[2016신년특집-탐방] 대성MDI 제천사업소 석회석 광산
[2016신년특집-탐방] 대성MDI 제천사업소 석회석 광산
  • 이진수 기자
  • 1004@energydaily.co.kr
  • 승인 2016.01.04 10:01
  • 댓글 0
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ICT 통해 자원개발 안전성·효율성 높인다
실시간 안전관리 시스템… 해외서는 파산위기에서 흑자 전환

[에너지데일리 이진수 기자]

 

광산 재해사고는 치명적인 인명사고와 함께 사업자에게도 피해가 크게 발생한다. 재해발생 건수는 매년 감소하고 있지만 광산이 현대화로 인해 장비도 대형화 되면서 1번의 사고가 치명적인 인명피해를 낳고 있는 것이 현실이다. 이를 방지하기 위해서는 작업자 또는 장비의 위치파악이 필수적이다. 광산은 오지에 있고 지하 깊숙한 곳에서 작업이 이뤄지고 있어 사고가 발생하면 구조에 어려움을 겪을 수 밖에 없다. 때문에 첨단정보통신기술 네트워크가 필요하다.
대성MDI는 지난 2014년 국내 최초로 ICT 기반의 광산운영·안전관리 시스템을 적용해 광산의 안전과 운영 효율성을 눈에 띄게 향상시켰다. 대성MDI를 찾아 자원개발과 ICT를 융합한 시스템의 효용성과 가능성에 대해 알아보았다.

▲ RFID 태그로 작업자 현황 관리

충북 제천시 두학동에 기반을 두고 석회석을 채취하고 있는 대성MDI 제천사업소는 석회석 생산을 주력하고 있다. 중장기개발계획 수립과 현대화개발 지속적으로 추진, 국내 석회석 광산의 현대화개발 표준 모델이 되고 있는 광산이다. 또한 제천사업소는 고품위의 특수 제철 제강용 석회석을 생산해 부가가치를 향상시키면서 친환경적인 광산을 운영하기 위해 환경오염방지 기반시설 확충에 역점을 두고 있다.

이곳 제천광산에 방문단이 찾았다. 핸드폰 전화 통신 시설인 와이파이도 신호가 잡히지 않는 곳에서 지상 중앙통제실까지 깨끗한 음질로 작업자와 사무실 직원의 통화가 이뤄졌다.

광산 직원들이 손에 들고 있는 단말기 화면에도 갱도 안 각 작업장의 상황은 물론 작업자, 온도와 습도 등 작업환경까지 표시됐다. 사무실안에서 갱내 상황 파악은 물론 갱내·외 직원간 업무소통이 실시간으로 이뤄지고 있는 것을 확인했다. 이같은 일은 오지에 위치한 광산, 강도 높은 암석들로 뒤덮인 깊은 갱구 안에서 쉽지 않은 일이다.

대성제천광산은 지난 2014년 한국광물자원공사가 개발한 정보통신 네트워트(ICT) 기반의 실시간 안전관리 시스템을 국내 일반광산 최초로 구축하면서 보다 현대화된 방식으로 광산을 운영할 수 있게 됐다.

장시준 광물자원공사 동반성장팀장은 “지난 2014년 광물자원공사의 광산안전국고보조사업으로 설치비용의 약 70%를 지원받아 시스템이 설치됐다”며 “위치인식, 비상콜, 작업이력 관리, 시설원격제어 등의 기능을 활용, 보다 선진화된 안전관리 시스템을 구현했다”고 밝혔다.

▲ 중소기업과 공동 기술개발… 민간에 보급

지하 갱도처럼 폐쇄된 지역에서는 GPS 신호를 받을 수 없다. 상호 소통을 위해 별도의 무선통신 네트워크가 필요하다는 의미다. 특히 갱도는 직경 5m 내·외의 원통형 형태로 수 백 미터에서 수 킬로미터까지 연결돼 통신 음영지역이 많고 지상과 동일한 기술을 적용하기 어렵다.

광물공사는 국내 광업계와 기술적 현안사항을 협의하고, 업계 수요에 맞춤형 서비스를 제공하기 위해 지난해 5월부터 12월까지 8개월간 중소기업인 ㈜빅파워솔루션과 공동으로 ICT 기반의 광산운영·안전관리 시스템을 개발했다.

개발된 광산운영·안전관리 시스템은 무선주파수를 인식해 실시간으로 ▶광산 갱내 작업자 및 장비의 위치 추적, 광산 갱구 출입이력 관리 ▶갱내 양방향 음성통화 및 비상상황 전파, 본사와 현장 간 원격 관리 ▶근로자 및 장비의 작업 효율성 ▶광석 생산성 종합 분석 등을 수행할 수 있다. 개발된 시스템은 금속광(철), 비금속광(석회석), 철제 지보 영향, 전자파 전파거리 등에 대해 현장에서 실증시험을 거쳤으며, 2015년 7월 특허출원을 마쳤다.

▲ 국내 광산 실제 적용… 광산안전 지원

 

이 시스템은 현재 국내 석회석 광산 2곳(대성MDI, 성신미네필드)에 구축됐다. 또한 광물공사가 운영하는 멕시코 볼레오 동광산에도 단계적으로 적용 중이다.

