낙석방지울타리, 세대 교체 이루다
낙석방지울타리, 세대 교체 이루다
  • 전찬민 기자
  • 승인 2022.08.23 13:08
  • 댓글 0
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[공학저널 전찬민 기자] 전 세계적인 기후 변화에 따라 세계 곳곳에서 집중호우, 태풍, 홍수, 가뭄, 폭설 등과 같은 이상 기후로 인한 자연재해가 발생해 피해가 증가하고 하고 있다. 특히 매년 여름 집중호우로 인해 발생되는 산사태는 인명과 재산 피해가 늘어나고 있어 이를 방지하기 위한 기술 개발이 활발히 진행되고 있다.

지난 2017년 기상청에서 발표한 한반도 기후 변화 전망보고서에 따르면 한반도의 강수량은 지난 30년간 78mm 증가했으며, 향후 지금까지의 기후 변화에 의한 강우량 증가보다 더 큰 폭으로 증가할 것으로 예상되고 있다. 이러한 강수량 변화는 지반의 간극수압 증가로 인한 지반 응력의 감소를 일으키기 때문에 산사태, 토석류, 옹벽 붕괴, 낙석 등 비탈면 재해를 일으키는 원인이 되고 있다.

이에 따라 낙석, 토석류 등의 발생을 예방하고 피해를 저감시키기 위해 낙석방지망, 낙석방 지울타리, 낙석방지옹벽, 피암터널, 토석류 대책시설 등 낙석·토석 대책시설을 설치하고 있다. 이러한 낙석·토석 대책시설은 설계와 시공이 용이하고, 상대적으로 저렴하기 때문에 전체 위험비탈면 대책공법 중 70% 이상을 차지하고 있으며, 낙석방지울타리는 낙석방지시설의 20%를 차지하고 있다.

또한 국내에서는 건설공사 비탈면 설계기준과 표준시방서, 도로안전시설 설치와 관리지침 등 방호성능 48~61kJ에 상응하는 낙석방지울타리와 1500형, 1000형 낙석방지망에 대한 설계 방법을 명기하고 있다. 하지만 이러한 기준은 미국과 유럽, 일본 등에서 요구하는 낙석방지울타리 성능에 비해 매우 낮기 때문에 이에 대한 개선이 필요하며, 일반적으로 설치하고 있는 48~61kJ급 낙석방지울타리로는 낙석을 충분히 방호하지 못하기 때문에 낙석방지울타리의 성능 개선에 대한 요구가 증가하고 있다.

이러한 요구에 따라 최근 기존 설치된 낙석방지울타리의 방호성능을 110kJ급 이상으로 향상시킬 수 있는 비철거식 보강기술인 ‘낙석방지울타리 보강시스템’이 개발됐다. 특히, 이 기술은 한국도로공사의 구매조건부 신제품 개발 사업에 선정되며 눈길을 끌고 있다.

낙석방지울타리 보강시스템의 주요 요소 자재는 고성능 선재 포획망, 지주보강장치, 충격흡수장치, 와이어로프, 지지부 등으로 구성되며, 방호성능의 향상이 필요한 낙석방지울타리가 설치돼 있는 현장에서 조립·시공해 성능을 향상시킬 수 있다는 것이 특징이다.

고강도 선재 포획망의 형상은 해외 선진 기술에 대한 검토와 형상 검토를 통해 최적의 형상 을 선정해 개발하는 것을 계획했다. 하지만 수요처인 한국도로공사의 자문과 적용방향성 제 안에 따라 기존 일반 낙석방지울타리에서 활용하고 있는 PVC 코팅망 형상과 동일한 고강도 선재 포획망으로 개발됐다.

또한 지주보강장치는 기존 H빔으로 제작된 지주에 대한 휨 강성을 확보하고 현장에서 용접이나 타공 등을 수행하지 않고 조립설치 할 수 있는 시스템으로 개발했으며, 시뮬레이션 등을 통해 그 성능을 검증했다.

개발된 낙석방지울타리 보강시스템의 프로토 타입에 대한 3회 이상의 실물성능시험을 통해 그 성능을 확인하고 개발을 완료했다. 또한 현장 적용성, 부재의 생산 가공성 등을 향상시키기 위한 추가적인 실물성능시험을 수행하고 있으며, 한국도로공사와 협의를 통해 시험시공을 앞두고 있다.

이러한 낙석방지울타리 보강시스템을 개발한 ㈜대한지오이엔씨는 소일네일링, 옹벽설계·시공 등 법면보강, 법면보호를 시공한 경험에 기반해 어떠한 조건의 사면공사에도 안전을 책임지는 기업으로 발전해 나가고 있다. 특히 지속적인 낙석피해 발생으로 인한 관심이 증가함에 따라 그간의 연구과제 등을 통해 연구 개발과 시험 결과를 바탕으로 기존 낙석방지 울타리 성능향상 방안에 대한 구상을 했고, 이에 개발된 낙석방지울타리 보강시스템을 한국 도로공사와 협력해 나가며 성능을 한층 업그레이드시키고 있다.

대한지오이엔씨 김재선 대표이사(사진, 우)는 “고성능 낙석방지울타리가 필요한 구간에 대해 기존 설치된 낙석방지울타리를 모두 철거 하고, 새로 마련된 100kJ 낙석방지울타리를 새로 설치하는 것은 시간적, 경제적 비용이 많이 소요된다”며 “이로 인해 기존 낙석방지울타리가 설치된 낙석위험구간의 경우 낙석방지울타리 보강시스템을 적용함으로서 시간적, 경제적 비용을 절감할 수 있다”고 말했다.

사진 좌부터 서상훈 상무, 김재선 대표이사

대한지오이엔씨는 그 외에도 국토교통부 ‘노후 옹벽 및 석축 유지관리를 위한 식생옹벽용 비철거식 시공기술 및 LPWA기술 LoRa기반의 유지관리기술 개발’에서의 연구개발 기술을 활 용해 K-WALL(네일식생옹벽)을 개발했으며, 기술 검증을 거쳐 한국도로공사 도공기술마켓에 등록됐다. 또한 ‘고성능 낙석·토석 대책시 설 국산화를 위한 5000kJ급 포켓식 낙석방 지울타리 및 유지관리 시스템 개발’의 연구개 발기술을 활용해 KR-NET SYSTEM(고에너 지 흡수형 낙석토석 대책시설)을 개발했으며, 현재 도공기술마켓에서 심의가 완료돼 등록을 앞두고 있다.

한국도로공사의 도공기술마켓은 중소기업이 보유한 개발 기술 또는 신기술을 검증하고 개 발이 필요한 기술의 성능 향상을 위해 지원하는 역할을 한다는 점에서 공공기관과 중소기업 간 동반성장과 상생의 장이 되고 있다. 이러한 협력과 지원을 통해 중소기업은 현재에 안주하지 않고 기술 경쟁력 강화를 위한 노력이 필요하다.

이에 따라 대한지오이엔씨는 지속적인 제품 개발과 설계, 현장적용 피드백을 통한 기술을 지속적으로 개선해 나가고, 나아가 지속적인 의견을 교류해 한국도로공사 등 고객의 요구에 맞춤형 제품 개발, 개선할 예정이다.


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