비탈면 보강 ‘난공사 해결사’ 동아특수건설… 멀티 압착 기술 ‘영구앵커’ 개발

영구앵커 등 비탈면 조사·설계·시공 아우르는 자체 개발 독자 기술·제품 보유

조영관 기자 | 입력 : 2017/06/20 [17:06]

 

심석래 대표 “독자적인 압착 기술로 선진국 기술 능가… 국토 개발 이바지”

 

▲ 심석래 대표는 “사면 보강 사업 분야에서 세계의 기술을 선도할 수 있는 국내 기업이 될 것”이라며 “고객에게 방법과 대책을 제시해 안전한 국토 개발에 이바지할 것”이라고 밝혔다.     © 조영관 기자

 

[국토매일-조영관 기자] ‘최상의 안전을 위한 끊임없는 기술개발.’ 사면(斜面) 안정 전문 기업 ㈜동아특수건설은 지난달 열린 ‘2017 국토교통기술대전’에 참가해 3,000MPa(메가파스칼)급 강연선을 활용한 앵커(Ground anchor) 및 타이 케이블(Tie Cable)을 선보였다.

 

동아특수건설은 SWPC7CL(KS 규격) 강연선 3~7선을 멀티압착기술을 적용해 파단(破斷) 하중 95%이상을 목표로 2150kN(킬로뉴턴)까지 저항 가능한 제품을 개발했다.

 

심석래 대표는 “국내 영구앵커 및 타이케이블의 제조와 생산기술은 선진국의 기술을 수입하거나 카피하는 수준이었다”면서 “3,000MPa급 고강도 강연선을 도입하고 독자적인 압착 기술을 활용해 선진국 기술을 능가할 수 있는 제품을 개발하기 위해 연구개발을 진행했다”고 설명했다.

 

사면 보강 전문 기업… 신기술 개발에 연간 1억원 투자

 

동아특수건설은 지난 1986년 국내 사면안정분야 기업으로 출발했다. 국내에서 발생한 수많은 난공사를 해결하며 얻은 비탈면 안정 분야의 기술력과 제품을 보유하고 있다. 32년 동안 안전과 품질 향상을 위해 연간 신기술 및 신공법개발에 1억원 이상을 투자해왔다.

 

심석래 대표는 “고객이 원하고 필요로 하는 제품을 개발한다는 목표로 기술 개발에 주력해왔다”면서 “특히 범용성이 핵심인 ‘멀티 압착’ 기술은 동아특수건설 제품의 근간”이라고 강조했다.

 

동아특수건설에 따르면 국산화된 기존 앵커 및 타이케이블의 경우 작은 하중을 견디는 400~800kN 정도의 제품이다. 1,600kN 이상의 고용량 앵커 및 타이케이블은 선진국의 기술에 의존하고 있으며, 일부 업체는 일본 기업에 기술료를 지불하며 생산하고 있는 실정이다.

 

동아특수건설 기술의 핵심인 멀티 압착 기술은 긴장재(강연선)의 파단 하중의 95% 이상 지지가 가능한 세계 유일의 압착 기술이다. 연결부 유닛 개량만으로 다양한 분야(영구앵커·타이케이블·케이슨 들고리·교량케이블 등)에서 적용이 가능하므로 범용성이 우수하다. 현재 국내에서 사용되는 일부 앵커 대비 직경이 작으며 강도는 증가하였고 시공성은 뛰어나다.

 

국내 앵커의 설계기준은 파단하중의 60~75% 또는 항복 하중(Yield Load)의 75~90%를 적용하도록 규정하고 있다. 따라서 생산업체들은 이 규정에 만족하는 파단하중 80~85%의 제품을 개발·생산·보급하고 있는 실정이다. 세계 기술 시장을 선도하는 해외기업들의 경우 구조물이 한계상태를 유지할 수 있도록 제품이 파단하중 100%에 근접하기 위해 노력하고 있다.

 

동아특수건설의 ‘타이 케이블(Tie cable)’은 일반적으로 교량의 장력 증가, H-파일, 시트파일, 강관파일 등과 함께 쓰이며 항만 구조물(계류시설)의 인장재나 해상교량, 가설구조물(흙막이·물막이)의 인장재로 사용된다.

 

▲ 동아특수건설 시공 현장 모습                                      © 국토매일

 

타이 케이블은 설치가 자유로운 와이어 로프와 고인장력을 갖는 타이 로드(tie rod) 특징만을 결합해 누구나 쉽게 사용할 수 있다. 너트식 장착으로 자유로운 인장력을 도입해 변위를 최소화할 수 있도록 재인장 및 인장력 조정이 가능하다. 특히 현장 여건에 따라 인장하중을 500~5,000kN 범위에서 선택해 적용할 수 있다.

 

심석래 대표는 “세계적 흐름에 발맞춰 독자적 보유기술인 멀티압착기술과 3,000MPa급 고강도 강연선을 접목해 파단하중 95%이상을 충족하며 최대 2,150kN을 지지할 수 있는 제품을 완성했다”고 설명했다.

