건화, 엔지니어링 기술을 선도한다

2019 건화 신기술 소개   

 

 

                                                                               기술연구소 김영근 연구소장 
                                                                                           전태구 선임연구원

기술 건화를 생각하다

 

2019년 건화 기술연구소는 뜻깊은 한해를 보냈습니다. 기술연구소 최초로 연구용역을 수주하여 수행하고 있으며, 총 2건의 건설신기술을 등록하는 성과를 이루게 되었습니다. 기술연구소는 설립된 이후에 연구 인력을 바탕으로 전문 업체와의 협업과 국가연구기관과의 협동연구 등을 통하여 많은 연구 결과와 기술개발 성과를 만들어 왔습니다.

 

일반적으로 우리 엔지니어들이 엔지니어링에 있어서 기술의 의미를 현실적으로 체감하지 못합니다만, 엔지니어링의 핵심은 바로 기술에 있으며, 기술을 통하여 엔지니어링만의 독자적인 전문성이 확보된다고 생각합니다. 또한 기술 건화의 구축은 건화 2020의 비전을 실천하는 과정으로서, 향후 우리 건화 2030을 실현하는 중요한 축이 될 것이라고 믿습니다. 기술연구소는 이러한 제반 환경 속에서 기술연구소의 본연의 임무인 연구개발(R&D)과 건설신기술 등록 그리고 신기술 활용실적을 통하여 회사의 PQ가점과 ‘기술 건화’의 대외적 이미지 제고에 기여하고 있습니다.  
 
본고에서는 기술연구소에서 수행하고 있는 신기술 개발과 등록 업무 그리고 현재 신기술 현황을 정리하여 소개함으로써 다른 부서에게 신기술 추진시 필요한 정보를 제공하고, 우리 건화의 기술개발에 대한 관심과 협조를 당부하고자 하였으며, 궁극적으로는 글로벌 수준의 기술력과 설계능력을 확보하는 미래의 기술 건화의 모습을 그려보고자 하였습니다.    

1. 2019 신기술 현황 

 

2019년에는“연단거리 확보를 위해 단일 앵커를 중앙에 배치하는 교량받침 기술”에 대한 신기술을 인정받아 등록보유를 하였으며, 현재 “Pilot터널을 굴착 후 선지보재를 시공하고 확대 굴착하는 터널공법”으로 11월 26일 국토부고시가 나서 인증서를 발급받았습니다. 아울러 터널용 CFT 구조의 강지보재 제작 및 시공기술에 대한 신기술지정 신청서가 접수되어 검토 중에 있습니다.

 

                                 건화 기술연구소 실천전략                           건화 신기술 지정 증서
 

기술연구소는 신기술 활용과 관련하여 내년 건화 30주년에 발맞춰 새로운 연구개발 과제를 발굴 및 조사하여 더 많은 신기술을 축적하려고 노력하고 있습니다. 2019년 말 현재 총 8건의 신기술이 등록되었으며, 자세한 내용은 다음 표에 정리되어 있습니다. 
                   
                                                        - 건화 신기술 현황 -

 

2. 2019 신기술 등록 2건 소개

 

2.1 연단거리 확보를 위해 단일 앵커를 중앙에 배치하는 교량받침 기술

 

◾ 주요 기술내용
기존 받침 하부판에 4개의 앵커를 단일 앵커 사용 및 하부판 제거하여 교량받침의 앵커를 단일화함으로써 소요 연단거리 및 형하고를 낮추어 공기단축 및 공사비 절감의 효과를 기대할 수 있으며, 받침 교체시 철근간섭을 최소화하여 구조물 손상 최소화하여 유지관리에 유리한 친환경 기술

                             기존 기술                                                                        신청 기술

 

◾ 단일 앵커형 면진받침 구조 및 역할

  ∙ 지진 발생시 대부분의 지진력을 흡수 소산시켜 하부구조물에 전달
  ∙ 받침의 크기가 작고 높이가 낮아 기존 받침 교체에 있어 연단거리 및 형하공간 확보에 유리함
  ∙ 복수의 하부앵커를 사용하지 않고 하나의 앵커를 사용함으로써 공기단축과 공사비 절감의 효과

    가 있음
  ∙ 받침 교체시 전단핀만을 제거한 후 교체가 진행되어 방법이 간단함

 

◾ 단일 앵커형 면진받침의 차별성

   ∙ 기존의 받침 하부판에 4개의 앵커에서 하나의 단일 앵커 사용
   ∙ 받침 형하고를 줄이고 하부구조의 단면 확장 없이 연단거리를 증가

 

 ◾ 단일 앵커형 면진받침 특징
   ∙ 지진력 감쇄 및 복원력 확보 : NES받침은 설계 지진력에 따라 PTFE의 1차 탄성강성과 폴리우레

     탄 스프링의  2차 항복, 강성으로 강성조절을하며 복원력 검토를 통하여 설계됨
   ∙ 연단거리 확보 및 형하공간 확보 : NES받침은 하부구조의 단면 확장없이 연단거리를 증가, 최

     소 받침높이를 줄여 형하공간 감소

   ∙ 교체가 용이 및 Pre-Setting :
    계산된 Pre-Setting양 만큼 상부 Plate를 이동시킨 후 상부시공

 

2.2 Pilot 터널을 굴착 후 선지보재를 시공하고 확대 굴착하는 터널공법

 

