[도로 특집] 용인구리건설사업현장을 가다 - 한국도로공사 용인구리건설사업단
서울-세종고속도로, 대한민국 新경제동맥 거듭···핵심 인프라 '자리매김'

■ 3조 6천여억 투입···자율주행 핵심 인프라 등 미래시대 선도 최첨단 기술 집약
■ 세계 최대 경간장 콘크리트 사장교, 총 1천725m ··· 한국 토목 기술력 ‘결정체’ 
■ EX-BIM 시범 적용 등  ICT 활용한 공정 효율성 제고·건설현장 안전 강화 만전

개통 50여년간 국가경제의 대동맥 역할을 수행한 경부고속도로와 대체 노선으로 건설된 중부고속도로이 만성교통체증으로 몸살을 앓고 있다. 교통 혼잡을 줄이기 위해 정부가 새로운 고속도로를 건설하고 있다. 행정기능이 강화되는 세종지역과 경제기능이 집중된 수도권지역의 연계교통망을 강화하기 위한 ‘서울-세종고속도로’가 그 주인공이다. 이 노선이 개통되면 경부·중부고속도로의 수요를 흡수, 국가경쟁력을 제고할 핵심 인프라로 자리매김할 것으로 기대된다.  해당 노선에서 수도권구간은 한국도로공사 용인구리건설사업단이 맡았다. 2016년 연말에 개소한 사업단은 이후 사업 추진에 박차를 가하며 2022년까지 공사를 추진할 계획이다. 특히 최신 건설기술을 대거 도입하는 등 건설산업의 발전을 선도하고 있다.  2019년 도로의 날을 기념해 본보는 기술경연장이 펼쳐지고 있는 용인구리건설사업현장을 살펴봤다.

[국토일보 김주영 기자] 서울-세종고속도로 건설 사업은 중부권역 교통량이 도로 용량을 초과함에 따라 도로 본연의 기능을 살리기 위해 추진되고 있다.

실제로 현재 경부고속도로는 하루 최대 21만대의 차량이 이용하고 있는 실정으로, 도로 용량인 16만 8,000대를 훌쩍 넘어서 혼잡도 E~F등급으로 떨어졌다. 중부고속도로는 그나마  상황이 나은 편이지만, 도로 용량(8만 4,000대)에 근접하는 차량이 이용 중이다.

앞으로 세종지역의 행정기능이 한층 강화되고, 일대 동탄신도시와 위례신도시 및 세종시 인구가 빠르게 증가해 혼잡가중치는 급증할 것으로 전망된다. 자연스럽게 수도권과 세종 사이의 경부고속도로 교통 정체가 더욱 극심해질 것으로 예측되고 있다.

교통량 예측치를 보면 2023년에는 경부선 신갈-수원 교통량은 41%, 하루 27만대가 증가하고, 남이-천안구간은 30%가량 늘 것으로 보인다.

이로 인해 발생하는 연간 국가교통혼잡비용은 GDP의 2.2%인 30조원에 이르며, 혼잡비용 역시 매년 3.2% 증가해 국가경쟁력을 약화시키는 요인으로 작용할 것이란 우려의 목소리가 나오고 있다.

무엇보다 국내 화물 수송의 11%를 처리하는 경부·중부고속도로의 혼잡은 물류산업 경쟁력도 저하하는 요인이다. 전체 화물수송량의 43%를 고속도로가 분담하는 상황에서 경부·중부선이 1/4을 소화하고 있기 때문이다. 

■ 2020년 이후 공사비 본격 집행
서울-세종고속도로는 기존 경부고속도로의 교통 혼잡 해소와 물류비 절감을 위한 사업이다. 특히 민자사업으로 추진하려던 당초 계획을 재정사업으로 전환해 고속도로의 공공성도 강화한다.

이를 위해 한국도로공사는 지난 2016년 연말 용인구리건설사업단을 개소, 공공 주도의 건설사업을 본격화했다. 용인구리건설사업단은 경기 용인시 양지동에서 구리시 토평동까지 총연장 38.13km 구간에서 건설사업을 진행하고 있다.

사업비는 공사비 2조 8,017억원을 포함해 총 3조 6,575억원이 투입된다. 올해까지 연차별 사업비 집행 계획은 대체로 용지비 비중이 크다. 내년부터는 전체 공사비의 76%인 2조 1,088억원을 집행한다.

사업구간의 주요 시설물로는 출입시설 8개소(나들목 6개소, 분기점 2개소)와 교량 68개소, 터널 10개소 등이 있다. 전체 연장 대비 구조물 비율은 68%를 차지하고 있다.

■ 도공 최고 EX-BIM 시범 적용
용인구리건설사업은 최신 기술을 선제적으로 도입하고 적극적으로 활용하고 있다. 국내 토목기술 발전을 선도하고 있는 기술경연장인 셈이다.