 

동아특수건설이 국내 기술로 앵커 및 타이 케이블을 개발함으로써 국토건설의 유지 관리 분야, 비탈면보강, 초장대 교량케이블, 항만시설, 케이슨 들고리 뿐만 아니라 ‘초고강도’를 요구하는 해외시장의 다양한 건설 산업 분야에도 적용이 가능할 것으로 기대된다.

 

심석래 대표는 기술 개발과 관련해 “전체 목표치의 85%는 도달할 수 있지만 공식이 따로 없는 만큼 그 이상의 성능을 실현 하는게 가장 어렵다”며 “하나의 기술을 완성시키는 데는 비용과 시간이 많이 소요된다”고 설명했다.

 

‘난공사 해결’로 업계 정평

 

심석래 대표는 사면 보강 업계에서 ‘난공사 해결사’로 통한다. 일례로, ‘코뿔소 바위’로 불리는 북부간선 홍제동 터널 상부 비탈면 보강공사와 청도 남성현역사 시공사례 현장타설 격자 블록을 성공적으로 시공했다.

 

특히 붕적층(崩積層·중력에 의해 생성된 토양 퇴적층) 지형으로 억지 말뚝, 절토부 옹벽 및 앵커 등 복합공정이 섞여 있는 공정을 성공적으로 수행하기도 했다. 붕적층 지형은 일반적인 천공 방법으로는 공벽유지가 어렵고 공사기간도 오래 걸려 동종업체들이 시공 도중 여러 차례나 포기한 현장들이었다.

 

동아특수건설의 영구앵커 공법은 절.성토면 보강 기술의 핵심이다. 사면안정용 그라운드 앵커(Ground Anchor) 공법은 우선, 거동이 있거나 예상되는 지반을 천공한 후 사면의 예상 활동면보다 깊은 위치에 앵커를 정착시킨다. 이를 고장력 PC 강선을 통해 지표면에 설치된 수압부에 연결해 긴장력을 가해 정착시킴으로써 지반의 활동을 억지하는 공법이다.

 

절토사면의 보강 및 장기적인 측면에서의 안정성 확보가 요구되는 경우와 절토부 주위에 위험시설이나 주택, 공공시설물이 인접해 안정성이 요구되는 경우 등에 적용된다.

 

심석래 대표는 “영구앵커를 개발 전에는 선진기술을 가져다 카피해 사용하는 실정이었다”며 “멀티 압착 기술을 이용해 보다 앞선 제품을 만들고자 하였다”고 당시 상황을 설명했다.

 

동아특수건설의 영구앵커는 PC판넬, GS판넬, 격자블럭 공법에 적용성이 우수하며 공장에서 제작한 제품으로 품질 또한 최상위 앵커를 성토층 및 취약 지반에 정착시킴으로써 지반의 활동을 억지시키는 효과가 크다.

 

▲ FC앵커체볼트캡     © 국토매일

 

동아특수건설은 사면안정분야에서 조사·설계·시공을 아우른다. 방재예측시스템과 이를 미연에방지하는 토석류 방지 공법을 국산화 하여 공급 하고 있다. 설립 초기에는 건설(국토교통)부와 한국도로공사의 표준도 기준 정립에 참여하기도 했다.

 

심석래 대표는 “국내에 펜스 구조물, 교량 등의 관련 기준이 없어 선진국 포맷을 가져와서 정리를 하는 단계였다”고 설명했다.

 

심석래 대표는 1990년대 초반 건설부 원주지방국토관리청, 한국도로공사 등의 정부 관계자들과 협업하며 국내 사면 보강 기술 기준을 세우는 데 일조했다.

 

동아특수건설은 사면 조사 소프트웨어를 자체 개발했다. 당시 사면 조사에 쓰이는 레이저 스캐너의 하드웨어로 프랑스 제품을 수입해 사용했다. 심석래 대표는 “2000년대 중반 한국도로공사의 요청으로 도로교통기술원 개원 시 시연회를 했는데 호응도가 좋았다”고 당시를 회상했다.

 

앵커와 타이 케이블 이외에도 개발한 기술로는 고장력 낙석 방호시설(O-Net), 고장력 암부착망(Q-Net) 등 ‘토석류 방지 시스템(Rookfall Barrier)’이 있다. 동아특수건설의 방재 예측시스템은 지반의 역학적 거동을 추적 모니터링을 통해 지반 붕괴 및 사면의 파괴를 미리 예측·경고함으로써 인면 피해와 경제적 손실을 막을 수 있는 시스템이다.

 

심석래 대표는 토석류 방지 시스템에 대해 “이탈리아 기업의 기술을 일부분 받아 나머지는 모두 직접 개발했다”며 “기존 스위스 업체의 제품 대비 60% 가격에 공급하고 있다”고 밝혔다.

 

동아특수건설은 토석류 방지시스템 기술을 통해 산림청과 철도시설공단 등의 공공사업 진출을 목표로 하고 있다. 또한 코이카(KOICA·한국국제협력단)를 통한 해외 사업도 확대한다는 계획이다.

 

심석래 대표는 “사면 보강 사업 분야에서 세계의 기술을 선도할 수 있는 국내 기업이 될 것”이라며 “고객에게 방법과 대책을 제시해 안전한 국토 개발에 이바지할 것”이라고 밝혔다.

 

▲ 동아특수건설 시공 현장 모습                                           © 국토매일
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