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2022.01.19 19:01

HPNRT, 예방보전 제어반 시스템 ‘sRC’개발

삼성엘텍

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에스컬레이터도 데이터 활용해 자동 점검 및 예방보전 가능해진다

[긴급] A빌딩 3호기_에스컬레이터 구동체인 신호 이상 감지. 즉시 확인하세요.

B역사 1호기_보조브레이크 신호 이상 발생. 확인 후 조치 바랍니다.

*백화점 C동 2호기_핸드레일 누적 주행거리 *km 초과

위 예시는 사전 예방보전 시스템이 적용된 에스컬레이터가 스스로 운행데이터를 분석하고 실시간 모니터링한 결과를 정기 점검자나 유지관리자에게 전달하는 상황을 가정한 알림 메시지다. 이 상황처럼 중대재해 발생을 원천 차단할 수 있는 에스컬레이터 제어반과 원격관리시스템 ‘sRC(Escalator Remote care Controller, 에스알씨)’가 승강기부품 강소기업인 HPNRT(대표 송종태)에 의해 개발됐다.

sRC는 평소 저장되는 에스컬레이터 운행기록 원시데이터(Raw Data)를 AI기반 알고리즘으로 분석한 뒤, 오류가 있었거나 일반적인 상태를 벗어난 신호 내용을 유지관리자에게 전달한다. 여기에 운행기록 데이터를 근거로 한 부품 교체주기도 안내하기 때문에 점검자는 고장이나 사고가 발생하기 전 미리 조치할 수 있다.

송종태 대표는 “에스컬레이터는 기계적인 특성상 관리가 어려운데, 이러한 ‘예방보전’ 개념의 유지관리 시스템이 도입되면 고장으로 인해 멈춰있는 시간을 크게 줄이면서 승객 불편도 최소화 할 수 있다”고 전했다.

엘리베이터를 전기제품에 비유한다면, 에스컬레이터는 아직 전통적인 기계설비에 가깝다고 볼 수 있다. 에스컬레이터 구조를 고려하면 기계적인 사소한 문제라도 자칫 큰 사고로 이어질 위험이 있기 때문에, 사고의 원인이 될만한 요소를 사전에 차단하는 유지관리 방식이 승객 안전에 더 효과적이라고 볼 수 있다.

하지만 카에 안전하게 탑승한 채로 움직이는 엘리베이터 유지관리 시스템은 나날이 업그레이드 되고 있는 반면, 테크니컬 요소가 집중된 에스컬레이터 분야는 센서를 활용한 실시간 고장감시 수준에서 더 나아가지 못하는 실정이다. 에스컬레이터에서 발생하는 안전사고가 엘리베이터에 비해 더 큰 인명피해를 낼 확률이 높지만, 대수 면에서 비교가 되지 않는 작은 시장 규모를 가진 탓에 점검방식이나 유지관리 기법은 여전히 사후 대응에 가까운 전통적인 방식에 머물러 있다.

송종태 HPNRT 대표는 “현재의 비과학적이고 경험에 의존하는 에스컬레이터 유지점검·검사 방식으로는 위험 요소를 정확하게 파악하기 어렵다”며 “점검자의 능력이나 감각에 따라 관리되는 탓에 기기마다 상태가 들쭉날쭉하지만, 이를 바로 잡을 시스템은 없는 상태”이라고 지적했다.

사후 대응 위주의 에스컬레이터 유지관리 방식→사전 대응으로 변화시킬 혁신적인 예방보전 원격관리시스템 탑재한 E/S 제어반 ‘sRC’

HPNRT가 최근 개발한 자동점검 및 원격관리시스템이 탑재된 제어반‘sRC’는 앞에서 지적한 에스컬레이터 유지관리 방식을 크게 개선한 제품이다. 육안이나 작업자의 능력에 의존하는 점검 및 검사를 배제하기 위한 혁신 제어반 시스템이다.

sRC는 4차 산업의 핵심 요소인‘원시데이터(Raw data)’수집 알고리즘에 의한 자동계측과 데이터 분석기술(머신러닝)로 에스컬레이터 안전상태에 대한 객관성 확보하고자 했다. 설비의 정확한 컨디션을 파악해 문제의 원인을 찾기 때문에 사후 대응에 그쳤던 기존 유지관리 방식을 사전 대응 개념으로 변화시킨다.

송 대표는 “약 3년 간의 시도 끝에 고객 비용 부담을 최소화하면서 데이터 기반 원격관리 시스템을 운영할 수 있는 제어반 개발을 성공적으로 마쳤다”며 “이 과정에서 sRC의 서비스 근간이 되는 데이터 수집을 위해 별도의 센서를 추가해야 했는데, 그 비용을 최소화 하는데 오랜 공을 들였다”고 밝혔다.

