㈜리트코 양방향 전기집진기, 대구 도시철도 59개소 설치 등 본격 상용화


   ㈜리트코(대표이사 정종경)는 대구도시철도공사(사장 홍승활)와 공동 개발한 도시철도 터널의 미세먼지를 포집하는 ‘양방향 전기집진기’의 시범운영을 성공적으로 마치고, 올해부터 본격적인 상용화에 들어간다고 16일 밝혔다.


업체에 따르면 올 연말까지 대구도시철도 31개역 인근 본선 환기구 59개소에 양방향 전기집진기를 설치 할 예정이다.


지하철 터널 내 양방향 전기집진기 설치모습.


리트코의 양방향 전기집진기는 도시철도 터널 본선 환기구에 설치하여, 터널 내부로 유입되는 대기 미세먼지와 터널에서 도심지로 배출되는 미세먼지를 동시에 제거하는 일종의 대형 공기청정기이다. 지난 2014년 세계 최초로 개발했으며, 공인 인증기관들의 기술인증을 거쳐 올 1월 31일 중소벤처기업부로부터 중소기업제품 성능인증을 획득했다.


리트코와 대구도시철도공사는 지난 2014년부터 양방향 전기집진기를 시범적으로 설치하고 장기간 미세먼지 제거효율을 측정한 결과, 시범 설치한 4개소 전체에서 90%이상 미세먼지농도가 저감되는 것을 확인했다. 미세먼지 제거 효율 90%란 양방향 전기집진기를 통과한 공기 내의 미세먼지 농도가 100mg/m3 에서 10mg/m3 로 1/10 수준으로 줄었다는 의미다.




지난해 환경공단이 측정해 발표한 자료에 따르면, 서울시 도시철도 본선 환기구 한 곳에서 1년 간 배출되는 미세먼지의 양이 약 251kg이다. 전국 도시철도의 본선 환기구가 2250여 개인 것을 감안하면 전국 도시철도 터널에서 배출하는 미세먼지의 양은 무시 못 할 수준으로 추정된다. 또, 도시철도의 터널은 구조상 환기가 원활하지 못하기 때문에 터널로 들어온 대기 미세먼지가 축적되고, 또 터널에서 자체 발생한 미세먼지까지 더해져 도시철도 터널내의 미세먼지는 대기보다 매우 높은 편이며, 일부의 경우에는 6배 이상 높은 곳도 있어 미세먼지를 특별히 관리하고, 이를 개선해야 한다는 지적이다.


양방향 전기집진기 통해 걸러진 미세먼지 모습.



대구도시철도공사 홍승활 사장은 “터널 내의 미세먼지를 줄이기 위해서는 터널 물청소, 역사 환기구 필터 교체, 본선 환기 팬 가동뿐만 아니라 본선 환기구에 양방향 전기집진기를 설치하고 장기간 가동하여 터널 내에 축적된 미세먼지를 제거하고, 또 새로이 유입되는 미세먼지도 줄여야 터널, 역사, 열차 내의 미세먼지를 줄일 수 있고, 또 본선 환기구를 통해 배출되는 터널 미세먼지도 크게 줄여 도심 대기질도 개선할 수 있다” 고 말했다.




리트코 정종경 대표이사는 “당사는 국내에서 초미세먼지가 사회 이슈로 떠오르기 전인 2009년부터 도심 미세먼지 발생의 원인 중 하나인 도시철도 터널 내의 미세먼지를 제거하기 위한 전기집진기 기술 개발을 시작했으며 그 동안 총력을 기울여 왔다” 면서 “지난 6년 이상 수차례 시험과 검증을 거쳐 이제부터 본격적으로 상용화하게 되어 매우 기쁘다. 앞으로 도시철도를 이용하는 시민들과 도심 환기구 주변을 보행하는 시민들이 더 깨끗한 공기를 마실 수 있도록 기술을 더욱 발전시키는데 최선을 다할 것”이라고 말했다.

박해식 동아닷컴 기자 pistols@donga.com

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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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한전 전력연구원, 전력구 시공 시 굴착속도 예측 모델 개발


굴착속도 예측 통해 공사 종료 시점 및 

전기 공급 시기까지 계산 가


    한전 전력연구원(원장 김숙철)은 전선 지중화용 전력구 터널 시공 시 굴착속도를 예측할 수 있는 모델 개발에 성공했다고 밝혔다.


