를 분석했고요. 이러한 분석도에 대한 것도 여러 가지 인자들이 사용이 되는데, 이러한 인자들을 가지고서 저희가 위험도를 분석하고 있고, 1차적으로 서울시는 DB 관리를 굉장히 잘하고 있습니다. 그래서 그러한 모형을 저희가 분석을 해서 퇴적층의 두께라든가 지하수의 분포, 또 매립토층의 두께라든가 상수관의 노후된 상황, 하수관의 노후 상황들 이러한 것들에 대한 여러 가지 속성층들을 저희가 다 분류하고, 또 이것에 대한 *** 분석을 해서 최종적인 지하 ***지도를 완성했고요. 이러한 부분들이 다른 지자체에 활용될 수 있도록 지금 계획을 하고 있습니다.

   마지막으로 저희가 1차 연도부터 안동에서 테스트베드를 통해서 실제 누수를 일으키고 시험을 통해서 센서에 대한 정확도를 높였고요. 그다음에 작년, 올해까지 계속해서 대전 테스트베드 월평역 주변에서 저희 시스템을 설치해서 운영했습니다. 올해 최종적으로 7월부터 서울 성동구에 설치해서 시범사업을 완료할 계획입니다.

   저희가 과제 기획할 때부터 법제화를 하겠다고 계획을 했었습니다. 이러한 부분들이 2016년 1월 7일 법제화가 되었고, 또 작년 8월 22일 시행령이 나왔고, 올해 기본계획까지 저희가 수립을 국토부와 같이 협력을 해서 내년 1월 1일부터 시행되는 ‘지하안전관리특별법’에 맞추어서 각 지자체가 활용할 수 있는 이러한 시스템을 개발하고, 전국 광역시로 확대해 나갈 계획입니다.

   향후 전 세계로 수출할 수 있는 모형도 저희가 통신 칩을 개발했기 때문에 그런 시장을 무대로, 세계시장을 무대로 저희 시스템, 'UGS' 산업을 확산시킬 계획입니다.

   이상으로 발표를 마치겠습니다. 감사합니다.


[질문 답변]
※마이크 미사용으로 확인되지 않는 내용은 별표(***)로 처리했으니 양해 바랍니다. 

<질문> *** 

<답변> 네. 

<질문> 왜 왕십리역이고, 특별한 이유가 있나요? 보면 왕십리 쪽에서는 그동안 서울에서 싱크홀 발생 많이 있기는 했는데 왕십리나 성동구 쪽에서는 별로 없었거든요? 주로 있었던 데는 강서구 그리고 고양하고 서울 있는... 은평구 쪽에서 많이 발생했었는데, 그동안 싱크홀이 발생하지 않은 지역을 굳이 선택해서 시범사업 하시는 이유하고요. 

   그리고 또 하나 궁금한 것은 이제 연구소기업 만드신다고 그러셨잖아요? 본격, 이제 아무래도 연구소기업이기는 하지만 사업모델이 있어야 되는데, 구체적인 사업모델을 뭐 어떻게 하시려고 그러시는 건지 두 가지 궁금합니다. 

<답변> 네, 알겠습니다. 첫 번째, 저희가 과제를 시작하면서부터 성동구에서는 안전에 대해서 굉장히 관심이 많은 그런 구가 되겠습니다. 그래서 매년 안전에 대해서 시 자체에서 우수한 성과를 내는 시고요. 

   왕십리역이 저희가 또 맡았던 이유는 우리나라에 2곳의 역이 지금... 4개의 지하철이 교차되는 곳이 딱 2곳이 있습니다. 아주 복잡한 상황이고, 저희가 설치하기에도 위험한 아주 복잡한 상황이라 그것이 맞아서 성동구에 대한, 지반침하에 대한, 위험도에 대한 시스템, 그다음에 지하철의 복잡도가 제일 높은 곳에 저희가 시범사업을 적용하게 된 상황이고요. 

   두 번째 말씀을 드리면, 저희가 과제가 보통 끝난 다음에 사업화를 추진하게 됩니다. 그런데 저희 연구단은 3년, 같이 각 타기관의 연구원들과 저희 대전에 모여서 같이 연구를 수행하고 있고, 또 이것이 중요한 사회 현안문제이기 때문에 남은 6개월 동안 저희가 참여한 참여기업들, 또 같이 일했던 기업들과 함께 ㈜유지에스를 설립했습니다. 내일 출범식을 하는데요. 

