[공학저널 전찬민 기자] 지하시설물과 지하구조물은 우리의 생활과 안전에 직결되는 기본적인 사회기반인프라 시설물 중 하나다. 최근에는 지하철, 지하도로 등 지하공간에 대한 개발이 활성화됨에 따라 그 중요성은 더욱 강조되고 있으며, 이와 더불어 지하안전관리 방안을 지속적으로 마련해야한다는 요구도 증가하고 있다.지난 2018년 백석역 부근에서 발생한 온수배관 파열사고 등 지하 안전사고는 지속적으로 발생하고 있으며, 이러한 지하 안전사고는 국민의 인명과 재산피해가 발생할 뿐만 아니라 식수중단, 정전, 통신마비 등의 2차 피해가 발생할 수

[공학저널 전찬민 기자] 최근 경부, 경인 고속국도의 지하터널 건설이 발표되고, 주요 간선도로의 지하화도 추진되고 있으며, 이러한 지하도로의 수요증가와 더불어 위험물을 적재한 유조차 등의 대형차량 통행량도 급증하고 있는 추세다. 이에 따라 지하차도 내에서 대형차량의 화재 상황 시 이에 대한 안전 대비책이 시급한 과제로 떠오르고 있다.터널 내 화재의 특성은 열의 탈출이 제한되고 터널이 굴뚝 역할을 해 높은 온도의 화재를 유발할 수 있다는 점이다. 화재 시 터널 내부온도는 1350℃에 도달하는 등 엄청난 파괴력을 가지고 있으며, 이로

[공학저널 전찬민 기자] 콘크리트 구조물이 노후화되면 점진적으로 구조물의 성능이 저하되고, 적절한 유지관리가 이뤄지지 않는다면 균열 등의 노후화 손상이 확대돼 콘크리트 구조물의 안전성 문제가 발생하게 된다. 이에 따라 구조물에 대한 정기적 점검은 물론, 구조물의 성능이 저하되기 전에 보수, 보강이 필요하다.철근 콘크리트 구조물에서 발생하는 화학적 열화는 외부 열화 요인에 의한 시멘트 경화체의 수화물 변화, 철근의 부식 등의 원인이 될 수 있다. 콘크리트 구조물의 열화 정도는 열화 요인에 노출되는 시간에 다소 의존적인 특성을 가지고

[공학저널 전찬민 기자] 최근 세계적으로 터널의 연장이 길어지고 있는 추세로 우리나라도 터널의 연장이 점차 길어지고 있다. 그만큼 복잡하고 어려운 지반조건을 극복하기 위해 터널 기술도 함께 발전하고 있으며, 특히 기계화 시공은 터널공사의 필수적인 공법으로 자리매김하고 있다.현재 해외에서는 터널공사를 계획할 때 TBM(Tunnel Boring Machine) 공법을 우선으로 고려해서 계획하고, 특수한 경우에 대해서만 NATM (New Austrian Tunneling Method) 공법을 계획하고 있다. TBM 공법을 사용해 기계화

[공학저널 전찬민 기자] 최근 GTX를 비롯한 대심도 지하터널, 경부고속도로 지하화 이슈 등 기존 도로와 철도를 지하화해 지상공간을 효율적으로 활용하려는 사회적 관심이 증대하고 있다. 이에 따라 도심지 지하공간 개발에 최적화된 기계화 공법인 TBM에 대한 관심뿐 아니라 활용도도 높아질 전망이다.국내 터널시공은 발파에 의한 굴착공법이 일반화돼 있으며, 이를 NATM 공법이라고 칭하고 있다. NATM 공법은 적용단면의 범위가 넓어 시공성과 경제성이 뛰어난 장점을 가지고 있으며, 우리나라는 특히 NATM 공법 기술이 세계적으로 우수하기

[공학저널 전찬민 기자] 우리나라는 산지가 70%인 지형적 특성으로 인해 도로나 철도 건설 시 터널 시공은 필수 아닌 필수가 됐다. 또한 최근 도심지 지하공간 개발이 활발해지면서 안전성과 효율성에 대한 관심이 증가함에 따라 TBM 공법에 대한 관심도 함께 증가하고 있다.터널 건설에 대부분 적용됐던 발파/굴착에 의한 NATM 공법(New Austrian Tunneling Method)은 경제적 측면에서 경쟁력이 크다는 장점이 있는 반면, 사고 위험성과 소음, 진동에 따른 민원이 발생할 수 있다는 것이 단점이다. 이에 따라 최근 터널

[공학저널 전찬민 기자] 대중교통 이용을 활성화하고 도심지 교통난을 해소하기 위해 철도시스템의 장점을 버스에 적용한 간선급행버스체계 BRT가 점차 확대 운영되고 있으며, 이제는 BRT에서 한 단계 업그레이드된 지하철 같은 버스를 탈 수 있을 것으로 기대를 모으고 있다.지하철처럼 버스가 교통정체의 영향을 받지 않고 운행되기 위해서는 전용차로가 필요한데, 중앙버스전용차가 운영되기 시작하면서 버스 운행의 한계를 해소하는 계기를 마련했다. 또한 중앙버스전용차로의 장점을 살리고, 버스 서비스를 향상시키기 위해 새로운 버스체계 BRT가 도입되

