충격흡수 최대로, 토석류 완벽 차단
충격흡수 최대로, 토석류 완벽 차단
  • 이상오 기자
  • 승인 2019.10.14 10:02
  • 댓글 0
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[공학저널 이상오 기자] 최근 기상은 예측하기 어려운 방향으로 변화가 일어나고 있다. 한여름 우박이 내리고, 돌발 강우가 빈번하게 발생한다. 특히나 예측하지 못한 집중호우로 인한 산사태 발생의 대형화, 빈발화에 따라 그 예방이 매우 중요해지고 있다.

우면산 사태와 같이 도심 곳곳에서도 토석류로 인한 인명과 재산 피해가 매년 증가하고 있다. 이를 방지하기 위해 도입하는 산림재해 예방 방안 중 가장 많이 설치돼 있는 것이 바로 ‘사방시설’이다.

사방시설은 집중호우 시 갑작스럽게 불어난 토석류와 유목을 포착, 유속 감소 등의 효과로 수해를 방지하기 위해 지역 계곡 또는 소하천을 횡단해 설치되는 구조물이다.

사방시설의 종류는 매우 다양하다. 강재를 사용해 형성된 틀 내부에 호박돌을 채우는 강재형, 강재틀 사방댐과 버트레스 사방댐이 결합된 복합형 등으로, 최근 들어 주로 사용되고 있는 사방시설은 ‘네트형 사방시설’이다.

네트형 사방시설은 토석류 저감시설로서 강성구조물로 토석을 차단하는 것이 아니라 네트(강재그물망)가 늘어나면서 토석을 감싸는 형태로 충격을 흡수하는 연성구조물이다. 충격을 흡수할 수 있는 장치가 마련 돼 있어 네트를 구성하는 로프가 끊어지지 않고 서서히 풀리는 방식이다.

하지만 국내에 설치된 많은 네트형 사방시설은 대부분 해외기술에 의존하고 있었다. 외산자재를 100% 수입해 국내에서는 설치만 하는 구조로, 고가의 로열티를 들여야만 했던 것이다.

최근 이러한 구조를 타계하기 위한 네트형 사방시설 기술이 국내에서 개발돼 상용화를 앞두고 있다. 기존 해외 기술 대비 약 25%의 경제성 확보가 가능한 기술이다. 기술 개발의 주인공은 바로 ㈜대흥미래기술이다.

대흥미래기술의 고에너지 흡수용 네트형 사방시설은 부재 조합을 통해 1500Kj까지 충격흡수 에너지 구현이 가능한 것이 특징이다. 이는 약 80Kj의 에너지 흡수가 가능한 대흥미래기술만의 충격흡수장치 덕분이다.

최근 이를 바탕으로 충격량에 따른 네트형 사방시설의 거동 분석을 위한 충격시뮬레이션과 정하중실험, 충격실험 등을 통해 성능이 검증된 충격흡수장치의 특허 등록을 완료했다. 더불어 외부하중과 지반상태에 따른 엥커링 설계기술까지 확보하며 도로사면, 철도사면 등 낙석·산사태의 우려가 있는 따라 보급할 계획을 갖고 있다.

이를 바탕으로 대흥미래기술은 산지 상류 또는 도심지에 중장비 진입이 어려운 곳에도 시공이 가능한 조립식 사방시설부터 슬릿형, 버트레스형, 복합형, 소하천에 적용하는 다기능 토석류 저감시설까지 현장 여건에 따라 적절한 형식을 제안하고 설계, 제작, 설치 등 원스탑솔루션을 제공할 예정이다.

지난 2005년 설립된 대흥미래기술은 연구 인력을 갖추지 않은 기업의 연구소 역할을 수행하는 것을 목표로 하고 있다. 즉, 아이디어를 상용화‧제품화 하는 것을 기본으로 특수해석, 제품의 설계, 성능검증, 신기술화 등에 대한 최고의 서비스를 제공하는 토목건설 분야의 실용화 연구개발, 컨설팅 전문 기업이다.

다양한 기술력과 노하우로 뭉친 전문가들로 구성돼 관련 기술과 시장 정보를 수집, 분석하고 고객의 사업 전략과 기업 환경에 맞는 제품을 기획해 개발에 착수하며, 개발 이후에도 지속적인 업그레이드와 연구개발 관리 등 서비스를 지원하고 있다.

대흥미래기술은 현재 국토교통부 창의도전사업, 중소벤처기업부 기술혁신사업, 행정안전부 재난안전사업, 산업자원부 지역거점사업 등 각 부처 연구 R&D 사업에 꾸준히 참여하고 있다. 모든 부처 사업에 걸쳐 성공판정을 받았으며, 사업화·기술이전 실적 또한 다수 보유 중이다. 도로안전·방음시설, 사방시설, 교량구조 등 다양한 건설 분야 상용화 연구개발을 수행하고 있는 대흥미래기술은 특히 방음시설에 있어서도 뛰어난 기술력을 자랑한다.

교통소음으로 인한 도로 인근 주민들의 각종 민원이 발생하고 있는 상황에서 소음저감 효과를 보기 위한 가장 좋은 방법으로는 방음터널이 있다. 방음터널은 소음원을 완전히 둘러싸는 구조로서 방음패널, 프레임, 기초로 구성되는 구조물이다.

그중 프레임은 방음패널의 무게를 지지함과 동시에 풍하중, 설하중 등 외부하중에 대해 충분히 견딜 수 있는 구조강성을 갖도록 설계된다.

대흥미래기술은 이러한 프레임에 최적 가변프레임 특허기술과 설계기술을 보유해 가벼우면서도 충분한 구조성능을 발휘할 수 있도록 해 경제성과, 시공성, 구조안전성을 실현하고 있다.

대흥미래기술 김성태 대표이사(사진)는 “우리 기업은 건설 분야 실용화 전문 R&D 기업으로서 관련 업계와 상생하며 타 분야와의 융합으로 시너지 효과를 발휘할 수 있는 최고의 강소기업으로 발전할 것”이라며 “우리의 강점인 건설 분야에 초점을 맞춰 공공시설물인 옹벽구조물, 도로시설물 등에 미세먼지를 저감할 수 있는 소재를 도포, 코팅할 수 있는 기술도 개발할 계획”이라고 말했다.

한편, 국내 산업 전반에 걸쳐 신기술 개발에 열을 올리고 있지만, 실제 신기술을 개발해도 적용하지 못하는 사례가 빈번히 발생하고 있다.

김 대표 또한 개발한 기술의 상용화를 두고 구조적 문제로 인한 아쉬움이 크다고 전했다.

그는 “발주처에서는 신기술을 실제로 활용하기 위해 실적을 요구하지만, 새롭게 개발된 기술이 실적이 있을 리 만무하다”라며 “기술개발 후 시험 시공을 할 수 있는 기회제공도 상당히 어렵고 제한적인 현실이기 때문에 건설기술의 발전을 위해서는 연구할 수 있는 충분한 기회와 더불어 시험 시공할 수 있는 테스트베드를 제공했으면 한다”라고 의견을 제시했다.


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