작성일 : 20-10-17 15:36
건설연 마상준 박사팀, 터널 안정성 확대 '新 보강재 공법' 개발
 글쓴이 : happy
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건설연이 차세대 터널 보강재 공법을 개발했다. 터널의 안정성은 더 확보하면서 간단한 공정으로 원가까지 절감했다. 연구원 벤처를 통해 상용화도 완료했다.<사진=건설연 제공 >복잡한 시공법으로 많은 인력이 필요했지만 부식의 우려가 있었던 기존 터널사전 작업을 개선할 새로온 공법이 개발됐다.

한국건설기술연구원(원장 한승헌)은 차세대 터널 보강재 공법을 개발했다고 13일 밝혔다.

비닐하우스의 뼈대 모양처럼 생긴 터널 지보재는 터널 굴착작업(건물의 기초나 지하실을 만들기 위해 소정의 모양으로 지반을 파내는 것)시 붕괴를 방지해 안정성을 확보하기 위한 목적으로 설치된다. 특히 터널 지보재중 강지보재가 얼마나 견디는지 능력은 터널안정성이 결정되기는 척도로 터널 공사에서 가장 중요한 구조재이다.

지금까지는 터널 강지보재로 독일에서 개발된 격자지보가 보편적으로 사용돼왔다. 하지만 철재를 격자모양으로 엮어 용접해야하고, 그 위에 시멘트 혼합물인 숏크리트를 뿌리는 과정이 필요해 시간과 인력이 많이 필요했다. 또 복잡한 격자 뼈대 사이사이로 숏크리트가 빽빽하게 채워지기 어려워 틈이 생겨 지하수 유출에 따른 부식이 발생할 수 있다.

건설연은 단점을 개선한 CFT(Concrete Filled Tube Structure) 강관지보재를 개발했다. CFT 강관지보재는 용접이 필요 없는 강관으로 뼈대를 만들고 강관 가운데 빈공간에 시멘트 혼합믈을 채우는 방식이다. 경량기포몰탈 또는 팽창성 몰탈과 같은 충진재의 구속력을 이용해 터널의 안정성을 확보할 수 있다.  

연구자에 따르면 기존의 강지보재의 복잡한 연결방식에 비해 CFT 강관지보재는 단순 삽입하는 방식이기 때문에 작업과정이 훨씬 단순해진다. 또 CFT 강관지보재는 용접 과정이 생략되기 때문에 품질관리가 용이해 시공성이 우수하고, 경제성도 뛰어나다. 격자지보와는 달리 틈이 발생하지 않아, 지하수의 누수로 인한 부식이 없어 더 안전한 공법이다.

해당 기술은 건설연 원내창업기업인 티에스테크(대표 마상준)에서 상용화했다. 2020년 14개 터널공사 현장에 적용됐으며, 지금까지 총 35개 SOC 터널 사업에 반영됐다. 대표적으로 익산지방국토관리청에서 발주한 벌교-주암 3-1, 3-2공구에 CFT 강관지보재 공법이 적용되고 있다.

마상준 박사 "본 공법은 구조가 단순해 대량생산을 통한 원가 절감이 가능하고 터널 안정성을 획기적으로 증대할 수 있다"며 "베트남 등 4개국에 해외특허 출원 및 등록을 마친 상태로 국내 실적을 바탕으로 해외 터널 사업 진출을 준비 중"이라고 밝혔다.