강원 춘천시 소양강에 위치한 소양강댐은 국내 최대 규모의 다목적 댐으로, 1967년에 착공되어 1973년에 완공되었습니다. 소양강댐은 홍수 조절, 발전, 용수 공급 등 다양한 기능을 수행하며 올해로 준공 50주년을 맞이하였는데요. 그러나 오래된 댐인 만큼 2000년대 초 중반 정밀안전점검 및 진단에서 C등급(보통)을 받아 주기적인 안전점검의 필요성이 대두되었죠. 오늘은 마이다스캐드가 지속가능한 댐을 만들고자 소양강 댐에 시행 중인 댐 안전점검에 대해 소개해드리려고 합니다.

목차

01. INTRO
02. 육안점검과 비파괴검사
03. 첨단 장비 활용
04. 스마트 댐 안전관리

01. INTRO

<소양강댐 전경>
*출처: https://www.kukinews.com

<수문을 개방하고 방류하는 모습>
*출처: http://tour.chuncheon.go.kr

소양강댐은 강원특별자치도 춘천시에 위치한 자갈로 만들어진 사력식 댐입니다. 높이 123m, 제방길이 530m, 수면면적 70㎢, 총 저수량 29억t에 달하는 국내 최대 규모의 다목적 댐이기도 하며, 농업 및 공업용수로 활용되는 건 물론, 홍수를 통제하고 20만kw의 전기를 생산하는 수력발전소도 가동하여 수도권 및 중부지역 일원에 전력을 공급하고 있는데요.

1967년 4월 15일 착공되어 1973년 10월 15일 완공되어 올해 50주년을 맞이한 소양강댐은 29억t의 물을 지탱할 만큼 엄청난 규모를 자랑하지만, 오랜 세월이 흘러 2000년대 초중반 정밀안전점검 및 진단에서 C등급을 받아 주기적인 안전점검의 필요성이 대두되었습니다.

국토안전관리원은 지속가능한 소양강댐을 만들고자 정밀안전진단전담 시설물로 지정하여, 최근 소양강댐을 방문해 댐 시설물 안전관리 실태를 점검하였고, 오는 2024년 1월 일까지 소양강댐의 취수탑, 댐체, 기존여수로, 보조여수로 등에 대해 상세외관조사, 내구성조사, 선택과업조사 등을 실시한다고 밝혔습니다.

02. 육안점검과 비파괴검사

<2인 1조로 구성된 관리원이 보조여수로를 육안으로 점검하는 모습>
*출처: https://www.dnews.co.kr

<기존여수로를 점검하는 모습>
*출처: https://www.dnews.co.kr

웅장한 규모를 자랑하는 소양강댐의 안전점검을 실시하기 위해 관리원을 2인 1조로 구성하여 보조여수로 내부를 비롯해 댐에 구축되어 있는 모든 시설물들을 육안으로 살피고, 필요에 따라 수심 100m 아래의 물속에서 수중탐사도 진행하게 되는데요. 육안으로 확인이 불가능한 경우에는 보트, 고소작업차, 다굴절차를 활용할 계획입니다.

댐 본체의 경우에도 육안으로 확인하기 어려워 전기비저항탐사를 진행하였는데요. 전기비저항탐사는 댐 본체에 탐촉자를 심어 전기를 흘려보내고, 전기가 도달하는 속도에 따라 균열여부를 확인하는 방식이며, 댐을 훼손하지 않고도 상태를 점검할 수 있는 비파괴검사 방법 중 하나입니다.

03. 첨단 장비 활용

<터널스캐너를 통해 총연장 1.2km의 보조여수로를 점검>
*출처: https://www.dnews.co.kr

<드론을 이용한 소양강댐 안전점검>
*출처: https://www.asiae.co.kr

효율적이고 안전하게 작업하기 위해 안전 점검 시 터널스캐닝이나 드론과 같은 첨단기술도 동원됩니다. 그리고 육안 점검이 완료된 이후에는 각종 장비를 활용한 검사도 실시하며, 초음파속도와 철근탐사, 슈미트해머를 동원한 비파괴검사를 실시하는데요. 슈미트해머를 이용할 경우 콘크리트 25개 이상 지점의 반발경도를 탐지해 압축강도를 추정할 수 있고, 균열이 없는 건전부와 균열이 발생한 비건전부의 초음파속도를 측정해 콘크리트 내부의 균열을 파악할 수 있습니다.

댐의 지형에 대한 조사는 곳곳에 심어 놓은 계측기가 담당하는데요. GPS가 탑재된 계측기는 수문과 사면 등에 구축, 사람이 눈으로 확인하기 어려운 지형변화를 감지해 기록하는 역할을 수행합니다.

04. 스마트 댐 안전관리

<댐 스마트 안전관리 플랫폼>
*출처: https://eiec.kdi.re.kr

<스마트 댐 안전관리 구축 전후 비교>
*출처: https://eiec.kdi.re.kr

스마트 댐 안전관리는 스마트 모니터링을 통한 실시간 지능형 감시 수행, 항공과 수중의 드론 기반 안전점검, 디지털 트윈 기반 플랫폼 구축 및 운영 이렇게 3가지로 추진됩니다.

디지털화를 통해 지진과 홍수 등의 자연재해로부터 선제적 대응능력을 갖출 수 있도록 단계적으로 추진하고 있는데요. 기존 하루 1회 실시했던 댐 거동 계측을 실시간 안전감시체계로 전환하고, 기존에 육안으로 진단하던 균열과 누수 등의 댐 손상 여부를 항공과 수중 드론을 이용한 3D 모델링 분석으로 정밀하게 진단할 수 있게 되었죠.

또한, 디지털 트윈 기반 댐 안전관리 플랫폼을 구축하여 실시간 스마트 모니터링을 통해 축적되는 빅데이터와 드론으로 점검한 사진과 영상을 함께 분석해 체계적이고 효율적으로 댐과 부속시설 관리하고 안전점검을 시행할 수 있도록 하였습니다.

*출처: https://v.daum.net

지금까지 소양강댐 안전점검 현황과 스마트 댐 안전관리에 대해 소개해드렸습니다. 그간 댐 안전점검은관리원이 작업줄 등을 타고 댐 벽체를 내려가 육안으로 결함 여부를 점검하여 일부 구간은 접근이 어렵기도 하였으며, 안전사고의 위험도 따랐는데요. 무인기를 활용한 스마트 댐 안전점검 시스템이 우리나라의 모든 댐에 구축된다면 보다 효율적이고 꼼꼼하게 점검함으로써 댐을 오랫동안 안전하게 운영할 수 있지 않을까 기대해봐도 좋을 것 같습니다.

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