내풍해석ㆍ설계기술 자립 달성 역량 집중
'호남/제주권' 풍환경모델 및 내풍기술 개발 과제 수행
해상교량 건설사업ㆍ지역특화사업 창출 일익
지난 2005년 국토해양부가 주관하는 지역혁신사업 일환으로 출발한 내풍기술연구단은 호남/제주권' 풍환경모델 및 내풍기술 개발'을 위한 각종 주요 연구과제를 수행하고 있다.
이 연구단은 10년 후 우리나라를 케이블교량 건설기술 주도국 대열 진입 목표 달성을 위해 서남 및 제주해역 지자체의 풍재해 현안 해결 및 방재시스템 구축, 해상교량 건설사업의 준동력 제공 및 지역특화 건설상버 창출, 장대 해상교량 내풍해석 및 내풍설계기술의 선진화 주도를 비전으로 내세우고 있다.
이 같은 비전 실현을 위해 연구단은 ▲서남권 풍환경모델 및 설계용 풍속산정 ▲서남권 및 제주권 풍재해 저감기술 개발 ▲고풍속에서의 서남권 해상교량 내풍 안정성 해석 및 설계 기술 개발 ▲저풍속에서의 서남권 해상교량 내풍 사용성 평가 및 설계기술 개발 ▲유연구조물 내풍 제진기술 개발 ▲서남권 해상교량 내풍해석 고도화를 위한 풍동실험기술 개발 등의 연구를 추진하고 있다.
또한 한국형 내풍설계 지원과 관련 연구단은 지난 2007년부터 1545교 건설현장 60m 관측탑 설치 및 관측자료 수집ㆍ 분석, 2008년부터 새천년대교 건설 예정지 60m 관측탑 설치 및 관측자료 수집ㆍ분석, 목포대교 건설현장 교각상단 10m 관측탑 2기 설치 수집ㆍ분석 중에 있다.
이와 함께 국내 최초 플러터계수 추출을 위한 강제진동시험장치와 공력어드미턴스 측정을 위한 강제난류발생장치 개발 등을 통해 국내 관련 기술 선도에도 앞장서고 있다.
무엇보다 연구단은 버페팅 해석 프로그램 'BUFFET2' 등록, 기술총서 1권 '장대교량 정ㆍ동적 내풍설계 기법' 발간ㆍ배포, 변형률신호를 이용한 변위응답 추정 프로그램 등록, NNM기반 유사태풍추정 프로그램 등록, '사장케이블 댐퍼 설계가이드 및 예제집' 발간ㆍ배포 등의 활동을 통해 해외 의존적인 내풍해석 및 설계기술 자립 달성에 역량을 집중하고 있다.
특히 연구단은 연구과제 결과를 현장에 적용하는데도 심혈을 기울이고 있다.
이를 위해 연구단은 이순신대교 건설현장 활용을 위한 발주처와 협력시스템 구축, 목포대교 기술지원을 위한 MOU체결, 광안대교 풍관측 자료 활용을 위한 MOU체결, 광안대교 유지관리용 해석모델 개선 제공, 풍응답 계측시스템 소록대교 현장 적용, 목포대교 가설계 검토 풍속 하향조정, 내풍안정화 공사비 절감 유도, 목포대교 가설 중 내풍안정화 케이블 설계 및 풍동실험 검증 등의 활동을 펼쳤다.
연구단은 향후 지역인프라구축, 현장을 활용한 Test Bed 연구 수행, 실용화를 위한 제품화 추진, 실험 장치류 개발 및 적용 등을 과제를 수행할 계획이다.
이 중 현장을 활용한 Test Bed 연구 수행과 관련 연구단은 ▲목포대교 내풍안정화케이블 설계 및 풍동실험을 통한 검증 수행 ▲신일본제철이 수행한 1545 전교 풍동실험을 KOCED 풍동에서 재현 및 해석결과와의 비교 검증 ▲광안대교 상시진동실험 치 동적해석 모델 업데이트 제공 ▲소록대교 풍응답계측을 통한 풍속에 따른 장대교량 감쇠비 평가 기술 개발 ▲한ㆍ미ㆍ일 공동 Wireless Sensor 활용성 검증 제2진도대교 Test Bed 수행 등의 연구 과제를 수행할 방침이다.
이 같은 각종 주요 연구 과제 수행을 통해 연구단은 서남권 케이블교량 건설현장의 관ㆍ산ㆍ학ㆍ연 교류체제 구축, 지자체와 시공사, 설계사에 준비된 내풍기술 및 전문인력 적기 제공, J-프로젝트 및 여수엑스포 관련 해안관광시설 구축 시 전문인력 및 기술 지원, 지자체 및 지역 건설인력의 내풍기술 정보센터 활용, 연차별 정기 교육프로그램 및 기술강습회를 통한 산업체로의 기술 이전 등의 효과를 기대하고 있다.
이성로 연구단장은 "연구과제의 국가적 지원은 추후 외국에서의 국가 경쟁력을 확보하는 기틀이 돼 유형 또는 무형의 큰 자산이 될 것"이라며 "연구단은 해상교량을 포함한 서남해안 관광시설물의 내풍대책 및 방재기술에 대한 전문가 풀을 구성하고 향후 발생될 기술수요에 대한 연구 클러스터를 구축하는데 최선을 다할 것"이라고 말했다.
