얼마 전 국보 1호 숭례문이 완전히 타 버렸다. 숭례문에는 적외선 감지기와 CCTV가 설치되어 침입자를 감시하고 있었고 침입 감지 후 9분 만에 현장에 보안 업체가 달려왔지만 설치된 CCTV에는 아무 이상이 감지되지 않았다.
문화재의 경우, 가치 보존을 위해서는 화재 및 침입을 초기에 발견해 신속하게 대처하는 것이 무엇보다 중요하다. 하지만 문화재 보호를 위한 감시 시스템의 설치에는 제약이 따른다. 즉, 센서를 설치할 때 문화재의 훼손이 없어야 하고, 시스템 노출에 따른 미관을 해치지 말아야 한다. 또한 합선·누전 등의 사고를 방지하기 위해 직접적인 전기 공급 없이 운영되는 시스템의 설치가 필요하다.
기존 숭례문에 설치되어 있는 침입자 감시 시스템은 센서 사이에 어떤 물체가 통과해도 침입으로 간주하기 때문에 동물이나 물건 등에 의해 발생하는 경보를 침입자에 의한 경보와 구별할 수 없다.
따라서 기존의 한계를 극복하고, 문화재의 특성에 맞는 감시 시스템을 구축하는 것이 필수적이다. 이를 위한 대안으로 광섬유 센서 시스템과 적외선 열화상 시스템 등의 첨단 기술의 적용이 필요하다.
그러면 광섬유 센서는 어떻게 화재 조기 감시 장치로 사용될 수 있을까? 그 해답은 다음의 2가지 특징에 있다.
첫째, 광섬유 센서는 수 킬로미터의 광섬유 한 라인을 이용해 약 1 m 간격으로 온도를 측정할 수 있다. 즉, 2 km의 광섬유 라인을 문화재와 같은 시설물에 설치하면 약 1 m 간격으로 온도 변화를 읽을 수 있기 때문에 약 2,000 개의 온도 데이터를 위치별로 얻을 수 있다.
두 번째로, 광섬유 센서는 빛을 이용하므로 전기 누전이나 전자기 잡음 및 부식 등의 염려가 없어 반영구적이고 신뢰성이 높은 측정 신호를 얻을 수 있다. 더불어 광섬유 라인만 문화재에 설치되므로 훼손을 최소화할 수 있다.
방화를 위한 시설물 침입자 탐지를 위해서는 광섬유 센서를 독자적으로 사용하는 것 보다는 무인 카메라 또는 적외선 카메라 등 영상 시스템을 복합적으로 사용하는 것이 가장 효율적일 것이라 예상된다.
광섬유 센서로 문화재 주변에 보이지 않게 광섬유 라인을 설치해 두고 침입자가 외란을 주면 신호를 감지하는 초기 감시 기능을 수행한다. 그 후 침입자가 인식하지 못하는 사이에 무인 카메라를 작동시켜 정확하게 침입자의 행동을 촬영한다.
또한 광섬유 센서에 의해 초기 탐지되었을 때 방범 경호 담당자에게 통보해 촬영 막바지에는 침입자를 검거할 수 있도록 한다. 특히 일반 CCTV 보다는 적외선 열화상 감지 시스템을 적용하는 것이 더욱 효율적이다. 적외선 열화상 시스템은 빛을 감지하기 보다는 열을 감지하기 때문에 조명이 필요 없어서 깜깜한 밤에도 침입자를 감지할 수 있을 뿐만 아니라, 침입자가 카메라를 인위적으로 피해가는 상황을 미연에 방지할 수 있다.
이를 위해 한국표준과학연구원(원장 정광화)은 화재 및 침입자 조기 감시를 위한 광섬유 센서와 적외선 열화상 기술을 개발했다. 이를 통해 국가의 중요한 자산인 문화재를 비롯해 공공기반 시설물의 안전을 확보하는데 첨단 센서 기술이 활용될 수 있다.
앞으로 표준연은 이러한 첨단 센서의 신뢰성 시험을 통해 장시간 사용 가능성을 평가해주는 서비스를 제공하기 위해 노력할 계획이다.
향후 우리의 귀중한 문화재를 비롯한 공공 기반 시설물을 안전하게 관리하기 위해서 먼저 유지관리 체계를 정비하고 첨단 기술을 적용한다면 국가의 중요한 자산인 문화재 등의 손실을 방지할 수 있을 것이다.
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