6월 대한민국 과학기술인상, 손훈 KAIST 교수 "중소형 시설물 안전 지킨다"

[아이뉴스24 정종오 기자] 보급형 고정밀 변위 센서를 개발해 중소형 시설물 안전을 지키는 기술이 상용화됐다. 이번 기술을 만든 교수가 이달의 대한민국 과학기술인상을 받았다.

과학기술정보통신부(부총리 겸 과기정통부 장관 배경훈)와 한국연구재단(이사장 홍원화)은 대한민국 과학기술인상 6월 수상자로 한국과학기술원(KAIST) 건설 및 환경공학과 손훈 교수를 선정했다.

대한민국 과학기술인상은 최근 3년 동안 독창적 연구 성과를 창출해 과학기술 발전에 크게 이바지한 연구자를 매월 1명 선정해 과기정통부 부총리상과 상금 1000만원을 수여하는 상이다.

과기정통부는 2026년부터 우수과학자 포상의 영예성을 강화하기 위해 기존 ‘이달의 과학기술인상’ 명칭을 ‘대한민국 과학기술인상’으로 격상(시상명칭의 '대한민국' 브랜드화)해 운영하고 있다.

과기정통부와 연구재단은 중소형 사회기반시설물의 실시간 재난·재해 경보를 위한 보급형 고정밀 변위 센서 기술을 개발해 국가 건설 인프라 안전성 강화에 이바지해 온 손훈 교수를 수상자로 선정했다.

최근 사회기반시설물 노후화로 인해 ‘구조물 건전성 모니터링’의 중요성은 한층 커지고 있다. 전 세계 시설물의 98% 이상인 중소형 구조물은 변위량(얼마나 미세하게 움직였는지를 측정)이 ㎜급으로 작아 정밀 관찰이 요구된다.

기존 고가(기당 4000만원 이상) 장비로 관리하기에는 현실적 한계가 있어 안전관리 손훈 교수는 밀리미터파(mmWave) 레이더와 MEMS(Micro Electro Mechanical System) 가속도계를 융합했다. 빠른 흔들림은 놓칠 수 있는데 천천히 움직이는 구조물의 변위를 쉽게 계측하는 밀리미터파 레이더의 장점과 빠른 흔들림을 잘 잡아내는 저가형 MEMS 가속도계의 장점을 결합한 것이다.

신호처리 알고리즘을 접목해 단일 센서로 가속도·기울기·변위를 동시에 계측하는 다물리량 동시 계측기술을 개발했다.

손훈 교수가 개발한 센서는 제작 비용이 기존 대비 40분위 1 수준(100만 원 이하)에 0.026㎜의 초정밀도로 경제성과 정확성을 동시에 확보했다. 전력 소모도 기존 대비 100분의 1 수준(131mWh)으로 줄이고 에너지 하베스팅(Harvesting) 기술을 접목해 전면 무선화했다.

센서 내부에 에지(Edge) 컴퓨팅 기능(데이터가 발생한 말단에서 처리하는 컴퓨팅 방식)을 탑재해 별도 장비 없이 스스로 붕괴 위험을 판단하고 실시간으로 경보를

손훈 교수는 40대 초반 KAIST 최연소 정년보장 교수로 추대된 토목·구조물 안전 진단 권위자로 최근에는 철도인프라혁신AX연구단장을 맡아 국가 스마트 인프라 구축을 견인하고 있다. 지난 2년 동안 국가철도공단 철도혁신연구원장을 겸임하며 국가시설물 안전관리체계에 첨단기술을 적용하기 위해 노력해 왔다.

손훈 교수는 “이번 연구는 상시 관측에서 소외됐던 중소형 시설물을 정밀 관리할 수 있는 기술 기반을 마련한 데 의의가 있다”라며 “앞으로 AI 기반 디지털 트윈 연구를 지속해 자동화·무인화·지능화로 안전 진단 시장의 패러다임 전환을 이끌고 국민 안전과 재난 예방에 이바지하겠다”고 말했다.