노후 교량 수명연장을 위해 폐교량을 파헤치다


    해체한 폐교량으로 노후 교량의 성능평가와 최적의 보수보강 공법에 대한 검증이 가능해졌다.


현재 새로운 형식의 교량의 경우에는 실증실험을 통해서 성능을 검증하고, 그 결과를 통해 성능평가와 신기술 신청 등에 적용하고 있다. 하지만 노후화된 교량에 대해서는 실증실험을 통한 현재 노후도를 고려한 성능 검증 사례는 없었다.


[참고자료] 충청신문

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이에 따라 노후교량장수명화연구단에서는 그동안 노후화된 교량을 간접적인 방식으로 성능을 검증했던 부분의 개선방안을 모색중이다.


이에 향후 노후교량 뿐만 아니라 노후 인프라 시설의 효율적인 유지관리를 위해 실증실험을 통한 다양한 연구를 수행하고 있다.




실증실험의 방법은 현재 사용 중인 교량(공용중 교량)의 실험과 철거 후에 실시하는 실증실험으로 나눠진다. 현재 사용 중인 교량은 성능평가를 수행하는 내하력 평가 기술을 철거 전에 기본적으로 수행하고 신뢰도 높은 내하력평가를 위한 연구와 4차 산업혁명에 맞는 빅데이터와 딥러닝을 활용한 교량 손상 분석 연구가 함께 수행된다.


철거 후에 수행되는 실증실험은 철거 교량의 파괴 거동 실험, 교량의 보수보강의 성능 검증실험이 이뤄지고 재료의 성능을 검증하기 위해 콘크리트의 강도, 탄성계수, 푸아송비, 철근의 인장력과 같은 역학적인 특성부터, 탄산화, 염해, 동결융해, 촉진탄산화, 촉진염해와 같은 내구적인 특성을 실증실험을 통해 검증한다.


실증실험 중에서 일반 실험동에서 수행할 수 없는 실제 교량의 파괴와 보수보강을 통한 성능검증은 하이브리드구조실험센터에서 수행하고 있다. 하이브리드구조실험센터는 대형 구조물을 실험 할 수 있는 연구 실험동으로써 세계에서 다섯 손가락 안에 드는 구조 실험 센터이다.


특히 최대 65m의 거대한 교량도 실험할 수 있기 때문에 다양한 실증 교량의 구조적인 성능을 분석하는데 최적의 조건을 갖추고 있다.




이러한 교량의 실증실험을 수행하고 있는 노후교량장수명화연구단은 국토교통부 발주로 수행하는 연구단 과제로 5개 대학과 3개 국가기관으로 구성된 연구단이다. 현재 새로운 형식의 교량의 경우에는 실증실험을 통해서 성능을 검증하고, 그 결과를 통해 성능평가와 신기술신청 등에 적용하고 있다.


또한 한국건설산업연구원, 한국시설물안전진단협회, 한국도로공사, 서울시설공단 등 다양한 노후 인프라를 관리하고 평가하는 기관들과 업무 협약을 맺어 다양한 노후교량에 대한 정보교환을 통해 연구를 수행하고 있다.


특히 노후교량에 대한 유지관리 시스템 구축을 위해 지난 3월 한국도로공사와 협약을 체결했다. 이 협약으로 고속도로에 위치한 노후교량에 대한 유지관리를 직접 수행함에 있어 현재수행하는 유지관리 방법과 개선된 방법을 연구하고 국도 상에 위치한 노후교량을 연구하는 노후교량장수명화연구단의 연구결과와 상호비교하고 분석함으로써 효율적인 유지관리 방법을 함께 연구하고 있다.


연구단의 연구를 통해 발생하는 다양한 연구결과들은 교량 노후화에 대한 정량적인 데이터를 확보하는 가장 큰 역할을 담당하고 있다. 이러한 데이터들은 향후 인프라 시설물의 유지관리를 위한 지표로써 가장 큰 역할을 할 수 있으며, 노후화된 교량의 공용수명 연장을 위한 원천기술을 확보 할 수 있다.





노후교량장수명화연구단 박영석 단장(명지대학교 스마트사회인프라 유지관리학과 책임교수, 사진)은 “노후교량 유지관리 산업의 세계적인 선도 기술력을 확보하고 교량의 안전진단과 유지보수 보수보강 분야의 제도개선을 위한 기초 마련을 할 수 있다”며 “이러한 기술적인 기대효과는 국가 예산을 효율적으로 절감하고 사회적인 안전망을 확보하는데 기여할 수 있고 교량 유지관리 관련 전문인력의 교육과 전문기업 육성도 함께 기대할 수 있다”고 말했다


한편 시설물의 유지관리가 시설물의 안전을 책임지는 역할과 같은 기본적인 중요성 이외에도 경제적인 가치 측면에서도 그 중요성이 대두되고 있다. 특히 인프라 시설물은 쉽게 건설하고 쉽게 철거하기 어려운 구조이며 건설 후에는 수십 년간 유지관리 비용이 지속적으로 발생한다.


이에 따라 한번 건설한 시설물을 안전하게, 효율적으로 유지관리 할 수 있도록 제도를 개선하고 다양한 기술 개발을 통해 새로운 기술을 적용하는 연구가 지속적으로 이루어져야 한다.


박 단장은 “국토교통부를 포함한 지방국토관리청에서는 선진화된 노후교량의 장수명화 기술력 확보를 위해서 노후교량의 실증연구가 충분한 가치가 있다고 판단하고 적극적인 협조와 관심을 보여주고 있다”며 “앞으로 연구단에서 확보되는 노후교량 성능 및 보수보강 평가 기술력은 유지관리의 예산절감, 안전성 확보와 해외시장 진출에 크게 기여할 수 있을 것으로 기대된다”고 전했다.

[공학저널 전찬민 기자] 

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