◾ 주요 기술내용
터널 계획 단면보다 작은 Pilot 터널 굴착 후, 선지보재 시공 및 압력그라우팅으로 지반을 안정화 시키고 후지보재와 철근망(RSC, Reinforced Steel Cage) 또는 강지보, 격자지보 등으로 터널을 지보하는 갱내 선지보공법으로, Pilot 터널 굴착이 가능한 모든 지반에서 대단면 터널 및 지하공간 형성에 적용 가능하며, 굴착 전 선지보 보강으로 작업자의 안정성이 증대되고, 별도의 보조공법 없이 터널의 구조적 안정성이 확보되며, 급속시공 및 공기단축과 공사비 절감이 가능한 공법

 

◾ 시공절차 및 방법

◾ 기술적·경제적 파급효과
종래 터널공법은 지반조건의 불확실성과 굴착 후 무지보 상태인 막장면의 불안정으로 인해 수많은 붕괴사례와 인명사고가 발생하였으나 본 신기술은 미리 선지보재를 설치함으로써 원지반의 지지력 증대 및 막장의 안정성 확보가 가능하다. 따라서 종래의 NATM 공법을 대체 적용할 경우 터널의 안정성 확보로 안전사고를 방지할 수 있을 뿐만 아니라 시공성 향상, 공기 단축, 환경훼손 및 민원 발생 최소화, 급속시공, 공사비 절감 등의 효과를 기대할 수 있다. 또한 지하철 정거장, 비행기 격납고, 농산물 저온 비축기지, 지하 데이터 센터 등의 초대단면 터널을 건설할 경우에도 급속시공과 공사비 절감이 가능하므로 본 신기술이 건설시장에 미칠 파급효과는 매우 클 것으로 판단된다.
 

 
3. 신기술 등록 및 인증

 

◾ 신기술 접수 및 신청
신기술 등록을 하기 위해서는 먼저 신청서를 작성하여 국토교통과학기술진흥원에 제출하고, 1차 심사(신규성, 진보성, 경제성), 현장실사(품질검사) 및 2차 심사(현장 적용성 및 보급성)의 과정을 거쳐야 합니다(통상 6개월에서 1년 정도 소요).  

 

◾ 신기술 보호기간
최초로 건설신기술로 지정될 경우, 지정·고시일로부터 8년간 해당 기술을 보호 받기 때문에 시장우위를 선점할 수 있습니다. 그리고 보호기간이 종료된 이후 1회에 한하여 연장신청이 가능하며, 연장신청을 하면 신기술을 보호받는 동안 실적 등을 고려하여 심사를 한 뒤, 종합평가점수에 따라 보호기간 연장을 지정하게 됩니다.

       

 

◾ 신기술 등록 및 지정증서

 

                      2019년 신기술지정증서 1                                                        2019년 신기술지정증서 2

                    단일앵커를 중앙에 배치하는 교량받침                                Pilot 터널 굴착 및 선지보후, 확대굴착공법

◾ 건화 신기술 지원 및 포상제도
우리 건화에는 신기술 및 특허 제안, 활용을 적극적으로 장려하기 위한 포상제도가 있습니다. 신기술의 경우 포상금액은 ‘신기술 건당 500만원, 신기술 연결자 건당 100만원(단, 포상액/업체수)‘입니다. 또한 전문기술업체와 공동으로 신기술 개발을 활성화하기 위하여 신기술 신청시 1000만원, 등록시 1000만원 총 2000만원을 전문기술업체에 지원하고 있습니다. 앞으로 신기술 및 특허기술을 개발하는데 있어 기술연구소가 보다 적극적으로 지원하도록 하겠습니다.  
 
기술은 우리를 만드는 받침돌

 

엔지니어링에 있어서 ‘기술이란 무엇일까?’를 생각해봅니다. 정말 중요하면서도 우리 기술자들이 간과하기 쉬운 것이 아닐까 합니다. 기술력을 토대로 글로벌 수준으로의 도약을 꿈꿔보지만 막상 그것이 무엇일까 물어보면 대답하기가 난감한 경우가 많았습니다. 

 

기술은 우리를 받치는 디딤돌입니다. 기술은 우리를 힘나게 하는 활력소입니다. 개개인의 기술력과 설계능력이 만들어지고, 이러한 기술의 디딤돌과 기술의 활력소가 모아져서 ‘기술 건화’라는 큰 그릇을 만들어가는 것이라 생각합니다. 많은 기술자들이 당장 일하기 힘들어 죽겠는데 무슨 기술개발이냐고 합니다만, 우리가 가진 능력을 한곳에 집중하고 이것을 실현하는 가장 좋은 방법은 이를 기술로 실체화하고 형상화하여 상품화하는 것입니다.

 

우리 건화에게 있어 지난 30년이 ‘성장’의 시간이었다면 앞으로의 시간은 기술을 통한 ‘발전’의 시간이 되어야 한다고 생각합니다. 우리 건화를 대표하는 기술상품, 건화하면 떠오르는 핵심기술을 구축하여, 2020을 거쳐 2030으로 가는 길을 보다 더 탄탄히 만들어 가야합니다.
 
오늘도 우리 건화인들은 기술자로서 기술력을 쌓고 전문 엔지니어로서 자리매김하고자 노력하고 있습니다. 이것이 바로 ‘기술 건화’를 만들어내고 선도하고자 하는 우리 건화인들의 진정한 바람이 아닐까 합니다. 국내 최고이자 글로벌 수준의 ‘기술 건화’가 되는 그날까지 기술연구소가 앞장서서 노력하여 큰 도움이 되도록 하겠습니다. 
 

                                                           기술연구소 직원들과 함께