<월요기획/메인> 미래 먹거리는 ‘바닷길’…초장대교 설계ㆍ시공 핵심기술 자립화 ‘눈앞’
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작성자 경희대학교 댓글 0건 조회 1,323회 작성일 13-06-12 10:16본문
<월요기획>
미래 먹거리는 ‘바닷길’…초장대교 설계ㆍ시공 핵심기술 자립화 ‘눈앞’
50조원대 초장대교 발주시장 놓고 건설사 원천기술 확보 불붙다
고주탑(High Tower)ㆍ케이블 소선단위 시공 등 고부가가치 기술개발 주력
건설업계가 미래 먹거리를 ‘바닷길’에서 찾고 있다.
동남아 등 해외 건설시장에서 ‘장경간 현수교’ 등 초장대교 발주가 이어지면서 이들 설계·시공, 자재공급 시장을 선점하기 위한 원천기술 개발에 잇따라 뛰어들고 있는 것.
현재 전세계 초장대교 시공물량을 노르웨이와 일본의 주요 건설사가 독점 수주하는 양상을 보이는 가운데, 국내 건설사들은 물론 엔지니어링, 자재업계까지 첨단 원천기술 확보를 통한 시장 진출에 사활을 걸고 있는 모습이다.
△고주탑 급속시공 도전…초음파 통한 강도 확인까지
초장대교 건설을 위한 핵심 기술로 꼽히는 콘크리트 고주탑(High Tower) 건립기술 개발이 최근 활발히 추진되고 있다.
교량의 하중을 케이블로 지지하는 고주탑은 해상에서 보다 빠르고 정교하게, 높은 지지력을 뗘야 하는 기술로 스웨덴, 오스트리아 등 단 두곳이 해당 원천기술을 보유하고 있다.
이에 따라 국토교통과학기술진흥원 산하 초장대교사업단은 고주탑의 순수 국내기술을 통한 변단면 탑상형 구조체를 위한 기술 개발을 추진 중이다. 초장대교사업단에는 건기연과 금호건설, GS건설 등이 참여 중이다.
초장대교사업단은 고주탑을 기존의 등단면이 아닌 단면의 크기와 곡선을 자유자재로 조절하면서 시공이 가능한 기술을 개발 중인데, 특히 슬립(slip) 시공기술 즉, 미끄러지듯이 연속 시공이 가능해 시공속도가 빠르고 매듭 구조체가 필요없도록 추진 중이다.
이 기술은 지금까지 국내에선 지난 2000년 서해대교에 기술 활용을 시작으로 마창대교, 이순신대교 등 교량과 영흥복합화력, 태양화력 등 발전소의 굴뚝에 폭넓게 사용돼왔다. 그러나 이 기술 사용을 위해 해외기술자를 초빙은 물론 막대한 기술 로얄티를 지불해야 했다.
초장대교사업단은 해외기술 대비 시공속도를 높인 것은 물론 강도산출ㆍ형상관리에도 유리하도록 해 해외시장 진출에 나선다는 계획이다.
특히 고주탑에 GPS 장치를 부착해 시공과정에서 GPS 좌표값에 따라 설계와 실제 시공물간의 기하형상을 자동 확인토록 하는 장치를 도입할 계획이다. 고주탑에 IT기술을 접목한 세계 첫 시도다.
아울러 초장대교사업단의 고주탑 시공기술은 시공 중 철근을 통해 직접 강도를 측정하는 스웨덴 방식과 달리, 고주탑에 초음파 계측기를 삽입, 표면파 속도 측정을 통해 강도를 확인할 수 있도록 한 것으로 나타났다. 이에 따라 고주탑 건립 속도가 해외기술 대비 두배이상 빨라질 것으로 예상된다.
이 같은 고주탑 시공기술은 현재 국내에서 활발하게 추진 중인 화력발전소 등 사업에 폭넓게 활용 가능할 것으로 기대된다.
△케이블 가설ㆍ지지 등 핵심기술 곧 우리 손으로
건설업계에서는 초장대교 건립을 위한 필수 기술인 케이블 시공관련 핵심기술 확보에도 열을 올리고 있다. 대림산업과 현대건설 기술연구소가 대표적이다.
우선 대림산업 연구소의 경우 현수교 케이블 시공관련 원천기술 확보에만 100억원을 투자키로 하는등 업계에서 가장 적극적으로 투자하고 있다.
대림은 현수교의 주케이블을 소선단위로 가설하는 현수교의 핵심 공법 확보를 추진 중이다. 현수교 와이어 가설과 케이블 지지, 가설장력 제어 등 현수교 공법의 핵심 원천기술을 확보하는등 해외 현수교 시공시장을 자력 진출할 수 있는 기반을 마련하겠다는 것이다.
특히 현재 노르웨이와 일본 등이 독점 특허로 확보한 유관 기술인 AS(Air Spinning)기술 즉, 주케이블을 소선산위로 가설하는 공법을 뛰어넘는 장력과 가설속도 확보를 목표로 하고 있다. 가설속도 6m/s를 목표로 하고 있는데 이는 현재 일본의 가설속도(4m/s)보다 앞선 것이다.