먼저 4차 산업혁명으로 탄생한 정보통신기술(ICT)을 활용해 기존 건설관리 분야에서의 한계를 뛰어 넘었다. 또한 터널시공 정보화 및 EX-BIM(EXpressway Building Information Modeling의 약자로 공사정보가 입력된 3차원 입체 모델링)을 활용한 지능형 건설관리기법도 적용했다.

구체적으로 보면, 지난해 2월 발파식이 열린 남한산성터널(연장 8.3km)에는 첨단 ICT 시공 정보화 모델을 채택했다. 해당 정보화 모델은 설계 활용, 현장 관리, 안전 관리 측면에서 시공 효율성을 제고할 것으로 기대된다. 

이동형 다기능 차량을 활용해 터널막장면을 자동 관측할 수 있고 막장 관측 촬영 전송으로 실시간 정보를 수집할 수 있다. 또 모바일 기반의 디지털 페이스 맵핑으로 막장 정보를 손쉽게 살펴볼도 있다. 이 정보는 데이터베이스(DB)화돼 굴착 중 막장 상태를 보다 신속하고 합리적으로 판단할 수 있는 자료가 된다.

비콘과 CCTV를 기반으로 근로자의 위치와 작업 현황을 파악할 뿐 아니라 실시간 유해가스 측정으로 비상시 작업자에게 긴급 위험경보를 알리는 등 안전성도 강화했다.

이는 암질이 불량한 저비저항대 및 추정단층 등에서의 굴착과정에서 위험요인이 산재해 있고, 남한산성 일대 사찰 및 주택가를 근접 통과하는 특성상 24시간 연중작업으로 인한 유해가스 및 분진 발생을 예방, 최소화하기 위해 도입됐다.

용인구리건설사업단은 도공 최초로 EX-BIM을 시범추진해 성과를 확인하고 있다. EX-BIM은 시설물 간섭, 경간, 환경성, 설계도 수량 적정성 등을 검토하는 데 활용된다. 또한 3차원(3D) 시공상세도, 전자도면, 공정 및 시공 이력관리 등을 통해 각 시공단계별로의 효율성을 강화했다.

4차 산업혁명 기술의 한축인 드론도 적극 활용한 현장 점검도 실시 중이다. 용지 보상시 토지 소유자의 이해도를 높일 뿐 아니라 고소작업이 진행되는 공정에서는 안전 점검을 진행하는 등 광범위한 영역에서 시공 적정성도 모니터링하고 있다.

기타 스마트 건설관리 기술로는 ▲VR을 이용한 안전교육 실시 ▲수화열 실시간 측정 시스템 ▲전자 소음 감쇄기 ▲노면침하 자동화 시스템 등이 사용되고 있다.

■ 세계 최대 경간장 콘크리트 사장교 토목 경쟁력 과시
용인구리건설사업현장에는 세계 최대 경간장(교각간 거리) 콘크리트 사장교인 ‘고덕대교’가 자리 잡았다. 한국의 토목 기술력을 과시하는 대목이다.

한강을 횡단하는 고덕대교는 연장 1,725m에 주경간장 540m를 자랑하는 세계 최장이다. 주탑 높이만 165m에 달한다. 특히 설계 수명은 200년으로, 향후 케이블선은 교체가 가능한 PS강연선을 사용할 계획이다. 무엇보다 2D/3D 모형 풍동실험 통한 공기역학적 안정성을 검증하는 등 초속 100m 이상의 바람에도 안전한 내풍안전성을 확보했다.

한강에 교각을 건설하는 만큼 한강 수위에 따른 안전 체계도 확고하게 구축했다. 교량 시공을 위해 축구장 1/4크기의 가물막이와 가교를 먼저 설치해야 하는 까닭에 집중호우 등으로 인한 수위 변화가 인근 지역에 수해로 이어질 수 있기 때문이다.

이에 따라 도공은 한강홍수통제소와 연계 체계를 구축해 한강수계 시간별 댐 방류량을 즉각 파악하고, 수위 변화에 따른 현장대피매뉴얼을 마련했다.

■ 9호선 터널 근접 ‘난구간’···첨단기술로 극복
용인구리건설사업현장에서 최대 난구간은 서울 강동구 도심구간을 통과하는 곳이다. 이곳에 들어서는 방아다리터널은 서울지하철 9호선 터널과 불과 6m 떨어진 지점을 지난다. 게다가 원지반까지의 두께가 얇은 저토피구간도 존재해 정밀시공을 요구하는 구간이다. 

이에 도공은 터널을 굴진하면서 기존 암반에 콘크리트를 뿜어 붙이고, 암벽 곳곳에 죔쇠를 박으며 파 들어가는 NATM공법을 적용해 터널 착공을 시작했다. 동시에 지역민의 쾌적한 생활환경 확보를 위해 터널 내 공기정화시설을 설치할 계획이다. 또한 전문성 향상을 위해 경관설계 도입 및 개착터널 상부 공원화를 통해 서울-세종고속도로의 상징성을 확보한다는 구상도 정했다.

