[정보통신신문=박남수기자] 최근 10년간 국내 광산에서 재해사고가 364건 발생해 393명이 피해를 입은 가운데 KT와 알몬티대한중석이 각각 정보통신기술(ICT) 기술과 경험을 바탕으로 광산업 안전 시스템의 새로운 체계를 구축하기 위해 첫 발을 내딛었다. KT는 11일 강원도 영월군 상동광산에서 기자 설명회를 열고 알몬티대한중석(이하 알몬티)과 협력해 광산 내부 통신인프라를 구축하고 통신 기반 ‘광산안전DX’솔루션을 공동으로 개발해 선보인다고 밝혔다. 

■통신 기반 ‘광산안전DX’ 솔루션 공동 개발

통신 인프라는 설치 장소가 어디냐에 따라 구축 난이도 차이가 크다. 광산은 심한 내부 굴곡과 전파 송수신을 방해하는 지형지물로 인해 통신 장비를 적절히 배치하기 어렵다. 또한 지속적인 채굴로 갱도 구조와 작업장 위치가 계속 변한다.

광산 내 통신 인프라 구축은 현대 광업에 필수적이다. 통신은 광업종사자 안전은 물론 채굴 효율성 제고에도 도움을 준다. 산업자원부가 지난 3월 발표한 ‘광산안전 종합대책’에 따르면 2027년까지 국내 광산에 심부 갱도까지 통신이 가능한 장거리 광역통신장비 보급을 지원할 예정이다. 국외 광산에서는 와이파이를 통해 광산 생산량을 두 배로 늘리고 비용을 44%로 절감한 사례도 있다.

이번에 KT가 알몬티의 상동광산에 구축한 통신인프라는 LTE(Long Term Evolution) 기반이다. 기존의 광산 통신은 구축이 용이한 와이파이와 무전이 주로 활용되는데 LTE는 이 두 방식에 비해 커버리지와 동시 접속량이 우월하다.

깊은 지하 광산에서 원활한 통신이 가능하도록 하는 것은 ‘누설동축케이블’이다. 이 케이블은 전송 중인 신호를 외부로 방사할 수 있는 기능을 가지고 있어 일종의 안테나 역할을 하며 현재 약 1.2Km 구간에 설치됐다.

발파 작업 등 구축 중인 갱도에는 누설동축케이블 대신 ‘야기안테나’를 임시로 설치해 통신을 지원한다. 또한 300m 구간마다 ‘광산전용 라인앰프’(이하 라인 앰프)를 설치했다. 누설동축케이블은 전파를 송수신하지만 전파 손실이 발생한다. 라인앰프는 손실된 전파를 증폭해 통신 품질을 안정화 시키는 역할을 한다.

KT는 상동광산에 차후 개발될 채굴 장비 원격 제어와 차량 자율 주행 시스템 운영을 위해 통신 인프라에 비인가단말의 외부 접속을 차단하는 등 보안성을 더할 계획이다.

■‘광산안전DX’ 솔루션으로 안전 강화

KT와 알몬티는 광산 내부에 촘촘하게 구축한 통신 인프라를 기반으로 다양한 안전 솔루션을 적용해 상동광산의 광업종사자들의 안전한 채굴을 지원하고 있다.

‘광산안전DX’ 솔루션은 △‘스마트기기’ △‘출입/위치관리’ △‘AI기반 광산안전시스템’ △’작업장 환경 모니터링’ 등으로 구성됐다.

‘스마트기기’는 작업자가 착용하는 스마트밴드와 스마트태그가 장착된 안전모, 스마트폰이다. 스마트밴드는 작업자가 착용하면 위치 정보뿐만 아니라 심박 수 등 생체 정보를 확인할 수 있다. 만약 착용자가 오랜 시간 움직임이 없거나 심박 등에 이상이 생기면 외부 관제 센터 근무자에게 자동으로 알림이 발송된다. 이외에도 긴급 상황이 발생했을 때, 안전모에 부착된 스마트태그의 버튼을 누르면 관제 센터로 SOS 신호를 보낼 수 있다. 작업자가 소지하는 스마트폰은 외부와의 소통은 물론 긴급 상황 발생 시 위험 경보를 받을 수 있다.