대림은 기술개발을 마무리하는 대로 국내에서 적금~연남연륙교 등에서 실증한다는 계획이다.
현대건설 기술연구소도 케이블 원천기술 확보를 추진 중이다.
현수교 주케이블 시공시 케이블을 소선 묶음 단위로 가설하는 핵심 공법을 확보해 해외 장견간 현수교 시장에 진출하겠다는 것이다.
이를 위해 현대건설은 최근 주경간 2㎞급 초장대 현수교 조립식 평행선 스트랜드(PPWS) 케이블을 신속하게 시공할 수 있는 가설장비 개발을 마친 것으로 나타났다.
이 장비에는 최대 37t 용량의 드라이빙 윈치(케이블 운반용 로프를 감거나 푸는 구동장비) 등이 포함됐으며, 모든 공정의 모니터링은 물론 장비의 통합 제어가 가능한 운전제어실과 케이블 가설경로에 따라 작업 상황을 파악할 수 있는 무선 영상모니터링 장비까지 구축했다.
현대건설은 일본 등 케이블 시공 관련 원천기술을 뛰어넘는 기술을 2년 내 마련해 해외 사업 사업수주를 본격화해 나간다는 방침이다.
이밖에도 초장대교사업단은 건설업계와 공동으로 국내 기술력이 상대적으로 취약한 초장대교용 말뚝기초(Pile foundation) 원천기술 개발도 추진 중이다.
향후 국내외 기술판매·시공 시장성은 충분할 것으로 보고 내진보강·벽강관 등 다양한 말뚝기초 개발에 열을 올리고 있다.
우선 해상 지반의 변위 가속도 0.5g(m/s²)까지 대응 가능한 내진보강형 말뚝기초공법 개발을 진행 중이다.
현재 국내 내진보강형 기초의 경우 지반가속도 0.15g가 한계로 지반의 대변위에 취약한 것으로 지적되고 있고, 해외 선진기술도 0.48g의 변위까지 허용하는 만큼 이를 뛰어넘는 기술개발에 나서겠다는 것이다.
특히 지진시 기초의 슬라이딩 거동을 통해 상부 교량구조의 흔들림을 최소화하는 방향의 기술개발을 구상 중인 것으로 나타났다. 말뚝기초 아래에 모래와 쇄석자갈, 강자갈, 슬래그 등으로 구성한 지진격리층을 매설해 기초의 흔들림을 최소화한다는 계획이다.
박우병기자 mjver@
미래 먹거리는 ‘바닷길’…초장대교 설계ㆍ시공 핵심기술 자립화 ‘눈앞’
50조원대 초장대교 발주시장 놓고 건설사 원천기술 확보 불붙다
고주탑(High Tower)ㆍ케이블 소선단위 시공 등 고부가가치 기술개발 주력
건설업계가 미래 먹거리를 ‘바닷길’에서 찾고 있다.
동남아 등 해외 건설시장에서 ‘장경간 현수교’ 등 초장대교 발주가 이어지면서 이들 설계·시공, 자재공급 시장을 선점하기 위한 원천기술 개발에 잇따라 뛰어들고 있는 것.
현재 전세계 초장대교 시공물량을 노르웨이와 일본의 주요 건설사가 독점 수주하는 양상을 보이는 가운데, 국내 건설사들은 물론 엔지니어링, 자재업계까지 첨단 원천기술 확보를 통한 시장 진출에 사활을 걸고 있는 모습이다.
△고주탑 급속시공 도전…초음파 통한 강도 확인까지
초장대교 건설을 위한 핵심 기술로 꼽히는 콘크리트 고주탑(High Tower) 건립기술 개발이 최근 활발히 추진되고 있다.
교량의 하중을 케이블로 지지하는 고주탑은 해상에서 보다 빠르고 정교하게, 높은 지지력을 뗘야 하는 기술로 스웨덴, 오스트리아 등 단 두곳이 해당 원천기술을 보유하고 있다.
이에 따라 국토교통과학기술진흥원 산하 초장대교사업단은 고주탑의 순수 국내기술을 통한 변단면 탑상형 구조체를 위한 기술 개발을 추진 중이다. 초장대교사업단에는 건기연과 금호건설, GS건설 등이 참여 중이다.
초장대교사업단은 고주탑을 기존의 등단면이 아닌 단면의 크기와 곡선을 자유자재로 조절하면서 시공이 가능한 기술을 개발 중인데, 특히 슬립(slip) 시공기술 즉, 미끄러지듯이 연속 시공이 가능해 시공속도가 빠르고 매듭 구조체가 필요없도록 추진 중이다.
이 기술은 지금까지 국내에선 지난 2000년 서해대교에 기술 활용을 시작으로 마창대교, 이순신대교 등 교량과 영흥복합화력, 태양화력 등 발전소의 굴뚝에 폭넓게 사용돼왔다. 그러나 이 기술 사용을 위해 해외기술자를 초빙은 물론 막대한 기술 로얄티를 지불해야 했다.