대성 제천사업소에 구축된 실시간 안전관리 시스템은 한국광물자원공사의 광산안전지원 국조보조 사업으로 선정돼 설치비용의 약 70%를 지원받아 시스템을 설치했다. 시스템 적용 후 광산 작업자와 장비에 신호 송수신을 위한 RFID Tag를 부착했다.

이 시스템은 태그를 착용한 모든 작업자 및 작업 차량의 위치를 실시간으로 추적 가능하고, 실시간 음성 통화를 지원해 작업안전 및 작업지시의 효율을 높였으며, 갱도 내 작업지도에 현재의 위치를 보고하도록 설정해 만약 사고 발생시에도 갱도에 갇혀있는 광부들의 위치를 신속하게 파악 가능하다.

특히 비상콜 시스템은 작업장 내 발파공사 및 위험공사 시 사전경고 알람 등으로 작업자와 차량에 대한 사전안전조치가 가능하다. 비상상황 발생시 태그 비상버튼 혹은 현장 내 안전제어반의 비상버튼을 눌러 상황을 통제실로 전파해 신속한 사고 대응을 할 수 있고, 갱도 내 사고 발생시 태그 비상버튼을 누르면 전체 비상상황 경고음과 경고방송 등이 구동돼 모든 작업자가 신속하게 대피할 수 있다.

갱내 작업자 역시 각 작업장 상황과 작업자 현황을 파악할 수 있으며 침출수 배수 펌프, 환기·배기팬, 조명 등 시설물을 자동 또는 원격제어하고 온·습도 및 가스, 지진 등 환경 모니터링도 가능하다.

권갑현 빅파워솔루션 대표는 “하드웨어 구축은 대성 제천사업소의 갱내 현장 개방 등 적극적인 협조로 가능했다”며 “상황실과 작업자 간 상황 파악과 위치 확인을 위해 문자, 음성 통화가 가능한 시스템을 개발할 수 있었다”고 설명했다.

▲ 무인광산, 꿈이 아닌 현실 적용 완료

2000년대 초반 광업 메이저기업인 리오틴토는 인력 부족과 높은 비용으로 낮은 생산성에 골머리를 앓았다. 그들은 ‘Mine of the Future’라는 이름의 파격적인 실험을 시작했다. 1500km 떨어진 사무실에서 무인 트럭 5대를 원격 조정해 광물 찌꺼기를 실어 나르도록 했다.

점차 무인 트럭이 철광석을 나르기 시작했고, 총 10대의 무인트럭을 한 사람이 원격조종할 수 있게 됐다. 290톤을 실을 수 있는 대형 트럭은 위성항법장치를 통해 24시간 내내 쉬지 않고 달릴 수 있다. 최근엔 지하터널 굴착, 채광, 광물 분류작업까지 사람 손이 아닌 로봇 또는 기계 힘으로 진행 중이다.

자원개발과 ICT 융합의 궁극적인 목적은 근로자의 안전에 있지만 이처럼 ICT는 생산성 향상과도 직결될 수 있다. 실시간으로 광산 운영의 전체 공정에서 발생하는 정보 수집을 통해 빠르고 정확한 의사 결정을 내리는데 도움을 줄 수 있기 때문이다. 실제 불가리아의 Chelopech 광산의 경우 2013년 ICT를 도입해 생산량을 53% 늘리고, 생산원가를 톤당 30% 절감해 한때 파산 위기에 있던 광산을 정상화 시키고 흑자로 전환했다.

장시준 팀장은 “이 시스템은 대성MDI가 안전관리를 위한 강력한 의지를 바탕으로 본인들의 부담을 감수하고 시스템 개발과 적용에 선도적으로 참여했다는 점에서 의미가 있다”며 “동반성장은 일방통행이 아닌 대의를 위해 기업과 공기업이 쌍방으로 소통, 참여해야 좋은 결과를 낼 수 있다는 것을 보여주는 좋은 사례”라고 말했다.

 

▲ 자원개발과 ICT 융합 정책

국내 광업의 목표는 광물자원의 지속가능한 개발과 효율적 활용이다. 정부 역시 ‘제2차 광업기본계획’의 하나로 ‘자원개발 + ICT’ 모델 개발과 ICT 융합에 따른 자동화·무인화를 추진하고 있다. 자원개발 사업에 친환경·고효율·저비용·무재해를 도모하기 위해서다.

정부는 이를 통해 광업 생산성을 2013년 인당 38톤에서 2025년 47톤으로 24% 높이고, 백만명당 재해율은 2013년 28.6명에서 2025년 16명으로 낮출 계획이다.

또한 2024년까지 국내 광산에 무인 원격조정 시스템을 보급할 방침이다. 리오틴토의 'Mine of the Future'를 모델로, 광산장비를 한 명의 작업자가 모니터로 조종하는 미래광산을 추진하는 것이다. 어두운 갱내에서 장비와 근로자의 충돌 위험을 경고하고 위급 시 자동으로 장비를 정지시키는근접 탐지시스템 등 3D 위치정보 기술 도입도 구상하고 있다.

장시준 팀장은 “이러한 기술개발은 공사의 수익 창출에도 기여하는 한편, 중소기업과 기술을 공동 개발하고 실증화한 사례로써 상용화를 통해 광업계 동반성장의 좋은 사례가 될 것”이라며 “수요자 중심의 맞춤형 서비스 제공으로 정부 3.0 실현에도 기여할 것”이라고 밝혔다.
 


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