철도기술연구원, 국내 첫 '철도 드론 성능평가 설비' 구축

철도시설물 점검용 드론 시험평가 시험설비

한국철도기술연구원(이하 철도연)은 철도시설물을 자동으로 점검하는 드론 성능평가 시험설비를 국내에서는 처음으로 구축했다고 21일 밝혔다. 철도시설물 점검용 드론의 비행 성능과 전자파 내성을 평가해 드론의 안전사고를 예방할 계획이다.

철도시설물 자동화 점검용 드론 성능평가 시험설비는 열차가 주행할 때 발생하는 열차 풍과 철도 전차선에 의한 전자기파가 동시에 일어나는 철도의 특수 환경을 흉내내 철도시설물 점검용 드론 성능을 체계적으로 평가하는 체계다. 2019년부터 국토교통부가 진행 중인 '무인이동체기반 접근 취약 철도시설물 자동화 점검시스템 개발' 사업의 일환이다. 한국철도공사, 국가철도공단, 유콘시스템, 소프트그래피, 승화기술, 세종대학교가 참여했다.

현재 철도시설물 점검은 사람이 직접 하기 때문에 철도시설 유지관리에 많은 시간과 비용이 소요되고, 작업자 안전사고가 발생할 위험도 있다. 이에 드론을 활용한 자동화 점검이 주목받고 있지만, 그동안은 철도 환경을 반영해 드론 성능을 제대로 평가할 방법이 없었다.

철도연이 구축한 시험설비는 1㎜ 이하 오차의 정밀도로 드론의 위치를 정확하게 측정해 성능을 평가한다. 모션 캡쳐 이미지센서를 활용해 열차풍 및 전자기파 환경에서 드론의 정확한 움직임에 대한 추적·평가가 가능하다.

고속철도가 주행할 때 열차로부터 2.5m 떨어진 곳에서 측정한 맞바람의 풍속은 최대 8m/s이고, 위로 올라가며 부는 바람, 상승풍은 최대 4m/s 정도다. 개발 시스템은 최고풍속 15m/s에서 맞바람, 상승풍 및 돌풍 등 철도환경과 매우 유사한 상태를 구현할 수 있다.

전압 25kV와 전류 300A의 전자기파 내성 시험설비도 구축했다. 철도 전차선과 동일한 환경에서 드론의 전자기적 성능을 점검한다. 전자기파는 드론의 비행 시스템에 영향을 미쳐 조종 불능상태로 만들 수 있기 때문에 필수적으로 검증해야 하는 항목이다.

한석윤 철도연 원장은 "드론의 안전과 성능을 확보하는 시험설비 구축으로 철도시설물 유지관리 자동화에 크게 기여할 것"이라며 "철도시설물 점검용 드론뿐 아니라 앞으로 철도 분야에 적용될 다양한 드론의 성능평가에 활용할 수 있도록 기술개발을 진행할 계획"이라고 말했다.