송전선로 지중화는 도시 미관을 해치지 않고 지상 교통혼잡 문제를 해소하기 위해 지하 터널에 설치하는 기술이다.


암반 강도 및 쉴드 TBM 운전 조건별 실험이 진행되고 있다.


전선 지중화를 위한 전력구 터널은 쉴드 TBM이 땅속을 뚫어가며 만든다.


지중화를 통해 강풍, 강설, 천둥 등으로 인한 정전과 화재를 예방할 수 있다. 국토가 좁고 인구밀도가 높은 국내에서 전선 지중화 공사량은 매년 10km 이상씩 늘어나는 추세다.




이때의 굴착속도를 굴진율이라고 정의한다. 굴착속도는 암반의 종류와 단층 및 강도 혹은 쉴드 TBM 운전조건에 따라 달라진다. 굴진율을 계산하면 지중화 사업 종료 시점 및 전기 공급 시점 예측이 가능하다.


한전 전력연구원은 굴진율 모델 개발을 위해 풍화암, 연암, 경암 등 다양한 암반 별로 120여 회의 실험을 수행했다. 실험 결과를 통해 쉴드 TBM의 토크와 회전속도 및 암반 강도에 따른 국내 최초 3.5m급 소단면 터널 굴진율 모델을 개발했다.


전력구 쉴드 TBM 시공 모습/건설경제신문

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전력연구원이 개발한 굴진 예측모델은 한전의 지중화 사업뿐만 아니라 통신 케이블 등에 활용되는 소규모 지하 터널 공사현장의 시공기술 향상에도 이바지할 것으로 기대된다.


한전 전력연구원 관계자는 “이번에 개발한 굴진율 예측모델은 전력구 터널 공사의 지연을 방지할 뿐만 아니라 안전사고 방지의 효과도 있다”며 “앞으로 전력 터널구 및 국내 대형 터널 공사현장에서도 적용할 수 있는 모델 개발에 박차를 가하겠다“고 말했다.

[일렉트릭파워 이재용 기자] 




가스절연개폐장치 점검기술 국내 최초 개발


가스절연개폐기 이상여부 현장에서 빠르게 점검할 수 있어


    한전 전력연구원은 <에너지 거점대학 클러스터 사업>을 통해 국내 최초로 전력설비가 설치된 현장에서 가스절연개폐장치의 이상 여부를 손쉽고 빠르게 점검할 수 있는 가스절연개폐장치 색변환 점검 기술을 개발했다고 6일 밝혔다.


<에너지 거점대학 클러스터 사업>은 미래먹거리 창출을 위한 전력분야 핵심기술확보를 위해 창원대학교 등 국내 24개 대학에서 580여 명의 연구 인력이 참여한 사업이다.



△인공지능 △정보통신기술 융복합 △사물인터넷 센서 △에너지 신기술 △차세대 전력계통 등 5개 기술 분야에 관한 기초연구를 수행하며 한국전력공사는 각 기술 분야에 연 20억원씩 3년에 걸쳐 총 300억원을 지원한다.


'에너지 거점대학 클러스터사업'에 참여하고 있는 성균관대학교 이정헌 교수팀은 경희대학교, 가천대학교, 성균관대학교, 홍익대학교와 같이 사물인터넷과 센서 부문을 연구 중에 있다.




개폐장치는 전력설비의 보호 및 안정적인 운영을 위해 전기의 흐름을 제어하는 스위치 역할을 한다.


현재 송전 전압이 높아지고 전력설비 구성이 복잡해지면서 운영자나 주변 환경의 안전을 확보하기 위해 기름이나 가스 등을 사용해 외부와 완전히 밀폐한 개폐장치의 적용이 늘어나고 있는 상황이다.


가스절연개폐장치는 절연성능이 우수하고 폭발 등의 사고 우려가 적은 육불화황(SF6) 가스로 개폐기 등 전력 설비가 들어간 금속 외함을 충전하고 밀봉한 기기다.


가스개폐절연장치의 절연가스로 사용되는 육불화황은 장치 내부에서 도체 간에 부분 방전 등 문제점이 발생하면 불화수소(HF), 이산화황(SO2) 등으로 분해되며 이산화황 농도는 기기의 이상 유무를 점검할 때 활용한다.