안전 측면에서는 고품격 방재시설을 계획해 자동화재감지설비 및 능동형 소화 시스템을 구축한다. 또 유사시 풍도를 통한 집중배연 시스템을 적용하고 지상 대피시설을 곳곳에 마련, 비상시 대피능력을 고려한 피난 연결통로 간격을 조정하고 지상 대피시설을 포함하는 등 방재성능을 추가 확보했다. 

■ 미세먼지 등 환경측면 관리 강화
용인구리건설사업에는 미세먼지 등에 민감해진 시대적 분위기를 감안해 건설현장에서 발생하는 비산먼지를 최소화하기 위한 첨단 기술을 활용한다. 비산먼지 저감시스템인 ‘용의 눈물’을 도입, 운영함으로써 환경 친화적인 공사를 진행하고 있다.

‘용의 눈물’은 비산먼지를 줄이기 위한 살수 분무차량으로 물을 분무시켜 먼지를 흡착·낙하시키는 원리로 터널발파 초기에 높아진 미세먼지 수치를 물분무로 급격히 저감시키는 장비다. 비산먼지나 분진으로 인한 터널 내 근로자의 작업 여건을 개선하는 데 일조한다.

동시에 스마트기기에 설치된 애플리케이션 및 전광판을 통해 터널 내 미세먼지를 모니터링 할 수 있는 ICT 기반 현장으로 거듭났다. 

특히 고덕생태자연공원에 법적보호종인 맹꽁이 출현에 따른 대책도 마련했다. 환경단체와의 적극적인 소통을 통해 공동대응하고, 관계기관과의 지속적인 협의와 현장 관찰 등을 통해 포획·이주 절차를 진행해 생태 보존에도 앞장섰다. 특히 환경단체와 협력해 지역주민과 청소년을 대상으로 맹꽁이 포획과정을 설명하는 생태교육도 진행한다. 

■ 글로벌 경쟁력 갖춘 광역경제권 실현
서울-세종고속도로가 개통되면 포천고속도로와 연계돼 글로벌 경쟁력을 갖춘 광역경제권을 실현하는 인프라로 자리매김한다. 경부선, 중부선 교통 혼잡 해소와 물류비 절감을 통해 국가 경쟁력을 강화시키기 때문이다. 

한국도로공사는 경부·중부선 교통량의 분산으로 혼잡구간이 현행 209km에서 89km로 대폭 줄고 통행속도 역시 중부선 시속 73→83km로, 경부선 시속 65→71km로 각각 증가할 것으로 예측했다. 

통행시간 단축 등을 통해 연간 8,400억원의 편익이 발생하고, 생산유발표과도 11조원에 달하는 등 다양한 경제적 효과가 발생할 것으로 기대했다. 

이는 수도권과 충청권 지역간 연계 강화를 통해 국토의 균형 발전을 견인하고, ICT 도로산업을 육성하는 촉매제 역할을 하게 된다. 특히 ITS(지능형교통체계)를 기반으로한 자율주행시대 개막을 이끌어 국내 자동차 산업뿐 아니라 도로산업의 해외 진출을 가속화할 것으로 보인다.

■ 사람 중심 스마트고속도로 구현 총력
용인구리건설사업단은 이번 사업을 통해 ‘사람 중심의 스마트 고속도로’라는 한국도로공사 비전을 실현하기 위해 매진하고 있다. 세계최장 콘크리트 사장교, 도심지 관통 근접병설터널 등 최첨단 기술을 최일선에서 실현하는 한국도로공사 대표 사업단으로 토목 기술의 발전도 견인하고 있다. 

용인구리건설사업단 정국영 단장은 “수도권과 세종충청권의 연계 강화를 위한 사업을 통해 국토 균형 발전에 기여할 것”이라며 “적기에 건설해 수도권 상습 지정체를 해소하고 국가경쟁력 제고를 실현하겠다”고 강조했다. 

무엇보다 사업단은 신뢰와 소통 중심의 건설문화를 실현하고, 주요 현안사항의 공동해결 모색하기 위한 ‘건설참여자 소통회의’ ‘실무자간 소통회의’ 및 발주자-원도급사-하도급사간 교류·협력을 위한 ‘동반성장 소통회의‘를 주기적으로 시행하고 있다. 

용인구리건설사업단 관계자는 “올바르고 열린 청렴문화 확산하고, 국민 안전을 최우선 가치로서 ‘건설현장 안전강화’를 위해 노력하겠다”며 “한정된 공기, 어려운 공사여건 속에서 최고의 고속도로를 건설한다는 자부심으로 열과 성을 다해 사업을 추진하겠다”고 말했다.