새만금 현장서 효과 검증… 제부도 해상 건설현장서도 ‘성공’
해상교량 기초 가물막이 설치․해체 공정 단순화… 국내외 기술 선도

[국토일보 하종숙 기자] 국토교통과학기술진흥원(원장 손봉수/이하 국토교통진흥원)의 국가R&D 성과로 또한번 세계 최초의 공법 개발에 이어 현장적용으로 우수성을 입증, 국내는 물론 글로벌 시장에서의 기술 선도가 기대되고 있다.

국토교통진흥원은 세계 최초로 해상교량 기초 공사 시 흡입압(Suction pressure)을 이용해 가물막이용 원형강관(직경 20m급) 가설공법을 개발, 실제 현장에까지 적용함으로써 우수성을 입증받았다고 25일 밝혔다.

국토교통부와 국토교통진흥원은 고부가 메가스트럭쳐인 케이블교량 분야 기술 선도 및 해외시장 진출 지원을 위해, 지난 2016년부터 건설기술연구사업(R&D) 일환으로 ‘케이블교량의 글로벌 경쟁력 강화를 위한 전주기 엔지니어링 및 가설공법 개발(2016∼2021)’ 과제(주관연구기관:한국도로공사/이하 케이블교량 연구단)를 추진 중에 있다.

참고로 R&D과제는 ▲1세부-케이블교량 해외진출 통합 솔루션 개발(한국도로공사) ▲2세부-재난에 대한 케이블교량 위험도 평가 및 레질리언스 확보기술 개발(서울대학교) ▲3세부-케이블교량 하부구조 신뢰도기반 설계엔지니어링 기술 개발(한국건설기술연구원) ▲4세부-해상교량 기초 대형원형강관 가설공법 개발(한국건설기술연구원)로 진행되고 있다.

이번 케이블교량 연구단을 통해 개발한 해상교량 기초 가물막이 공법은 흡입압을 이용해 대형(직경 20m급) 원형강관을 가설할 수 있는 고난도 기술일 뿐만 아니라, 기존 공법 대비 획기적으로 공사비 절감 및 공기 단축까지 가능한 대체기술이다.

일반적으로 해상 기초공사는 육상 기초공사 대비 복잡한 공정과 높은 난도로 인해 공사비가 2배 이상 많이 소요되는데, 육상화 조건을 만들기 위한 가시설의 설치･해체 비용이 주요 요인이다. 해상 교량공사의 기초공사비는 전체 공사비 중 약 30% 정도를 차지하며, 지반조건이 열악한 경우 전체 공사비의 50%까지 증가 가능하다는 게 국토교통진흥원 측 설명이다.

이 공법은 흡입압에 의한 지반관입 원리를 응용한 본 공법에서는 고용량(흡입량 350㎥/hr 이상) 흡입 펌프시스템을 활용, 직경 20m급 대형 원형강관을 한 번에 관입･인발할 수 있도록 했으며 관입 중인 원형강관의 수직도를 실시간으로 계측하고 흡입 펌프시스템을 자동 제어할 수 있는 기능을 탑재, 작업자 숙련도에 의존해 오던 기존 기술 대비 시공속도를 대폭 향상시켰다.

본 공법 적용에 따른 경제성 분석 결과, 가장 경제적이며 보편적으로 활용되는 가물막이 공법(원형 시트파일) 대비 공사비 28% 절감 및 공기 52% 단축이 가능한 것으로 나타났다. 이는 화명대교 교각 1기 기준시 원형 시트파일 공법(공사기간 177일, 공사비 12억2,000만원)에서 원형강관 공법 적용으로 공사기간 84일, 공사비 8억8,000만원으로 실증에서 성과를 자랑했다.

특히 이 공법은 2019년 5월 새만금 현장에서 직경 5m급 원형강관에 대한 파일럿 테스트를 통해 시공성 및 효과성을 검증 한 후 기술 보완을 거쳐 올 11월 22일부터 25일까지 경기도 화성시 전곡항 인근 제부도 해상케이블카 건설현장에 직경 20m급 원형강관을 관입․인발하는데 성공했다.

국토교통진흥원 관계자는 “이 공법은 해상교량 기초 가물막이 설치․해체 공정 단순화를 통해 공사비 절감 및 공기 단축이 가능하다”며 “기술․가격 경쟁력을 바탕으로 국내외 기술 선도 및 시장 선점이 전망된다”고 강조했다.