   이 ㈜유지에스가 남은 6개월 동안 저희 연구단과 함께 성동구 시범사업을 같이 검토하면서 충분히 그 안에서 기술을 전수하고, 저희가 과제가 종료돼서 저희 연구진들이 이 사업이 종료되는데 내년부터 바로 이 기업이 사업할 수 있도록 하기 위해서 법인을 설립한 상황입니다. 

   그리고 비즈니스모델에 대해서는 각각의 기업들이 서로 매칭을 해서 출자해서 회사를 만들었고요. 앞으로 지자체에 대한 이런 용역들, 안전관리에 대한 시스템 구축들이 발생되면 그러한 부분들에 대해서 수주를 하고, 일부 설립한 법인에 이윤을 두고 각각의 참여기업들이 일을 맡아서 하는 그런 방향으로 비즈니스모델을 설립했습니다. 

<질문> ***

<답변> 그래서 법제화가 되었기 때문에 앞으로 예산이 태워져서 지반, 지하매설물을 관리하라고 지금 법에서 내년부터는 시행이 됩니다. 그래서 각각에 대한 관리들을 하겠지만 이렇게 통합적으로 해야만 이런 문제들을 해결할 수 있고, 또한 위험지역을 우선적으로 알고 approach를 해야 되는데 임의적으로 이렇게 관리하는 것들은 문제가 있다. 

   그래서 저희가 위험한 지역을 우선순위로 뽑아주는 일들을 이 시스템에서 하고 있고요. 그 선정된 위험지역부터, 왜냐하면 예산이 한정되어 있기 때문에 한정된 예산으로 위험한 곳부터 먼저 할 수 있도록 이렇게 할 수 있는 시스템을 개발한 것입니다. 

   제가 오늘 시간이 짧아서 굉장히 급하게 빠르게 말씀드려서 양해를 부탁드리고요. 다른 질문 있으면 또 받겠습니다. 

<질문> ***

<답변> 3가지에 대해서 말씀을 간단히 드리겠습니다. 특별법에서는 이렇게, 거기에서도 나온 용어가 ‘지반침하’가 되겠습니다. ‘싱크홀’로 많이 알려졌지만, 공식적인 명칭이. 지반침하의 원인이 현재 사회 현안문제이기 때문에 특별법이 만들어져서 각각의 매설물을, 지하에 있는 15종의 매설물들을 이제는 그 주체가 다 관리하자는 것이 특별법이 되겠습니다. 

   그리고 국토부에서는 ‘지하에 대한 통합지도를 만들라.’는 것이 특별법에 대한 내용들이고요. 앞으로 그래서 이것에 대한, 안전도에 대한 부분도 관리를 해야 되는 그런 상황이 된 거고요. 

   그다음 말씀하신 부분들, 저희가 성동구 왕십리역에는 일단 반경, 역 반경... 아까도 제가 지하철 주변에 밀도가 높다고 했잖아요? 역 주변 반경 500m를 저희가 분석해 보니까 71% 정도 지반침하가 발생했던 상황입니다. 그래서 500m 반경으로 해서 상수의 누수현상을 저희가 모니터링하고요. 

   또 하수관 탐사도 보면 5년, 10년 전에 하고 탐사도 하지 않는 현장들이 많이 있습니다. 그래서 하수관에 대한 DB를 저희가 동영상을 다 받아서 분석해서 저희 시스템에 올려서 어느 지역 위치의 하수관이 많이 균열되어 있고 이쪽이 위험하다, 이런 부분들을 따지기 위해서 저희가 상수·하수에 대한 부분들을 하고요. 

   또 철도구조물 전반적인 위험도 저희가 성동구 왕십리역 주변으로 하게 되고, 또 주변에 지하수 관정을 통해서 지하수의 분포라든가 위험도 이런 것들을 복합적으로 모니터링하는 일을 하게 됩니다. 

   그리고 저희가 이제 서울시와도 함께 MOU를 통해서 확인·감시용으로 GPR 탐사를 서울시가 지금 하고 있는데요. 이러한 GPR 탐사 비용도 굉장히 비싼, ㎏당 200m씩 한 차선에, 아주 비싼 것이기 때문에. 

   저희가 위험도에 대한 부분들을 먼저 선정해 주고, GPR 탐사하고, 또 GPR 탐사로 끝날 것이 아니라 그 GPR 탐사해서 나온 위험하다고 나온 지역들을 확인·감시할 수 있는 기술들을 저희가 개발했습니다. 실제 도로 포장체 위에서 확인할 수 있는 기술을 통해서 안에 콘관입도 하고, 내시경처럼 집어넣어서 동공이 어떻게 쌓여져 있는지. 