성균관대학교 이정헌 교수팀의 가스절연개폐장치 색변환 점검 기술은 △액체식 △고체식 △종이식 3가지 분석방식으로 가스절연개폐장치 이상 여부를 판별한다.


가스절연개폐장치 색변환 점검 기술은 지시약이 이산화황 산화물과 화학적 반응으로 변화하는 색깔을 통해 상태를 점검한다.




액체식과 기체식 분석기술은 전력설비에서 채취한 가스에 지시약인 액상 형광물질을 첨가하여 맨눈으로 이상 여부를 판단하는 방식이며 고체식은 전력설비 내부에 수분 흡수를 위해 설치된 실리카를 이용한다.


종이식은 실험실에서 적외선분광법으로 분석하던 기존 방법에 비해 비용이 저렴하고 작업 현장에서 빠른 사용이 가능해 전력설비의 예방 관리 및 이를 통한 안정적인 전력 공급에 도움이 될 것으로 기대를 모으고 있다.


전력연구원 클러스터사업 관계자는 "가스절연개폐장치 점검용 색변환 기술은 기기 고장을 예방해 한전의 전력설비 자산관리에 큰 도움이 될 수 있을 것"이라며 "앞으로 전력설비 점검 기술 분야에서 원천기술 확보하기 위해 학계와 같이 노력하겠다"고 말했다.

전력연구원

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우리 기술로 만든 수중건설로봇, 드디어 실전 투입


    해양수산부와 한국해양과학기술원은 해수부 연구개발(R&D) 사업으로 개발된 수중건설로봇이 이달 말 경남 거제시 해저 상수관 매설공사에 투입된다고 15일 밝혔다.


해수부와 해양과학기술원은 수중건설로봇 제작 기술의 국산화를 위해 2013년부터 ‘해양개발용 수중건설로봇 개발사업’을 추진, 2018년에 경작업용 로봇(URI-L)과 중작업용 로봇(URI-T), 트랙기반 중작업용 로봇(URI-R) 등 수중건설로봇 3종을 개발했다. 이후 2019년 5월 민간기업에 기술을 이전하고, 성능 개선과 현장 실적 확보를 위해 ‘수중건설로봇 실증 및 확산 사업을 추진, 국내외 건설시장 진출을 위한 시장 경쟁력 확보에 매진하고 있다.


트랙기반 중작업용 로봇 URI-R/해양수산부


그간 해저 관로 매설공사를 할 땐 잠수사가 직접 들어가서 배관 매설, 해저면 정리, 사석 고르기 등의 작업을 해왔다. 그러나 강한 조류, 어구, 선박의 앵커 등으로 인해 잠수사 투입이 어려워 공사가 지연되는 경우가 자주 있었고, 잠수사의 안전을 보장하기 어려운 상황도 종종 발생했다.



via youtube

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수중건설로봇을 투입하면, 어구나 선박 앵커 등 장애물도 쉽게 치울 수 있어 작업이 쉽고, 수중환경을 실시간으로 전송하는 360도 영상 촬영기능도 있어 신속하고 정확한 작업이 가능하다는 게 해수부의 설명이다.


이번 경남 거제시 해저 상수관 매설공사에는 수중건설로봇 URI-T, URI-R 등이 투입돼 일운면 미조리부터 지심도까지 2.3km 구간의 매설공사를 진행할 예정이다. 이번 공사 외에도 오는 8월 베트남 송유관 공사에도 URI-T가 투입될 예정이다.


중작업용 로봇 URI-T/해양수산부


URI-T는 정밀제어 및 정밀 항법기능 등을 갖춰 해외경쟁사 제품보다 매설속도가 2배 빠르다. URI-R 역시 세계 최초로 암파쇄기(단단한 암반을 깰 수 있는 도구)와 트랜칭 커터(단단한 흙이나 암반을 도랑 형태로 파내는 기구) 등 여러 작업기구를 교체할 수 있는 기능을 보유하고 있어 경쟁력이 있다.


