신축이음장치의 진화..."소음과 이물질 침투 고질적인 문제 해결"

신축이음장치, '진화'하다

저소음 굴절형 신축이음장치

건설신기술 841호 지정

    소음과 이물질 침투 등 신축이음장치의 고질적인 문제를 해결한 건설신기술이 주목받고 있다. ‘저소음 굴절형 신축이음장치’가 바로 그것이다.

건설신기술 841호로 지정된 이 신축이음장치는 교량 위 차량 주행 시 충격과 소음을 저감하고, 이물질을 차단하는데 효과적인 기술로 신기술 지정 당시 많은 화제를 낳았다.

신축이음은 교량 상판이 외부 환경에 의해 수축‧팽창하는 것을 대비하는 장치로 교량 설치에 필수적인 장치라고 할 수 있다. 하지만 장치 특성상 틈이 존재하기 때문에 차량 주행 시 충격을 받으면 소음이 발생하고, 변형이 일어날 경우 사고의 원인이 되기도 한다.

저소음 굴절형 신축이음장치 시공모습

더욱이 신축이음의 틈으로 이물질이 자주 누적돼 교량 수명 단축에 영향을 미친다는 단점이 있었다.

저소음 굴절형 신축이음장치의 등장은 이러한 고민을 단숨에 해소시켰다. 세계에서 유일하게 좌우로 연결된 링크는 회전을 통해 교량의 신축거동을 수행하는 역할을 한다. 링크와 볼트사이 마찰을 최소화해 원활한 회전을 돕는 것이다.

일반적인 핑거형 신축이음의 경우 양옆의 링크가 일정한 간격을 두고 서로 떨어져 있는데 반해, 저소음 굴절형 신축이음장치는 가운데 힌지를 중심으로 3개의 볼트가 링크의 신축성을 담당한다는 점에서 차별화되고 있다.

이러한 링크 연결방식은 도로 주행면이 어긋난 공간 없이 연속화 돼 차량의 바퀴가 통과할 때 충격을 줄일 수 있다. 이와 함께 소음까지 감소하게 되는 것이다. 실제 저소음 굴절형 신축이음장치가 설치된 교량의 하부소음을 측정했을 때 핑거대비 9.1db, 레일형 대비 21.6db이 줄어드는 결과로 나타나기도 했다.

이 장치의 또 다른 특징으로는 이물질을 효과적으로 차단하는 ‘이물질 방지판’이 설치됐다는 점이다. 이물질 방지판을 양 끝단 경사로에 적용해 자연적인 신축거동으로 이물질을 배출하는 형식이다. 이를 통해 장기간 안정적인 신축 거동이 가능해져 교량의 수명 연장에도 기여하고 있다.

이렇듯 구조적 안정성을 자랑하는 저소음 굴절형 신축이음장치는 곡교‧사교‧종단 구배 교량 등 적용범위가 다양하다. 지난 2016년 국도37호선 신진군교에 설치된 이후 국도6호선 용담대교, 부산외곽순환 고속도로 5공구 등 다양한 도로 시설의 신설‧보수가 이뤄졌다.

소음 저감에 탁월한 신개념 신축이음장치 /유튜브 갈무리

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이러한 신개념 신축이음장치를 개발한 진형건설(주)은 지난 2007년 설립 후 12년 간 보다 안전하고 효과적인 도로안전 시설 제품을 생산‧시공해왔다. 오랜 시간 연구‧개발에 힘써온 진형건설의 다양한 공법 중 이 분야에서 손꼽히는 공법이 또 있다. 바로 ‘V형 그루빙 홈’이다.

그간 도로에 시공됐던 ‘U형 그루빙 홈’은 절삭면 모서리 부분의 저항력이 약하다는 단점이 있었다. 시공 후 짧은 기간 내에 그루빙 홈이 거의 보이지 않을 정도로 마모가 진행돼 잦은 시공의 한계에 부딪히고 있었던 것. 이러한 단점을 개선한 공법이 V형 그루빙 공법이다.

V형 그루빙 홈은 V형 절삭을 통해 홈의 타이어 접지면을 넓혀 노면의 미끄럼 저항성을 향상시켰다. 동시에 마모도를 낮춰 그루빙 절삭 시공면의 내구성을 높였다. 기존 공법에 비해 모서리의 저항력을 높여 상대적으로 긴 평균 수명을 자랑한다.

또한, 절삭 홈에 이물질이 적게 쌓여 배수성이 뛰어나기 때문에 노면의 수막현상을 방지하고, 결빙이 적다는 것도 장점으로 손꼽힌다.

이처럼 도로시설 분야에서 차별화되는 기술을 개발해 온 진형건설은 여기서 그치지 않고 미래를 준비하기 위한 최선의 노력을 기울이고 있다. 그리고 이러한 노력은 곧 성과로 나타나고 있다. 꾸준한 연구개발 끝에 최근 슬립폼과 개질아스콘, 저소음포장 관련 특허 획득에 성공한 것이다. 올 하반기부터는 판매 등 적극적인 납품영업을 진행한다는 계획도 갖고 있다.

진형건설 구자화 대표이사(사진)는 “진형건설은 미래를 향한 새로운 기업문화 창조와 최고품질의 제품을 생산‧시공하는 기업”이라며 “항상 품질향상, 가치경영 등을 실천하며 교량‧도로분야 시장을 선도해 나갈 것이며, 모두에게 신뢰받는 기업이 될 수 있도록 최선의 노력을 경주할 것”이라고 말했다.

그는 이어 “진형건설은 이 분야에서 후발주자로 시작했지만 신기술 개발에 있어서는 선두에 있다고 자부한다. 그간의 노하우와 우수한 제품은 국내뿐 아니라 세계 어느 제품과 견주어도 전혀 부족함이 없다고 생각한다”며 “끊임없는 연구‧개발을 통해 국내를 넘어 해외에서도 인정받는, 도로시설 분야를 선도할 수 있는 기업으로 발전시키고 싶다”고 덧붙였다.

[공학저널 김진성 기자]

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