   그리고 동공별로 이 동공이 포장체까지 올라오는 데는 1년도 걸리고 2년도 걸립니다. 이러한 시간들을 판단해서 선제적으로 예산을 먼저 투입해서 포장체 바로 밑에 있는 동공부터 굴착공사 해서 사고를 막을 수 있는 이런 기술이 되겠습니다. 

<질문> ***

<답변> 아, 일정이요? 저희가 7월에 이제 내일 출범을 하고요. 성동구에서 관련된 사업발주를 7월 중순 정도 발주를 띄워서 지금 하고, 그다음에 그것이 10월까지 설치를 완료할 계획입니다. 그래서 10월 중반부터는 시범서비스를 이제 가는 계획... 내년, 후년은 ㈜유지에스가 그 유지관리나 이런 부분들을 하고, 저희는 올해 과제 종료를 할 생각으로 이렇게 soft switching으로 일을 ㈜유지에스로 넘기는 상황입니다. 

<질문> ***

<답변> 기업 이름이요? 

<질문> ***

<답변> 기업은 저희 참여기업이 있습니다. 저희 과제에 참여기업, ㈜차우라든가, 상·하수 관련된 전문기업이거든요? 참여기업 외에도 저희 기술을 같이 공동 개발했던 용역기업들과 들어와 있고요. 지자체는 들어와 있지 않은 상황이고, 지자체가 법인 설립에 들어올 수는 없고요. 지자체는 앞으로 서울시를 시작해서 각 광역시에서 발주를 하게 되는 그런 프로세스가 되겠습니다. 

<질문> ***

<답변> 지금 현재 공동기업으로 현재 ㈜차우가 맡고 있으나, 내일 한전산업개발이 지금 참여를 오늘 확정했기 때문에 내일 한전산업개발㈜와 함께 지금 출범식을 할 계획을 가지고 있습니다. 

<질문> ***

<답변> 대표가 한전산업개발로 내일 이제... 여태까지 한 달 정도 지금 만들었는데 만들어가는 과정인 거고, ㈜유지에스를 저희가 한 한 달 전부터 기업들을 모아서 기업설명회를 두 차례 했습니다. 그래서 최종적으로 한전산업개발에서, 거기 바로 들어올 수 있는 게 아니라 이사회 통과하고 이런 절차 때문에 한 달 지연되어서 오늘 최종 입금하고 내일 발족식을 하는 상황입니다. 

<질문> ***

<답변> 네, 맞습니다. 

<질문> ***

<답변> 지금 전반적인 지분은 한 60% 정도 되는데요. 이 기업에 대해서 저희가 연구소기업을 추진하고 있습니다. 이번에, 올해 연말까지 계획하고 있는데, 연구소기업 지분을 30% 하게 되면 연구소가 30%, 한전산업이 40%, 나머지 기업이 30% 이런 식으로 지분을 갖게 됩니다. 

   저희 시스템을 통해서 지하에 대한 시설물들을 좀 더 통합적으로 관리를 하고, 또 지반함몰... 땅속의 보이지 않는 공간에 대해서는 이게 알 수가 없으니까, 어느 위치에 어디가 깨져 있는지 이러한 부분들을 저희가 상세하게. 하수관 같은 경우에는 오차를 적어도 1m 이내로 해야지 공사 사이즈도 작아지고 이러한 부분들이 개발이 되었고요. 

   결국은 앞으로 지반침하 또 싱크홀을 줄이기 위해서는 이렇게 복합적인 모니터링을 해야 된다는 그런 방향을 제시했고, 각각의 센싱 기술들은 각각 산업 분야에서도 더 많은 업그레이드를 저희가 했습니다. 그렇기 때문에 복합적으로도 사용될 수 있고, 각각의 기술들이 적용될 수 있고.

   더욱더 중요한 것 중에 하나는 저희가 사물인터넷 기술을 가지고 개발했습니다. 지금 현재 사물인터넷으로 많은 산업들이 확산되고 있는데요. 국산 칩을 최초로 만든 것이 가장 큰 또 의미 중에 하나가 되겠습니다.

   지금 900㎒대역의 칩을 저희 ETRI가 한 10년 정도 전부터 이 IoT에 대한 칩을 개발해 왔는데, 이 3년의 노력을 통해서 상용화까지 가서 올해... 작년에 KC 인증을 받아서 국내에 시판할 수 있게 되었고요. 또 작년에 Wi-Sun 인증을 받아서 해외시장에서도 팔릴 수 있는 그런 칩을 개발을 해서 그 칩을 A2U정보통신에 기술이전하고, 그 회사가 국내시장과 해외시장에 판로를 개척할 수 있게 지금 진행했습니다. 

   감사합니다. 

<끝>