유은원 해수부 해양개발과장은 “수중건설로봇의 현장 투입은 우리 수중로봇기술이 단순 연구개발(R&D) 수준을 넘어 실제 산업현장에서 상용화되는 첫 걸음”이라면서 “본격적으로 보급되면 연간 100억원 이상의 해외장비 임대비용을 절감하게 될 것”이라고 말했다.

안중현 기자 조선일보




출처 : http://news.chosun.com/site/data/html_dir/2020/07/15/2020071501652.html


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외벽 로봇도장 시대 오나

 

내년부터 외벽도장 환경 규제로

현행 스프레이 분사 방식 애로

제이투이앤씨, 오토봇 개발

저비산 페인트도 특허출원 주목


     내년부터 스프레이 방식의 건축물 외벽 도장이 환경규제를 받게 됨에 따라 도장로봇의 활용성이 커질 전망이다. 이런 가운데 인천의 도장공사업체 ㈜제이투이앤씨(대표 김대중)가 도장로봇을 직접 개발하고 도료업체들과 협력해 저비산 페인트를 만드는 등 적극적인 행보를 보이고 있어 화제다.


최근 전문건설업계에 따르면, 정부는 아파트 외벽 도장공사 등을 비산먼지 사업장으로 지목하고 관리를 강화하기 위해 2018년 대기환경보전법령을 개정했고 내년 1월1일부터 시행에 들어간다.



개정법령은 건축물축조공사장이나 토목공사장에서 분사방식으로 야외 도장작업을 하려는 경우 방진막을 설치토록 정했다. 또 공동주택관리법에 따라 장기수선계획을 수립한 공동주택이 도장공사를 할 때는 비산먼지 발생사업 신고서를 지방자치단체장에 제출해야 한다.


이 규제로 인해 대부분의 도장공사에서 활용되는 스프레이 분사방식 작업이 어려워지고 그 대안으로 로봇도장이 확산될 전망이다.




이에 따라 제이투이앤씨는 최근 도장로봇 ‘오토봇’<사진>을 제작하고 KCC, 삼화페인트와 협력해 오토봇용 저비산 페인트도 개발해 본격적인 상용화 단계에 들어섰다.


오토봇은 페인트 분사노즐을 고정형으로 3개 설치해 로봇이 수직으로 하강하면서 도색하는 방식을 택했고, 비산되는 페인트를 흡입할 수 있는 집진기를 2개 설치해 기존 도장로봇보다 환경성을 더욱 강화했다.


또 평면 도장을 위한 ‘一’자형 모델 외에 모서리 도색을 위한 ‘ㄱ’자형을 만들어 활용성을 높였다.


제이투이앤씨는 오토봇 개발에 8개월의 시간을 들였고 그 결과 3개의 특허를 취득했다. 김대중 대표는 “기존 도장로봇의 장점에 더해 작업속도, 집진기능, 모서리 부분 도색 등 발전된 로봇을 만들었다”며 “특히 누가 로봇을 운영하더라도 균일한 품질을 만드는 게 중요하다고 생각해 ‘오토봇 전용 저비산 페인트’도 만들어 특허출원 중”이라고 말했다.


제이투는 임대나 판매, 대리점 등의 방식으로 오토봇을 운영할 방침이다. 기술을 독점적으로 사용해 공사수주에 나서는 게 아닌 여러 도장업체에 로봇을 공급해 로봇도장 방식을 확대해 나가겠다는 계획이다.


한편 오토봇은 경기도 용인에 위치한 삼성전자 개나리 기숙사에서 실제 적용했고, 대형건설사 몇 곳과 활용에 대해 협의 중이다.

[류승훈 기자] ryush@kosca.or.kr 대한전문건설신문

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‘복층터널 공기 단축 목표’ ··· 특화기술 속속 개발


지하 교통 인프라 효율적 공간 활용 ‘복층터널기술’


    도심지역으로의 지속적인 인구 유입과 이에 따른 교통량 증가로 교통 혼잡 문제가 국가 현안으로 남아 있는 가운데 하나의 터널을 두 개 이상의 층으로 나눠 지하 공간을 효율적으로 활용할 수 있는 복층터널기술이 개발돼 이목을 집중시키고 있다.


복층터널은 하나의 터널에 중간층을 나눠 여러 층으로 사용하는 공법으로, 터널 단면의 효율적 사용은 물론 기존 병렬터널 대비 구조물 형태가 한 개 노선으로 단순화돼 역학적으로 유리하고, 공사비 절감효과도 뛰어난 장점을 갖고 있다.


