OTDR을 이용한 낙석 및 붕괴검지 시스템

초록

지구온난화에 의한 이상기후에 기인한 강우, 강풍 및 지진 등의 자연재해로 인하여 성토, 법면 및 절개면의 붕괴와 낙석 등의 지반재해가 증가하고 있는 추세이며, 특히 철도와 도로 등에 인접한 개소에서 발생된 지반재해는 대형 사고로 이어질 가능성이 상존하는 실정이다. 철도암반사면에서 대표적으로 발생하는 파괴형태는 낙석과 암반붕괴이며, 대부분 사전 전조현상의 발생시간이 매우 짧고 급작스러운 형식으로 발생하게 된다. 철도피해를 저감하여 운행안전을 확보하기 위해서는 보수보강이 가장 최선책이지만, 예산과 인력운용의 제한성과 철도노선의 특수한 상황인 접근성 등으로 감시시스템의 중요도는 보수보강과 대등한 입지를 점하고 있다고 할 수 있다. 또한, 최근 적용사례가 급증하고 있는 모니터링 시스템은 제한된 예산으로 상대적으로 많은 개소에 경제적이면서 효율적으로 낙석과 암반붕괴를 감시할 수 있기 때문에 하나의 대안이 될 수 있다. 계측시스템의 구축을 통하여 위협요인을 효율적으로 제거하기 위해서는 위험구간 전체를 대상으로 함이 최선이겠지만, 철도 및 도로와 같이 세장한 장거리 구조물에 대해서는 붕괴 또는 낙석의 검지를 위한 많은 수의 센서와 시스템이 요구되어 국가적인 예산확보와 경제성이 문제로 대두되게 된다. 따라서 가장 위험한 대표개소를 중심으로 하여 우선적인 계측시스템의 적용이 검토된다. 본 연구에서는 광섬유 파단 위치 검출 시스템인 OTDR(Optical Time Domain Reflectometery)을 이용하여, 국부적 또는 전반적으로 발생하는 낙석과 낙반을 검지함과 동시에 점진적으로 발생하는 낙석과 낙반의 측정을 위하여 적용된 함에 의해 장거리 전체 구간에 대한 낙석 및 붕괴를 효율적이며 경제적으로 검지할 수 있는 시스템을 개발하고자 하였다.