■인터뷰/이성로 내풍기술연구단장
"국내 기술 세계 진출 등 국가경쟁력 제고에 앞장"
내풍대책ㆍ방재기술 연구클러스터 구축 앞장
▲내풍기술연구단은 2005년 국토해양부 R&D 지역기술혁신사업 '호남/제주권' '풍환경모델 및 내풍기술 개발'이라는 과제로 선정됐습니다.
2010년까지 50억여원의 국고연구비를 지원받아 서남권 해상교량의 내풍기술 및 지역 방재기술을 개발하고 지역 연구 클러스터의 역할을 수행하고 있습니다.
서남권 연육ㆍ연도교 및 해안시설물의 중심에 위치한 목포대학교 산학협력단이 주관연구기관으로 호남권 주요대학, 산업체, 국내외 전문가 및 외국연구기관이 참여하고 있으며 지자체와 정부기관 등이 협력하고 있습니다.
-연구단에서 추진하고 있는 주요 업무는 무엇인지요.
▲연구단은 서남권 풍환경모델을 정립하고 장대 해상교량 및 유연구조물의 내풍해석 및 설계기법을 개발해 선진 요소기술 경쟁력을 강화하고자 합니다.
또한 태풍의 피해를 최소화하고 시설물 풍재해와 서남해역 침수에 대한 방재대책을 제시해 1차적으로 태풍 상륙지역의 지방자치단체, 2차적으로 국가 차원의 안전관리시스템을 강화하고자 합니다.
이를 통해 지역연구역량을 강화하고 지역건설산업 활성화를 기하고자 합니다.
특히 해상교량 건설사업은 지역 물류 및 관광산업 발전의 성장 동력이 될 지역특화 사업입니다.
이를 실현하기 위해 절대불가결한 요소인 실용적 내풍기술을 국제수준으로 끌어올림으로써 참여정부의 지역 균형발전사업의 기술적 접근을 가능케 해야 합니다.
이와 관련 연구단은 서남권 풍환경모델 및 방재기술, 장대교량 내풍해석 및 상부공 가설설계기술, 내풍사용성 향상을 위한 케이블교량 설계기술과 유연구조물 내풍 제진기술 등을 개발하는 과제를 수행했고, 현재 마무리 중에 있습니다.
또한 5년간의 연구기간동안 캐나다 온타리오대학교, 일본 요코하마대학교 등과의 끊임없는 교류를 통해 해외의 고급 풍동실험기술과 공탄성해석기술을 성공적으로 이전했습니다.
-국내 내풍 관련 기술력 수준은 어느 정도인지요.
▲젊은 전문 연구자로 구성된 연구단은 지역 해상교량 프로젝트를 대상으로 세부 전문기술을 개발하고 교량설계핵심기술연구단이나 대한토목학회, 풍공학회 등과 협력체제를 효과적으로 가동해 5년의 연구기간을 통한 지금, 선진국 수준에 근접한 수준으로 발전한 것으로 예상됩니다.
연구단 사업 종료 후에도 자립기반 구축과 다수의 교량 프로젝트 기회를 활용해 10년 내에 일본, 유럽, 미국 등과 동등 수준의 기술 보유국에 진입할 것입니다.
-관련 산업을 전망해 본다면.
▲연구단은 유관기관과의 공조를 통해 교량의 내풍기술을 세계수준으로 진입시키고, 2015년에 우리나라를 케이블교량 건설기술 주도국대열에 진입시키고자 합니다.
이를 위핸 연구단은 서남 및 제주해역 지자체의 풍재해 현안 해결 및 방재시스템을 구축하고, 해상교량 건설사업의 추진동력 제공 및 지역특화 건설사업을 창출하며, 장대 해상교량 내풍해석 및 내풍 설계기술의 선진화 주도를 비전으로 내세우고 있습니다.
특히 서남권에 집중된 케이블교량 수요는 국제적으로도 큰 관심을 유도하고 있습니다.
덴마크, 일본, 독일, 미국 등의 집중적인 도전 속에 당대의 기술을 주도할 수 있는 기술선진국은 결국 실제 교량 건설이 활발히 추진되는 국가가 될 것임을 감안할 때, 본 연구과제와 같은 선택과 집중방식의 국가적 지원은 추후 외국에서의 국가 경쟁력을 확보하는 기틀이 되어 유형 또는 무형의 큰 자산이 될 것입니다.
-향후 연구단의 계획은.
▲향후 연구단이 해체된 후에도 연구인프라의 연속성을 유지하기 위해서 연구기간 동안 관-산-학-연의 기술교류 네트워크를 구성하여 애로기술 발굴 및 해결, 필요 인력의 양성 시스템을 구축하고자 합니다.
이런 관점에서 본다면 전라남도가 계획하고 있는 J-프로젝트는 대규모 건설사업으로서 관광자원 개발이 핵심사항입니다.
따라서 우리 연구단은 해상교량을 포함한 서남해안 관광시설물의 내풍대책 및 방재기술에 대한 전문가 풀을 구성하고 향후 발생될 기술수요에 대한 연구 클러스터를 구축하고자 노력할 것입니다.
