[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 때문에 현재까지도 터널 공사에 활용되고 있다.
하지만 NATM 공법은 발파를 통해 터널을 굴착하기 때문에 발파에 따른 소음, 진동, 분진 발생이 불가피해 이로 인한 환경피해와 민원 발생이 증가하고 있다. 특히 화약사용으로 인한 낙반사고 등 인사사고의 위험요인이 상존하고 있다는 것 또한 문제다.
반면 TBM(Tunnel Boring Machine)은 원통형의 굴착장비를 통한 기계화 시공으로 역학적으로 안정된 원형단면을 형성하는 기계화 굴착공법이다. 또한 TBM공법은 발파를 완전히 배제하기 때문에 소음과 진동을 최소화하는 친환경적인 터널 시공법이다.
최근 건설현장에서 전반적으로 작업자의 안전사고에 대한 관심이 높아지고 있기 때문에 TBM 공법은 근로자 작업환경의 쾌적성과 낙반사고 등의 인사사고에 대한 안전
성을 고려해 작업자의 안전까지 확보할 수 있다는 것이 장점이다.
현재까지 우리나라는 TBM 공법을 활용한 터널 시공 사례가 해외에 비해 적지만 최근 지하공간 개발사업이 활발해지면서 TBM 공법을 적용한 터널 공사가 증가하고 있다. 이와 함께 전문기업들도 TBM 기술을 확보해나가며 TBM 활성화에 기여하고 있다.
특히 국내 최장거리 Gripper TBM 시공실적(L=130km이상)을 보유한 호반산업은 소구경(2.6m) TBM 장비부터 대구경(11.6m)까지 다양하게 장비를 보유하고 있다. 또한 TBM 설계지원에서부터, 시공, 장비관리까지 TBM에 대한 국내 전문 인력들로 구성돼 있으며, 지속적인 TBM 기술연구를 통해 다수의 TBM 관련 특허기술도 보유하고 있다.
호반산업은 Gripper TBM뿐만 아니라, 쉴드 TBM까지 진출해 Gripper TBM과 Shield TBM 모두 시공 가능한 국내 최초의 TBM 전문기업이라는 명성을 이어나가며, 실적을 쌓아가고 있다.
최근 TBM 굴진을 완료한 ‘반포천 유역분리터널 건설공사’의 경우, 강남역 일대 홍수 대응능력을 향상시키기 위해 반포동(교대역~고속터미널역)에 Gripper TBM 8.0m를 투입해 총연장 1162m의 하수터널을 건설한 공사다.
공사위치가 교대 법원과 강남성모병원에 인접해 있고, 지하철 3호선을 5.63m 이격해 근접 시공하는 대표적인 도심지 공사로 손꼽히고 있다. 또한 TBM의 기술력과 안정성, 그리고 도심지 공사에서의 우수성을 알리는 대표적인 공사로 평가되고 있다.
호반산업 김가현 과장(사진)은 “Gripper TBM에만 머물렀던 호반TBM은 지난해 Shield TBM 분야까지 진출해 국내 유일한 Gripper과 Shield TBM이 시공 가능한 TBM 선두주자가 됐다”며 “기존의 TBM 시장이 활성화돼 있는 도수터널이나 전력구 시장뿐만 아니라, 대단면 교통터널에 TBM 진출로 시장을 확대해 나가며 지하공간 복합개발기업을 목표로 나아갈 계획”이라고 말했다.
도심지 지하공간의 개발은 교통 편의성 증대, 물류 비용 절감, 지상 녹지화 등 여러 유익들이 늘어나 도시 공간의 효율적 활용 방안이 될 것으로 예상되고 있다. 이에 따라 현재 해외 선진국에서 도심지 지하공간 개발이 추진되고 있으며, 터널공사의 대부분은 TBM을 활용하고 있다. 해외 터널공사 중 TBM 시장의 점유율은 80~90%로 매우 높은데 반해, 국내 TBM 시장의 점유율은 5% 정도로 현저히 낮은 수준에 머물고 있다.
김 과장은 “TBM 장비가 워낙 고가이기 때문에 TBM 공사비가 NATM에 비해 높다는 인식이 남아있다”며 “비용대비 편익 비율(B/C) 산정 시, 단순 공사비에 대한 비교뿐만 아니라, 작업자의 작업여건, 공사 중 시공 위험 노출도 등 안전과 환경보호에 대한 사회적 가치를 평가항목으로 구체화한다면 단순 시공 공사비로 경제성을 비교해 공법을 선정하는 방식에 대한 논의가 필요하다”고 말했다.
이에 호반산업은 그간 국내에 적용이 다소 미비했던 TBM 공법의 활용도를 높이고자 다수의 현장에 TBM을 적용해 시공능력을 고도화하고, 현재 국내 1위의 TBM 시공실적과 기술력을 바탕으로 다양한 터널공사에 안정적으로 적용하기 위해 노력할 예정이다.