슬래브 1개 시공에 약 12분 기존 공법 비 5배나 빨라

겨울철 시공 품질 영향 없는 ‘히팅슬립폼’ 기술도 선봬

연천 SOC통합센터에 실 규모 구조체 제작 ‘검증’


건설경제

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복층터널 설계·시공기술의 세계적인 경쟁력 확보를 위해 지난 2014년부터 국토교통부와 국토교통과학기술진흥원의 지원 아래 올해 초까지 한국건설기술연구원을 중심으로 ‘대심도 복층터널 설계 및 시공 기술개발’ 연구단 과제가 진행됐다.




특히, 연구단에서는 도심지의 교통정체현상을 해소하는 한편, 지상공간의 쾌적한 사용을 위한 복층터널 시공 시 안전하고 신속하게 시공할 수 있는 기술 개발에 성공하며, 눈길을 끌고 있다.


현재 건설기술연구원 내 연천 SCO통합센터에서 실규모 복층터널 구조체를 건설하며, 국내에서 복층터널기술을 접할 수 있는 기회를 마련하고 있다.


연구내용

도시지역에서의 지하도로는 일반적으로 터널과 같이 상·하행 차선이 구분된 병렬형식으로 구축되고 있다. 하지만, 지하도로에 복층터널을 적용할 경우 병렬터널 대비 많은 부분에서 유리한 것으로 알려지고 있다.


특히, 지하 인프라 굴착으로 인해 지상부에 미치는 영향 범위가 좁아져 지반침하 등 안전문제 발생 저감이 가능하다.


또한, 향후 다수의 지하 인프라가 구축되는 경우 복잡한 분·합류 구조를 갖게 되는데 이 경우에도 복층터널이 연결부 구성을 단순화 할 수 있어 유리하다.


이에 연구단에서는 복층터널의 장점을 극대화할 수 있는 다양하고 특화된 기술들을 개발하고, 개발기술의 검증을 위해 연천 SOC통합센터에 실규모의 복층터널 구조체를 제작하고 있다.




개발기술

연구단에서는 도시지역의 경우 공사에 따른 교통정체 등 밀집된 공간에서의 주민 피해가 크게 발생할 수 있다는 점에 착안, 획기적인 ‘공기 단축 기술개발’에 나섰다.


일반적인 터널 공사 대비 복층터널에서 가장 많은 공사기간이 소용되는 부분은 슬래브를 구축하는 부분으로. 슬래브 구조물은 현장타설 방식으로 대부분 이뤄지고 있다.


반면, 연구단에서 공기 단축을 위해 선보인 프리캐스트 공법은 슬래브 제작 후 가설장비로 거치를 하는 경우 기존 공법 대비 약 5배 빠른 하루 60m 이상 시공이 가능하다.


지난 4월 연천 SOC통합센터 내 복층터널 테스트베드 구조체 시험시공 시 슬래브 1개 시공에 약 12분이 소요되는 것으로 나타나 이 같은 시공능력을 입증한 바 있다.


‘하루 4m 시공이 가능한 수직구 기술 개발’ 연구 부문에서는 필요한 심도까지 굴착 후 하루 4m를 수직으로 상승시켜 시공하고, 계단 등 부수적인 구조물을 조립해 수직구 시공시간을 획기적으로 단축시키는 기술을 개발했다.


현재 국내 대부분 현장에서는 수직구 시공 시 현장타설 공법을 적용, 약 3m 기준, 1개 층 시공에 10~20일 가량 소요되고 있다.


이 연구에서는 겨울철 공사에도 시공 품질에 영향을 미치지 않는 ‘히팅슬립폼’ 기술도 선보여 눈길을 끌고 있다.


‘지하 네트워크 구축 기술’ 부문에서는 지하도로 간 연결에 필요한 다양한 안전 확보기술 개발 연구를 수행, 제품개발과 검증을 완료했다.


이 연구에서는 기존 터널의 세그먼트 제거 기술을 비롯해 기존 터널에 영향을 주지 않는 굴착기술, 기존터널과 분기터널의 초근접 필라부 보강기술, 지하 협소 공간과 고수압에서 사용 가능한 보강기술 등 다양한 기술들을 개발했다.


