터널 내 CCTV 시스템 구축사례

스톡홀름 터널에서의 교통흐름 감시 및 사고처리 목적

다른 도시들과 마찬가지로 스웨덴의 스톡홀름도 최근 교통량 증가와 인구 증가를 경험하면서 인프라에 대한 수요가 폭발적으로 늘어났다. 다행스럽게도 1990년대 스톡홀름의 지하에 터널 공사를 추진하는 대규모 공학 프로젝트가 진행되면서 지상의 주택지, 사무실, 공원 대지 등이 도로건설로 피해를 보는 일이 현저히 줄어들었다. 이러한 지하 터널 건설 프로젝트에서 보안 시스템을 보완하기 위해 스웨덴의 CCTV 회사인 ISG 사는 영국 AMG 시스템 사와 협력방안을 마련하기로 했다.

도입부

스웨덴의 최장 도로 터널 프로젝트인 ‘Sodra Lanken 터널’은 스톡홀름의 도시외곽 순환도로 중에서 핵심적인 역할을 하는 구역이며 스웨덴 역사에서 최장도로 공사였다. 길이가 6km에 달하는 이 터널은 다섯 개의 다른 도로들과 연결되어 총 17km의 터널과 경사로를 연결한다. Sodra Lanken 터널 공사는 1990년대 중반에 시작되어 2004년에 완공되었고 현재 하루 약 6만대의 자동차들이 이용하고 있다.

스웨덴 CCTV 업체인 ISG 사는 이 터널 공사에서 교통감시 시스템을 담당했다. 터널에는 ‘스톡홀름 교통국’과 연결된 400대 이상의 카메라가 설치되어 촬영된 영상 신호를 전송하고 있다. 교통국은 원활한 교통 흐름을 위해 교통량을 실시간으로 감시하고 있으며, 자동차 정체나 교통사고가 발생한 경우 터널 안에 갇힌 운전자들에게 응급상황 안내와 지원은 물론 교통 흐름을 조정한다.

터널에 설치된 감시 카메라에서 촬영된 영상자료는 ‘교통사고 탐지 시스템’에서 사용하는데, 바로 이 부분이 ISG 사의 문제였다. “사고와 응급상황 관리를 위해서 통제실 직원은 아주 선명한 화질의 비디오 영상이 필요하고, 탐지 시스템은 높은 명암대비가 있는 흑백화면 작업에 맞게 최적화되어야 한다. 이를 위해 우리는 각 카메라에 두 개의 케이블을 사용하고 있다. 이것 때문에 처음 구입할 때는 물론 유지에도 많은 비용이 든다”고 ISG 사의 관리 이사인 매츠 릴리아 씨는 말한다.

ISG 사는 영상 전송 장비를 선택하면서 두 가지의 다른 사항도 고려해야 했다. 첫 번째 문제는 터널 청소였다. 고압 세척이 필요했던 것이다. 이를 위해 ISG 사는 실험을 거쳐 입증된 방수 카메라 덮개와 보조 장비를 고안했다.

두 번째는 바로 장비의 신뢰성이었다. “일단 시스템 작동을 시작하면 터널 안에서 장비에 접근해 조정하거나 고장 난 장비를 교체하는 것은 현실적으로 불가능하다”고 매츠 씨는 말한다. “때문에 우리는 무결점 장비 제작을 위해 최선의 노력을 다했다.”

두 회사의 협력 체제

시스템 구축에 있어서 기술적 도움을 받기 위하여 ISG 사는 영국 소재의 AMG 시스템 사와 접촉했다. 이후 ISG 사는 안전한 도로 운용에 핵심적인 광섬유 전송 장비의 설계, 공급, 설치 부분에 관한 기술적 협력을 받았다.

“첫눈에도 비전 2000은 Sodra Lanken 터널에 아주 적합한 이상적인 기술로 보였다”라고 AMG의 기술 이사인 알란 하예스 씨는 말한다. “이 단일채널 전송기술은 안정성은 물론 비용 면에서도 아주 효과적인 솔루션이다. 또한 이 솔루션은 신뢰성이 아주 높은 편이다. 그러나 카메라와 덮개를 조사한 후에 우리는 각 카메라의 이중 광섬유 필요성과 추가적인 방수 덮개 필요성을 모두 감안한 표준형 비전 2000 중심의 맞춤형 솔루션을 개발했다.”