[공학저널 전찬민 기자] 2020년대 들어 노후화된 콘크리트 구조물이 급증하면서 균열 보수 등 유지관리 비용에 대한 부담이 커지고 있으며, 구조물의 사용수명 단축 등 사회적 비용도 증가하고 있다. 이에 따라 아파트와 같은 주거시설과 교량, 터널 등의 기반시설물에 대한 효과적이며 지속가능한 유지관리 대책이 시급한 실정이다.현재 초장대 교량이나 초고층 건물과 같은 입체·복합 공간구조(Mega Structure)의 건설에 대한 수요가 늘어남에 따라 막대한 초기건설비 문제를 해결하기 위해 구조물의 성능을 장기간 유지시켜 유지보수비용 등 생

[공학저널 박인교 기자] 정부가 2030년 온실가스 감축목표를 온실가스 흡수와 제거량 확대를 위해 산림의 지속가능성 증진, 신규 탄소흡수원 확보, 탄소 포집·저장·활용 기술 확산에 나섰다. 이에 따라 다양한 기술이 접목된 연구개발이 활발히 진행 중에 있어 이러한 정부의 강력한 정책 의지를 뒷받침하고 있다.가장 대표되고 있는 연구가 바로 ‘온실가스 저감을 위한 국토도시공간 계획 및 관리기술 개발’이다. 이 연구는 2030 국가온실가스 감축목표와 2050탄소중립 구현을 지원하기 위해 온실가스 통계산정기술과 통합플랫폼을 구축하고, 온실가

[공학저널 송강식 기자] 우리나라 시설물 중 31년 이상 된 시설물은 2020년 이후 빠르게 증가할 것으로 전망되고 있다. 이에 따라 시설물(구조물)의 손상, 붕괴 등 안전사고를 사전에 예방하기 위한 안전진단에 대한 중요성이 강조되고 있다.지난 2016년 서울시 내부순환도로 상 정릉천 고가교의 외부 텐던이 부식으로 파단되는 사고가 발생해 종암로 일대 내부순환도로가 한 달간 폐쇄됐으며, 극심한 정체, 시민 불안감, 불편을 비롯한 막대한 경제적 손실이 발생했다.또한 서울시 내부순환도로와 동일한 PSC 박스거더 구조의 교량인 부산시 동서

[공학저널 강영호 기자] 땅속에 매설된 지하관로는 외력과 온도신축, 흙의 특성과 지하수, 기초지반 등의 영향을 받아 균열과 구멍 등의 손상이 발생되고 누수가 발생된다. 이러한 지하관로의 손상은 다양한 사고를 발생시킬 수 있어 이를 예방하기 위한 첨단 기술이 요구되고 있다.강관인 열수송관은 구조적으로 파손되기는 어려우며, 대부분 연결부나 기초지반의 부등침하로 인해 손상이 발생될 수 있다. 이러한 지하관로의 누수를 탐지하는 대표적인 물리탐사 기법인 GPR은 전자파를 지표면에 방사시킨 후 반사체에서 되돌아온 반사파를 감지하는 것이다.하지

[공학저널 전찬민 기자] 지난 2015년 12월 기후변화협약 제21차 총회에서 2020년 이후의 기후변화 대응을 담은 국제협약인 ‘파리협정’이 체결돼 신 기후체제가 도래됐다. 우리나라는 2030년까지 국가 전체 온실가스 37% 감축 목표로 향후 대응체계 마련에 나서고 있다.그간 산림 등에 비해 상대적으로 흡수량이 적어 관심이 높지 않았던 정주지 부문의 흡수원에 대해서도 중요성과 관심이 높아지면서, 정주지 부문에서의 탄소흡수량 산정기술과 탄소를 저감하기 위한 관리 기반 기술 개발의 필요성 또한 높아졌다.도시에서의 대표적인 탄소흡수원인

[공학저널 전찬민 기자] IoT 센싱 기술은 대상 구조물의 거동파악, 그에 따른 이상 대비, 대응으로 이어지는 시설물 계측의 모든 단계에 체계적, 효율적 수행이 가능하도록 하는 핵심기술 중 하나다. 최근에는 재난방재, 구조물 건전성 감시 등 다양한 분야에서 IoT 기술을 활용한 계측시스템 적용이 활발해지고 있다.현재 구조물 계측을 위해 다양한 계측기술이 사용되고 있으며 주로 검지부(센서)로부터 수집된 해당위치의 물리량 정보를 구축된 데이터베이스로 전송받아 분석프로그램을 통해 해당 데이터를 분석해 유의미한 구조물 거동정보로 전환, 유