‘복층터널 안정성 확보 기술’ 부문에서는 재난 발생 시 내부 구조를 신속하게 확인하고, 지속적으로 관리할 수 있는 기술을 선보였다.


내부의 형상을 신속하게 파악하기 위해 레이저 스캐닝 데이터를 이용한 3D 형상정보모델 구축 기술을 개발했다. 이 기술은 형상정보를 축척하고, 주기적으로 분석해 위험 요소를 사전에 파악할 수 있다.


이 같은 정보수집·관리기술은 설계·시공·유지관리에 이르는 복층터널의 생애 전주기 동안 활용 가능해 구조물 안전성 확보에 크게 기여할 전망이다.



‘복층터널 화재확산 제어 및 내화 성능 향상 기술’ 부문에서는 화재사고 시 신속한 대응을 위해 원격 자동소화설비와 화재연기확산지연장치, 화재연동형 대배기구시스템을 개발했다.




특히, 원격 자동소화설비는 저층고와 화재(연기) 감지에 최적화된 영상유고시스템을 장착, 단시간에 화재 감지가 가능하다.


감지신호는 관제실 또는 인근 소방서로 전달되고, 신호를 받은 관리자는 카메라를 통해 전송되는 모니터 영상으로 화재 규모와 위치, 피난자 등을 확인할 수 있다.


이후 원격으로 분사포를 조정해 초기에 화재를 진압하거나 다른 차량이나 구조물 등으로의 확산을 억제할 수 있다.


이 기술은 최근 서울 구룡터널에 적용돼 검증된 기술로, 향후 복층터널은 물론 다양한 터널과 밀폐공간에 활용될 전망이다.


이와 함께 개발된 중간슬래브에는 내화피복기술을 적용, 수 시간의 화재에도 충분히 견딜 수 있다. 하층에서 화재가 발생하더라도 상층은 계속 운영이 가능하며, 하층 화재에 대한 피난로로 상층부를 사용할 수 있다.


중간슬래브에 적용된 내화피복기술은 RABT, RWS, ISO 온도곡선을 이용한 내화성능시험을 모두 만족했으며, 성능시험 결과와 국내외 관련 기준 등과 접목, 대심도 복층터널 내화설계지침을 제시했다.


‘복층터널 구축 기술 검증’ 부문에서는 개발된 다양한 기술들의 특성에 맞는 개별 현장에서 검증을 완료했다. 또한, 연천 SOC통합센터에 실규모 복층터널 구조체를 제작하고, 개발된 기술 검증을 수행하고 있다.



IT기술 접목 환기 방재 기술 등

슬래브 급속 시공 장비개발 ‘눈길’


 

황성필 수석연구원


한국건설기술연구원 황성필 수석연구원은 “이 연구는 도시화로 인해 최근 현안으로 떠오르고 있는 ‘지상 공간 부족과 대기환경 문제 해결’을 목표로, 한 개의 터널 굴착 후 터널 내부를 두 개의 층으로 활용할 수 있는 복층터널기술을 개발하는 연구”라며, “터널 내부를 두 개의 층으로 활용할 경우 터널 구축 시 발생되는 유휴 공간을 최소화시킬 수 있어 지하 공간을 효율적으로 활용할 수 있다”고 밝혔다.


이어 “특히, 기존 병렬터널 대비 복층터널은 지상의 구조물 등에 미치는 영향범위도 최소화할 수 있어 도시지역의 안정성 유지에 크게 기여할 수 있다”고 강조했다.




이 연구에서는 도시지역의 지하 공사로 인해 발생되는 교통 정체를 최소화하기 위해 공사 기간을 획기적으로 단축할 수 있는 연구들이 진행됐다.


또한, 지하 공간의 안전한 사용을 위해 IT기술이 접목된 환기, 방재 기술 개발 연구도 병행됐다. IT기술 접목을 통해 실시간 대응이 가능한 이 기술들은 지하공간의 안전성 확보에 큰 도움을 줄 것으로 기대를 모으고 있다.


특히, 이 연구에서는 복층터널에 적용 가능한 슬래브 제작 기술과 슬래브 급속 시공 장비를 선보여 눈길을 끌고 있다.


