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작성일 2018-02-05 조회수 327
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[투데이에너지] 광산안전, 갱내 통신제도 개선 필요하다
▲ 정소걸
(재)자원산업연구원 원장
(산업통상자원부 광산안전위원장)

[투데이에너지]갱내 채굴 광산의 안전을 확보하기 위한 전제 조건으로서 유선 또는 무선의 갱내 통신이 필요하다. 미국은 통신 및 위치추적시스템(CTS: Communication and Tracking System)을 의무적으로 갱내에 적용하도록 2006년에 법제화했으며 호주와 캐나다 및 중국도 갱내에서 CTS를 적용하는 것을 의무화하는 등 전세계적으로 갱내 채굴광산의 안전 확보를 위해 CTS의 적용을 의무화하는 추세이다.

CTS는 갱내에 설치된 유선 또는 무선 통신체계(Communication System)를 기반으로 해 작업자 간의 통신과 작업자 또는 장비의 위치를 인식할 수 있게 함으로써 재해가 발생할 경우 작업자의 대피는 물론 구호를 가능하게 한다.

우리나라에서도 2017년 갱내 유무선 통신이 의무화된 새로운 광산안전법의 시행과 제2차 광업기본계획에 따라 ICT가 융합된 채광 작업의 자동화와 무인화를 추진하고 있다.

갱내에서는 지상에서와는 달리 GPS를 사용할 수 없으므로 별도의 무선통신체계에 의존해서 위치를 인식하는 방법을 사용해야 한다.

갱내에서 무선통신체계를 통해 음성통신과 위치인식이 가능하기 위해서는 각 국가별로 사용 가능한 무선 주파수 대역에서 음성통신과 위치인식의 2가지 기능을 모두 수행하는 장치가 필요하다.

현재 우리나라의 전파법상 사용목적에 제한이 없는 2.4GHz 대역의 WiFi 기술을 기반으로 하는 기술을 4개의 광산 갱내통신에 적용하고 있다. 이 시스템은 2015년부터 한국광물자원공사의 지원으로 국내 기술로 개발된 ‘ICT를 이용한 안전관리시스템’이다.

2.4GHz의 무선통신은 전파법상 용도의 제한이 없고 많은 양의 데이터를 전송할 수 있는 장점이 있지만 갱내에서는 전파의 도달거리가 짧아 많은 양의 무선통신 중계기를 필요로 함으로써 과다하게 비용이 발생되는 문제와 채굴 작업 막장에서의 통신이 원활하지 않는 단점이 있다.

광업이 발달한 호주(915~926MHz), 캐나다 및 미국(902~928MHz) 등은 900MHz 대역에서 용도의 제한이 없는 ISM(Industrial Scientific Medical) 밴드를 운영하고 있다.

특히 북미지역에서는 새로 개발된 900 MHz 대역의 기술을 최근 3년간 미국 내 100여개 광산에 적용함으로써 기존의 석탄광의 갱내 통신용으로 주로 활용되던 누설피더케이블(Leaky Feeder Cable)을 이용한 통신 시스템을 빠르게 대체하고 있다.

그 이유는 먼 곳까지 도달하는 전파 전달특성 덕택으로 통신 인프라의 비용이 저렴해지고, 유지관리가 간단해졌기 때문이다. 900MHz 대역의 무선통신은 상대적으로 높은 동조화, 고효율의 전파특성, 긴 전파 도달거리(600m), 우수한 회절성을 가지므로 갱내의 무선통신에서 실질적으로 활용될 수 있는 최적의 주파수 대역으로 평가되고 있다.

더구나 전문가의 도움 없이 갱내 작업원이 손쉽게 설치할 수 있을 뿐만 아니라 통신 인프라 구축 비용이 저렴해 유지관리 측면에서도 큰 장점을 가지고 있다.

광물자원공사는 지난해 말 국내 중소기업, 대학과 손잡고 국내광산의 생산성 향상과 안전성 확보를 위한 스마트마이닝시스템(Smart Mining System) 공동 개발에 나서기도 했다. 스마트마이닝시스템이란 통신음영지역인 지하 광산 터널에서 무선 네트워크 통신설비를 구축하고 작업자와 장비의 위치, 미세먼지량, 공기질, 광석 이동량 등 갱내 안전 및 생산성과 직결된 데이터를 실시간으로 전송해 원격지에서 위험요소를 곧바로 제어하도록 하는 시스템이다.

무선전파의 사용을 규제하는 전파법인 ‘대한민국 주파수 분배표(전파법 제9조: 주파수분배)’에 따르면 917~923.5MHz, 940~946.3MHz 대역에서 RFID/USN 등의 무선설비를 사용할 수 있으나 음성통신은 허용되지 않는다. 즉 900MHz 대역에서의 음성통신이 허용되고 있지 않다.

현재 음성통신이 가능한 주파수 대역으로는 27MHz와 448MHz의 생활무전기 대역과 146MHz, 222MHz, 444MHz의 업무용 간이무전기 대역이 있다. 그러나 이들 대역에서는 센서를 이용한 정보의 획득이 어렵고 데이터의 전송능력도 부족해 CTS 용도로는 적합하지 않다. 국내 광산의 영세성과 갱도 골격의 구성이 복잡한 여건을 고려할 때 비용이 저렴할 뿐만 아니라 도달거리를 충분히 확보할 수 있는 갱내 통신체계의 기반 구축이 더욱 필요한 이유다.

광산안전의 기초가 되는 갱내통신 인프라의 구축을 위해 900MHz 대역에서 음성통신이 가능하도록 고시를 개정하고 관련 기술을 개발할 수 있도록 정부의 적극적인 정책적 지원이 절실히 요구된다.

출처 : 투데이에너지(http://www.todayenergy.kr)

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