[공학저널 전찬민 기자] 우리나라에서 발생한 2015년 서해대교 케이블 파단 사고, 2016년 정릉천 고가교 텐던 파단사고와 2019년 대만, 프랑스 교량 붕괴 사고 등에서 알 수 있듯이 교량과 같은 대형 SOC 구조물 안전관리가 매우 중요하며, 대규모 경제적, 사회적 피해를 유발할 수 있다. 국가 인프라의 노후화가 급격히 진행되는 상황에서 시설물의 안전관리와 관련 기술에 대한 사회적 관심도가 높아지고 있다.그럼에도 불구하고 시설물 안전과 유지관리를 위한 전문가가 많이 부족한 상황이고, 구조상 시설물로의 접근도 제한적이라는 한계가

[공학저널 전찬민 기자] 버스 수단분담율은 지능형교통체계(ITS)의 도입, 환승할인, One Card All Pass, 간선급행버스체계(BRT) 확대 등으로 2004년 이후 전반적으로 증가됐지만 2011년 이후 정체 상태이다. 이를 극복하기 위해 수요응답형 대중교통버스의 자율주행기술 구현으로 대중교통의 활성화를 앞당기고 있다.버스는 철도와 함께 대중교통체계의 양대 축으로서 상호 끊김없는 연계·통합과 환승서비스가 필수임에도 철도가 배타적 노선과 자동화된 네트워크 구축·운영이 가능한 반면, 버스는 다양한 노선버스와 승용차, 택시와 함께

[공학저널 전찬민 기자] 도로변 미세먼지 농도는 도시대기 평균 미세먼지 농도에 비해 4~11㎍/㎥ 높게 나타나고 있다. 이에 따라 도로의 미세먼지 저감을 위해 분진흡입차, 고압살수차가 활용되고 있지만 보다 실효성 있는 미세먼지 저감 기술이 필요한 시점이다.도로에서 발생하는 미세먼지는 자동차 배기가스로부터 발생되는 질산화물질(NOX)와 도로포장과 차량 타이어 마찰에 의해 발생된다.특히 도로에서 배출되는 자동차 배기가스는 보행자를 비롯해 차량 운전자, 주변 주거시설 사용자 등 많은 사람들이 흡입하는 공기의 질을 저하시키고, 가스와 입자

미세먼지나 코로나19와 같은 바이러스로 인한 사회적비용이 기하급수적으로 늘고 있는 추세이다. 이에 적은 비용으로 최대의 효과를 기대할 수 있는 공기청정과 살균기에 대한 관심이 높아지고 있다.WHO가 117개국의 6000여 개 도시의 대기질을 분석한 결과에 따르면, 각 도시에서 마시는 공기 중에 함유된 초미세먼지(PM2.5), 미세먼지(PM10), 이산화질소 농도가 건강 기준에 미치지 못하는 것으로 나타났다. 세계인 중 99%는 오염 제한 기준을 초과한 공기로 숨 쉬며, 폐와 혈관에 침투할 위험이 있는 입자 투성이 공기를 마시고 있는

[공학저널 전찬민 기자] 지난 2009년 신종플루와 2015년 메르스에 이어 코로나19 사태는 전 세계적으로 고위험 감염병으로 인한 충격과 공포를 안겨줬다. 이러한 팬데믹 상황은 감염병 확산방지를 위한 항균·항바이러스 공조 필터·장치를 더욱 발전시키는 계기가 됐다.호흡기 감염병은 감염자가 기침, 호흡 등을 통해 배출하는 침방울로부터 감염원이 전달돼 파된다. 특히 코로나19는 세계보건기구(WHO)가 공기 전파 가능성을 인정한 감염병으로서, 이는 감염자와의 밀접접촉을 통해 비말입자에 직접적으로 노출되지 않더라도, 공기 중 부유 에어로졸

[공학저널 전찬민 기자] 벚꽃이 만개하는 봄이 되면 찾아오는 불청객인 미세먼지는 호흡기 질환을 유발하는 등 우리의 건강을 해치고 있다. 또한 장기화 되고 있는 코로나19로 인해 실내 생활이 늘어남에 따라 공기청정기, 공기순환기 등 실내 공기 관리를 위한 제품의 수요가 급증하고 있다.공기청정기와 공기순환기는 둘 다 미세먼지를 제거하고 청정한 공기를 제공하는 점에서 공통점을 가지고 있다. 하지만 공기청정기는 실내에 있는 공기를 내부순환을 통해 필터링하는 장비인 반면, 공기순환기는 환기장비로서 미세먼지와 유해가스를 함유한 실내공기를 외부

[공학저널 전찬민 기자] 차량이 스스로 주행하는 자율주행은 자신의 위치를 끊임없이 확인하기 위해 차량에 설치된 센서를 통해 도로와 주변을 인식한다. 안전한 자율주행을 하는 차량은 필수적으로 교통표지, 교통신호등, 차선 등의 도로시설물과 지형지물, 다른 도로이용자 등을 인식하는 것이 중요하며, 이에 따라 도로시설물의 인프라에 대한 중요성이 더욱 강조되고 있다.자율주행차량(Autonomous Vehicle, AV)은 일반 운전자의 눈의 역할을 센서가 담당한다. 초창기의 AV는 이러한 센서 중심의 기술을 고도화하는 전략으로 삼았다. 하지