초장대교사업단은 해외기술 대비 시공속도를 높인 것은 물론 강도산출ㆍ형상관리에도 유리하도록 해 해외시장 진출에 나선다는 계획이다.
특히 고주탑에 GPS 장치를 부착해 시공과정에서 GPS 좌표값에 따라 설계와 실제 시공물간의 기하형상을 자동 확인토록 하는 장치를 도입할 계획이다. 고주탑에 IT기술을 접목한 세계 첫 시도다.
아울러 초장대교사업단의 고주탑 시공기술은 시공 중 철근을 통해 직접 강도를 측정하는 스웨덴 방식과 달리, 고주탑에 초음파 계측기를 삽입, 표면파 속도 측정을 통해 강도를 확인할 수 있도록 한 것으로 나타났다. 이에 따라 고주탑 건립 속도가 해외기술 대비 두배이상 빨라질 것으로 예상된다.
이 같은 고주탑 시공기술은 현재 국내에서 활발하게 추진 중인 화력발전소 등 사업에 폭넓게 활용 가능할 것으로 기대된다.
△케이블 가설ㆍ지지 등 핵심기술 곧 우리 손으로
건설업계에서는 초장대교 건립을 위한 필수 기술인 케이블 시공관련 핵심기술 확보에도 열을 올리고 있다. 대림산업과 현대건설 기술연구소가 대표적이다.
우선 대림산업 연구소의 경우 현수교 케이블 시공관련 원천기술 확보에만 100억원을 투자키로 하는등 업계에서 가장 적극적으로 투자하고 있다.
대림은 현수교의 주케이블을 소선단위로 가설하는 현수교의 핵심 공법 확보를 추진 중이다. 현수교 와이어 가설과 케이블 지지, 가설장력 제어 등 현수교 공법의 핵심 원천기술을 확보하는등 해외 현수교 시공시장을 자력 진출할 수 있는 기반을 마련하겠다는 것이다.
특히 현재 노르웨이와 일본 등이 독점 특허로 확보한 유관 기술인 AS(Air Spinning)기술 즉, 주케이블을 소선산위로 가설하는 공법을 뛰어넘는 장력과 가설속도 확보를 목표로 하고 있다. 가설속도 6m/s를 목표로 하고 있는데 이는 현재 일본의 가설속도(4m/s)보다 앞선 것이다.
대림은 기술개발을 마무리하는 대로 국내에서 적금~연남연륙교 등에서 실증한다는 계획이다.
현대건설 기술연구소도 케이블 원천기술 확보를 추진 중이다.
현수교 주케이블 시공시 케이블을 소선 묶음 단위로 가설하는 핵심 공법을 확보해 해외 장견간 현수교 시장에 진출하겠다는 것이다.
이를 위해 현대건설은 최근 주경간 2㎞급 초장대 현수교 조립식 평행선 스트랜드(PPWS) 케이블을 신속하게 시공할 수 있는 가설장비 개발을 마친 것으로 나타났다.
이 장비에는 최대 37t 용량의 드라이빙 윈치(케이블 운반용 로프를 감거나 푸는 구동장비) 등이 포함됐으며, 모든 공정의 모니터링은 물론 장비의 통합 제어가 가능한 운전제어실과 케이블 가설경로에 따라 작업 상황을 파악할 수 있는 무선 영상모니터링 장비까지 구축했다.
현대건설은 일본 등 케이블 시공 관련 원천기술을 뛰어넘는 기술을 2년 내 마련해 해외 사업 사업수주를 본격화해 나간다는 방침이다.
이밖에도 초장대교사업단은 건설업계와 공동으로 국내 기술력이 상대적으로 취약한 초장대교용 말뚝기초(Pile foundation) 원천기술 개발도 추진 중이다.
향후 국내외 기술판매·시공 시장성은 충분할 것으로 보고 내진보강·벽강관 등 다양한 말뚝기초 개발에 열을 올리고 있다.
우선 해상 지반의 변위 가속도 0.5g(m/s²)까지 대응 가능한 내진보강형 말뚝기초공법 개발을 진행 중이다.
현재 국내 내진보강형 기초의 경우 지반가속도 0.15g가 한계로 지반의 대변위에 취약한 것으로 지적되고 있고, 해외 선진기술도 0.48g의 변위까지 허용하는 만큼 이를 뛰어넘는 기술개발에 나서겠다는 것이다.
특히 지진시 기초의 슬라이딩 거동을 통해 상부 교량구조의 흔들림을 최소화하는 방향의 기술개발을 구상 중인 것으로 나타났다. 말뚝기초 아래에 모래와 쇄석자갈, 강자갈, 슬래그 등으로 구성한 지진격리층을 매설해 기초의 흔들림을 최소화한다는 계획이다.
박우병기자 mjver@
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