‘출입·위치관리’는 작업자 및 차량 입출입 확인 외에도 작업자 실시간 위치, 위치별 작업 사항 확인, 작업자의 위험 지역 진입, 차량 접근 알림 등의 기능을 가지고 있다. 출입·위치관리는 갱도 내 정밀 측위 정보를 확보하기 위해 저전력 블루투스 비콘을 활용했다. 저전력 블루투스는 기존 블루투스와 달리 별도의 페어링 절차 없이 간편하게 연결된다. 스마트기기는 주변의 비콘들과 신호를 송수신하는데 각 비콘들로부터 수신되는 신호의 강도에 기반해 거리를 계산하고 작업자의 정확한 위치를 파악한다.

‘AI기반 광산안전시스템’은 관제센터에서 현장과 작업자들의 안전을 실시간으로 모니터링한다. 관리자는 작업자의 심박 수, 넘어짐 등을 실시간 관제하고 요주의자에 대한 휴식 등 선제적인 안전 조치를 시행할 수 있다. 비상 상황 발생 시 작업자들에게 비상 메시지를 전송하고 탈출로와 피난처를 안내한다. 또한 작업자 건강 상태, 갱도 내 위치 정보 등 축적된 데이터는 AI 분석 및 학습을 거쳐 광산 안전 관리 개선을 위해 활용될 예정이다.

‘작업장 환경 모니터링’은 갱도 내 배치된 다양한 측정기로 여러 환경 요소를 실시간 감시하고 위험 수치에 도달 시 작업자와 관제센터에 경고 알림을 발송한다. 유해가스 측정기는 산화질소, 이산화질소, 일산화탄소, 이산화탄소, 아산화항 등 5종의 공기 중 농도를 측정한다. 이외에도 각종 측정기가 온/습도, 주요 장소의 수위, 미소진동 등을 파악해 위험 여부를 모니터링한다.

광산 출입자 명부 작성, 광산 작업자 대상 영상 안전 교육 등 기존 오프라인 방식의 안전 관리 업무와 문서 관리 체계에도 디지털 전환을 통해 광업종사자의 편의성을 높일 계획이다.

■상동광산, 스마트 광산으로 업그레이드

상동광산은 국내 텅스텐 개발의 시초 격으로 1916년 채광을 시작해 1993년 폐광됐으나 알몬티가 2015년 9월 상동광산 재개발을 시작했다.

텅스텐은 과거 백열전구, 진공관의 필라멘트로 많이 사용되었다. 이후 기계, 공구, 무기 등의 재료로서 용도가 발견되기도 했으나 최근에는 2차 전지 및 반도체의 금속 배선 소재 등으로 중요하게 활용되는 광물이다.

상동광산의 재개발은 지역 사회에도 활력을 불어넣고 있다. 알몬티는 광산 개발 및 공장 건설 등 지금까지 본 사업에 1500억원이 넘는 비용을 투자했다. 향후 328억원의 자본투자(CAPEX)와 연간 324억원의 운영비투자(OPEX)가 이루어질 예정이다. 알몬티는 상동광산 개발 과정에서 직간접적 고용 효과 약 1200여명, 총 5330억 경제효과를 기대하고 있다.

캐나다에 소재한 알몬티 본사도 최고의 품질과 매장량을 가진 상동광산을 핵심 사업장으로 여기고 있다. 이와 함께 광산 작업자를 비롯한 채굴 과정에서의 안전이 무엇보다 중요하기 때문에 투자를 아끼지 않고 있다. ‘광산안전DX’는 광산의 특성 상 모든 사고를 방지할 수 없겠지만 광산 내 위험성을 줄이기 위한 알몬티의 고민이 반영된 결과물이다.

지난 수년간 알몬티는 국내 대학과의 MOU 및 산학협력을 기반으로 국내 광업 인재 양성 및 국내 광업계의 4차 산업기술 적용을 위한 노력을 지속적으로 해오고 있다. KT와 알몬티는 광산안전DX의 공동 특허 출원을 추진 중이며 앞으로도 상동광산의 사례를 분석해 솔루션의 외부로 확산할 예정이다.

알몬티대한중석 강동훈 이사는 “알몬티는 국내 광업계의 안전 및 4차산업 기술 분야에 적극 이바지하는 것은 물론 강원도 영월군이 첨단 광업 도시로 발전하고 사양화 되는 국내 광업을 부흥시키는 리더 그룹이 되는 것이 목표다”라고 강조했다.

영월=박남수 기자 다른기사 보기