K-Tunnel 기술의 세계화, 이제 곧 펼쳐진다
K-Tunnel 기술의 세계화, 이제 곧 펼쳐진다
  • 전찬민 기자
  • 승인 2024.06.11 16:32
  • 댓글 0
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[공학저널 전찬민 기자] 국내 터널기술은 1950년대 이전까지는 열차나 차량을 위한 소단면 터널로 극히 제한적인 개발이 이뤄져 왔다. 하지만, 1970년대 서울에 지하철이 건설되기 시작하면서 도심지 터널이 활발히 건설돼 현재 전국 6대 주요 도시에서 지하철 터널이 건설·운영되고 있을 뿐만 아니라 통신구, 전력구, 공동구, 수로터널 등도 활발히 개발되고 있다.

특히, 1980년대 초 서울 지하철 3, 4호선 건설에 도입된 NATM 공법은 국내 터널 기술 발전의 획기적인 전기를 마련했고, 현재는 터널굴착의 표준공법으로 정립돼 경암은 물론 팽창성 암반이나 미고결 지반에 이르기까지 광범위하게 적용되고 있다. 이와 같은 터널기술 발전은 터널굴착의 자동화와 기계화, 각종 지반보강과 보조공법의 발전이 토대가 됐다고 볼 수 있다.

국내 NATM 공법의 기술수준은 세계 최고 수준으로 지난 2021년 12월 1일에 개통된 보령해저터널은 연장 6.93km로 세계 5위에 해당하는 해저터널로 고수압 단층대의 매우 불리한 시공조건을 감안할 때, 국내 기술진 이외에는 누구도 NATM 공법으로 공사를 성공적으로 마무리 하기는 쉽지 않았을 사례로 손꼽힌다.

한편, 1818년 영국 Thames강 하부를 통과하는 터널 굴착을 위해 Marc Isambard Brunel이 최초의 쉴드터널 개념을 도입한 이래로 TBM 기술은 지속적으로 발전해 현재는 전 세계적으로 도로, 철도, 지하철, 전력구, 통신구, 상하수도터널 등 다양한 터널공사에 적용되고 있다. 국내에서는 1985년에야 처음으로 TBM 공법이 도입됐으며, 아직 독일, 미국, 일본 등 선진국가에 비해 TBM 기술 수준과 기술자의 공급은 여전히 저조한 실정이다.

특히, 한국의 눈부신 산업기술 수준을 고려할 때 국내 TBM 관련 기술은 국외 기술 수준의 약 60~70% 수준으로 낮게 평가되고 있다. 국내에서 TBM 기술이 발전하지 못하는 이유는 TBM 장비조달과 핵심기술의 대부분을 외국에 의존하고 있다는 점과 이로 인한 터널 공사비 상승과 더불어 역설적으로 NATM 기술이 세계 최고 수준이기 때문이라는 시각도 있다.

TBM 공법은 기존 NATM 공법에 비해 경제적이고 친환경적인 터널 시공 공법으로, 다가오는 글로벌화, 스마트화, 친환경화 시대에 대응하기 적합한 공법으로 TBM 관련 기술발전은 앞으로도 계속 이뤄질 것으로 예상된다.

한국터널지하공간학회 박준경 부회장(사진, 대림대 교수)은 “현재 국내 TBM 제작 수준과 수요를 감안할 때 TBM 장비의 자체 생산과 개발과 같은 hardware 측면에서는 단기간에 TBM 선진국을 따라 잡기가 어려울 수 있다”며 “하지만, TBM 자동운전, 고속시공 그리고 리스크관리와 같은 S/W 측면에서는 선두주자가 될 수 있는 여지는 충분히 있다”고 말했다.

그는 이어 “무엇보다 TBM 터널이 상당히 국내에서 여러 가지 난제를 가지고 있었던 가장 근본적인 원인은 경험 부족이 아니라 한국적인 지반조건에 적합한 TBM 기술과 데이터가 확보되지 않았기 때문”이라며 “이러한 우리나라 지반특성과 공사여건에 적합한 TBM 터널 기술을 확보하는 노력들이 우선적으로 필요하며, 이를 위한 법적·제도적 뒷받침이 선행돼야 할 것”이라고 덧붙였다.