AMG 시스템 사의 최종 해결책은 컬러와 흑백 시그널을 모두 생산하는 카메라 PCB를 설계하는 것이었다. 컬러 시그널과 흑백 시그널이 모두 단일 광섬유를 통해 스톡홀름 교통국에 전송한 것이다. 그리고 스톡홀름 교통국은 이 시그널들을 다시 분리해 사용한다.

이것은 기존의 카메라 안에 모두 수용되는 저가의 비디오 전송장치와 데이터 수신기를 제공하는 카메라에서 비전 2000 장비와 통합되었다.

이를 통해 단번에 광섬유 인프라는 반으로 줄었고, 고압청소도 더 이상 문제가 아니었다. 게다가 전송 부품들을 모두 통합함으로써 기기 검사는 물론 교체도 간단해졌다.

설치와 관리

“제품의 성능에 영향을 주지 않으면서도 더 나은 주변 장치나 시스템으로 변경할 수 있도록 제품을 개발하거나 영상 분석 프로그램을 짜는 것은 제품 개발에서 가장 어려운 부분이 아니었다”고 알란 씨는 말한다. “가장 어려웠던 것은 무엇보다 광섬유를 설치하는 것이었다. 왜냐하면 우리 작업은 건설 중기와 터널 장비가 여전히 사용 중인 상태에서 다른 많은 하청업자들과 함께 작업을 진행해야 했기 때문이다.”

이를 위해 AMG 시스템 사는 카메라를 설치할 때 각 광섬유 연결부위를 시험할 수 있도록 분리 가능한 시험 장비를 제작·설치했다. 각 광섬유의 성능은 이 임시 장치를 이용하여 실험했고, 그 다음에는 공사공정 중 나머지 기간 동안 중 마지막에 설치되는 최종 카메라 부품으로 사용되도록 했다. “이 작업은 매우 훌륭하게 진행되었다”라고 알란 씨는 말했다.

“우리는 다른 공사로 중장비와 운반차가 통과할 때 지장을 받지 않도록 광섬유 설치작업을 진행할 수 있었다. 당신도 상상할 수 있겠지만 이런 일은 매우 불편하고 비용도 많이 초래된다. 우리는 바로 이런 문제를 피하기 위해 최선을 다했다.”

장기간의 파트너십

“Sodra Lanken 터널은 스톡홀름에 있어서 가장 중요한 토목공학 프로젝트였다. 이 터널에서 교통 흐름이 최대한 원활하게 유지되도록 하는 것이 우리가 맡은 책임이었다”라고 매츠 씨는 말한다. “우리는 또한 5년간의 공사 기간 동안 기술 발전을 상황을 예의 주시하며 발전된 기술을 반영해야 했고, 설치는 물론 신뢰성에 대해서도 충족해야 한다는 것을 분명하게 인식하고 있었다. AMG 시스템 사와의 협력 작업을 통해 우리는 이를 확신할 수 있었으며, 이와 같은 수준의 신뢰와 확신을 가지고 우리의 미래를 전망할 수 있었다.”

주요 내용 요약

스웨덴의 최장거리 터널에는 총 400대의 카메라가 설치되어 있다.
터널을 포함한 이 도로의 총 길이는 17km이며, 하루 6만대 이상의 차량들이 통과한다.
컬러영상 신호와 흑백영상 신호가 각 카메라에서 만들어져야 한다.
컬러영상 신호와 흑백영상 신호가 단일 광섬유를 통해 스톡홀름 교통국 관제실로 전송된다.
컬러영상 신호와 흑백영상 신호를 생성하는 카메라 PCB를 통해 맞춤형 솔루션이 개발되었다. 이 시스템은 저가의 비디오 전송기, 데이터 수신기를 제공하며 이 모든 장치들은 기존의 카메라 내부에 내장된다.
카메라와 전송 장비는 터널 청소 장비에 견디는 실험을 거친 맞춤형 방수 보호덮개를 장착해야 했다.
단일한 시스템 보호덮개 안에 카메라 부품을 결합함으로써 고장을 일으킨 부분을 신속하게 교체할 수 있게 되었다.
분리 가능한 시험 장비를 개발해 케이블을 설치·시험할 수 있도록 했다. 왜냐하면 이미 최종 장비 설치를 위해 터널 굴착 작업을 한 후이기 때문이었다.
비디오 시그널은 압축이 되지 않는다. 따라서 비디오 화질에 악영향이나 변동이 없고 대기시간이 불필요하다.

[권준 기자(sw@boannews.com)]

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