‘들여다보기 힘든’ 에스컬레이터 구조, 지금 방법으로 점검 및 유지관리 ‘한계’ 존재

에스컬레이터 유지관리가 어려운 이유는 자체점검자가 문제를 파악하기 어려운 구조를 지니고 있기 때문이다. 현장 여건 상 기계실이 좁고, 작업공간도 마땅치 않아 기계실 안을 구석구석 살피기 어렵다.

실제 에스컬레이터 사고 사례에서도 구동체인 손상에 의한 파단 또는 스텝체인 늘어짐, 핸드레일 장력 변화 등 미세한 파손과 마모가 원인인 경우가 많았다. 모터 베어링이나 체인 안쪽의 크랙은 겉으로 드러나지 않아 점검을 하고도 큰 사고가 발생하는 사례도 있었다.

대중교통, 쇼핑센터 같은 다중이용시설 내부는 사고위험이 더 크다. 유동인구가 많은 특성상 Full 부하 상태로 장시간 운행되고, 승객들이 걷거나 뛰는 등 충격강도도 높다. 이런 장소는 운행정지 시간마저 최소화 해야 하는 탓에, 정밀한 진단과 점검은 더욱 기대하기 어렵다.

내년‘중대재해 처벌 등에 관한 법률(이하 중대재해처벌법)’시행을 앞두고 있는 에스컬레이터 관리 담당자들은 더욱 긴장하고 있다. 지금보다 더 높은 수준의 사고예방 수단이 필요해졌기 때문이다.

HPNRT는 오히려 이 상황을 sRC 영업을 위한 기회로 삼을 계획이다. 에스컬레이터 분야 예방보전 시스템은 엘리베이터에 비해 시장성이 적다는 이유로 그간 외면 받아왔으나, sRC는 중대재해처벌법에 효과적으로 대응할 수 있는 에스컬레이터 시스템이 될 것이란 기대다.

송 대표는“ sRC는 데이터 기반 자동점검과 원격감시 를 통해 크고 작은 사고 위험을 모두 사전에 예방 가능하다”며 “승강기 관리주체의 경우 혹시 모를 중대재해처벌법 대응에도 매우 효과적”이라고 강조했다.

결국 ‘데이터’ 관리가 핵심...Raw 데이터와 목적에 맞는 분석 알고리즘 갖춰야만 예방보전 가능해

과거 LG산전 근무 시절이던 90년대 초부터 데이터베이스를 활용한 비즈니스에 주목해왔던 송 대표는 sRC 개발에 앞서‘적절한 데이터 분석 알고리즘’구성에 많은 공을 들였다. 데이터가 아무리 많아도 가공하고 학습하는 과정에서 제대로 설계가 들어가야만 사고·고장 예측 정확성이 높기 때문이다.

일본은 이런 작업을 우리보다 20년도 더 전에 해왔다. 송 대표에 따르면 일본 내 에스컬레이터의 평균적인 콜백 건수는 5년에 1회, 우리나라는 연간 4회 수준이다. 대부분 중국에서 들여와 제품의 품질 차이는 그리 크지 않음에도 일본의 안전률이 우리보다 20배나 높은 이유는 방대한 ‘데이터’를 기반으로 유지관리 시스템이 작동하기 때문이다. 송 대표는“점검자가 단순히 기계적으로 살피는 물리적인 점검이 아니라 문제가 생겼을 때 발생한 신호를 수집, 분석하고→비슷한 유형별로 사례를 모으고→이를 유의미한 데이터로 만들어 유지관리 시스템에 적용시키는‘사전예방’위주 관리체계 덕분일 것”이라고 말했다.

사용자 중심의 직관적인 유지관리 메뉴얼...“모바일용 서비스툴까지 완성해 하반기 출시 예정”

sRC는 고장수리 측면에서도 사용자 편의를 고려해 설계됐다. 두꺼운 매뉴얼 자료 대신, 문제가 발생한 에스컬레이터 현장의 실시간 고장정보를 작업자 스마트폰 어플리케이션을 통해 미리 확인할 수 있도록 서비스툴을 지원한다.

전용 어플 설치 후 문제가 있는 sRC 제어반을 클릭하거나, 작업자가 해당 호기 근처에서 앱을 켠 상태로 접근하면 수집된 데이터를 기반으로 분석한 고장정보를 스마트폰에서 바로 확인할 수 있다. 때문에 기계실을 열지 않고도 손가락 클릭만으로도 장비나 부품 고장 원인, 해결 방법까지 바로 알 수 있다.또한 분산제어로 시스템 구성에 유연성을 확보하고, 자체개발한 스텝 빠짐 센서도 추가해 승객안전성을 더욱 높였다.

송 대표는 “자동점검 및 원격관리시스템 등 예방보전 기능과 다양한 서비스 툴을 포함한 sRC는 올해 하반기 출시 예정”이라며 “아직 우리나라는 예방 보전 및 4차 산업에 대한 인식부족이 영업의 걸림돌이지만, 한 걸음 한 걸음 가다 보면 반드시 이용객의 안전과 산업 발전에 변곡점이 올 것으로 기대한다”고 전했다.

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