TBM 공법 외에도 LiDAR(라이다), 드론 등을 활용한 UAVs(Unmanned Aerial Vehicles) 기술과 건설자동화 측면에서는 로보틱시스템(Robotic systems), BIM(Building Information Modeling), 사물인터넷(IoT) 등도 스마트건설기술로 손꼽히고 있다. 이와 더불어 스마트 안전장비는 건설 현장 작업자 안전장비에 IoT 기술, 무선통신기술 등을 적용해 작업자의 안전 현황을 실시간으로 관제함으로써 안전사고를 줄일 수 있도록 개발되고 있다.

이처럼 최근 건설업계의 급격한 변화 속에 이제는 새로운 건설 패러다임을 준비해야 하는 중요한 분기점에 서 있는 가운데, 한국터널지하공간학회는 터널공학과 관련된 보다 다양하고 폭넓은 기술 분야의 활발한 참여와 기여를 더욱더 활성화하고자 노력하고 있다. 특히, 지난 1992년 창립 이후 학회 내에 전문분야에 대한 기술위원회를 신설하고, 학회를 중심으로 터널과 지하공간 분야에서의 기술 포럼과 기술 교육활동을 지속적으로 수행해 터널과 지하공간의 기술발전에 기여해 왔다.

최근에는 보다 새로운 기술에 대한 니즈를 반영해 기술세미나와 기술서적 발간 등을 적극적으로 지원하고 있다. 특히, TBM 등과 같은 기계굴착 분야는 터널기술자들이 해결해야 할 기술 분야로서 기계·장비 기술자와 함께 공동의 작업을 통해 효율적이고 실제적인 응용기술을 터널 현장에 제공할 수 있도록 다양한 국제 기술교류와 국책 연구개발 활동을 수행하고 관련 전문가들과 교류하고 있다.

지난 30년 동안 기술포럼 및 특별 세미나 개최, 현장답사 및 현장견학 그리고 다양한 기술서적 발간 등을 꾸준히 진행해 왔다. 16대 한국터널지하공간학회에서는 신지하공간 개발 정책 연계를 위한 정책연구 시행, 정부 및 공공기관, 산학연과의 연계협력 강화, 기술교육 개발 및 터널엔지니어 인증제도 마련뿐만 아니라 K-Tunnel 기술의 세계화를 목표로 국내 터널관련 기준의 해외 보급을 위해 노력할 예정이다.

박 부회장은 “국제터널협회(ITA)의 홈페이지에 게시된 ‘Why go underground?’의 홍보물을 보면 협소한 도심의 교통공간 확장, 혐오시설의 지하화, 기존 시설의 지하화를 통한 새로운 공간 창출, 터널공법 적용을 통한 환경보존 등의 해외 선진국 사례들이 정리돼 있고 이제 유사한 프로젝트들이 국내에서도 이미 현실화됐거나 진행 중”이라며 “터널과 지하공간 활용방안에 대한 새로운 수요뿐만 아니라 기존 터널과 지하공간 시설물의 보수·확장기술, 자연재해예방과 관련한 터널기술측면에서의 발전이 요구되고 있다”고 말했다.

그는 이어 “이에 16대 한국터널지하공간학회에서는 ‘지하는 소중한 국토, 살기 좋은 새로운 지하국토 개발의 선도학회로!’라는 슬로건아래 해당 기술위원회 중심의 연속 기술강좌 진행과 단기 집중 교육 프로그램을 개발할 것”이라며 “뿐만 아니라 지하공간으로 특성화된 지하공간 설계기준과 지하공간 시방서 제안을 추진하고 광범위하고 장기적인 안목의 지하공간 마스터플랜을 선도적 제시하고자 모든 학회의 임원진이 최선을 다할 예정”이라고 덧붙였다.


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