공사기간 줄이고 지하공간 안전성 확보 ‘큰 기대’

황 박사는 “복층터널의 경우 기존 터널에 사용하지 않는 차량 탑재가 가능한 슬래브가 터널 내부에 설치된다”며, “하지만, 대부분 현장에서 철근 조립 후 시멘트를 타설하고, 양생하는 현장타설 공법을 사용하고 있어 비교적 많은 시간이 소요되고 있다”고 밝혔다.


이어 “이에 이 연구에서는 슬래브 설치 시 소요되는 시간을 획기적으로 단축시킬 수 있는 슬래브 제작 기술과 함께 슬래브 급속 시공을 위한 장비를 개발했다”며, “지난 4월 연구원 내 연천 SOC통합센터에서 진행된 시연회를 개최하고, 기존 공법 대비 5배 이상의 시공 속도를 입증하는데 성공했다”고 강조했다.


현재 연구팀은 연구 성과물의 검증과 체험을 위해 센터 내 실규모의 테스트베드를 구축하고 있다.


끝으로 황 박사는 “지하 교통인프라가 증가하면서 지상공간의 안전성 등을 문제로 민원 등 다양한 문제들이 발생되고 있으며, 특히, 공사현장에서의 정보 공유 결핍 등의 문제점들은 지속적으로 지적되고 있다”며, “따라서 지하 교통인프라 구축 시 공사 진행 사항과 주변 지역의 지반변위 등 안전성을 국민이 확인할 수 있는 기반이 구축될 때 안심하고 공사의 진행을 지켜볼 수 있을 것이라고 판단된다”고 말했다.


이어 “이를 위해 지난 4월 시작된 ‘도심 지하 교통 인프라 건설 및 운영 기술 고도화’ 연구에서는 실제 지하 인프라 현장에 개발 기술을 적용하고, 검증까지 진행할 계획으로 도시지역 지하 인프라 건설의 안전성 확보에 기여할 수 있을 것”이라고 덧붙였다.

오성덕 기자 건설기술


http://www.ctman.kr/news/19820

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교량 시공 '원격·자동화'로 공기↓ 생산↑

 

     스마트 기술의 도입으로 건설현장의 생산성 저해 요인을 해소하고 건설 공기를 단축시킬 수 있는 기술이 개발된다. 그 기술이 바로 ‘도로구조물 원격·자동화 시공 기술’이다.


이 기술은 크게 교량과 관련된 ‘고소(高所)/고위험 시공 원격화’와 터널과 관련된 ‘TBM 시공자동화’로 구성돼 개발된다.


taisei.co.jp

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Telerobotics 기반 교량 고소/고위험 시공 원격·자동화 기술은 인력 기반으로 이루어지는 주요 고소/고위험 공종인 교량용 거더 거치와 교각 현장시공을 로봇, MR 기술 등을 활용해 원격으로 수행하는 기술이다.


이 기술을 적용하면 인력에 의해 수행되던 현재의 교량용 거더 거치를 복수의 이동식 크레인이 협업해 거더를 자동으로 운반하고 원격 조종자가 원격로봇(tele-robot)을 제어해 최종 위치에 정밀하게 거치하는 방식으로 전환된다. 또한 교각 현장시공은 자동 승하강 작업대 위에 배치된 복수의 로봇을 현장감 높은 MR 환경에서 원격 조종자가 제어해 시공하는 방식으로 전환된다.


머신러닝 기반 기계화 터널(TBM) 자동화 기술은 지반과 TBM 굴진 데이터와 머신러닝 기술을 활용하여 TBM장비 운전을 자동화하고 전방을 예측해 TBM 시공 리스크를 감소시키는 기술이다.




본 기술을 적용하면, 운전자의 숙련도에 의존했던 TBM 시공이 자동화되고 굴진면 전방의 위험지반을 정확하게 예측해 장비의 가동률이 향상된다.


이러한 교량 시공 원격·자동화 기술들은 위험한 위치에 투입된 인력으로 수행되던 거더 거치와 교각 시공 작업을 대신하게 되고, TBM 시공 자동화 기술은 TBM 장비에 S/W 형태로 적용돼 운전원을 대신해 TBM 장비를 자동으로 운전하고 굴진면 전방의 위험성을 실시간으로 예측해 알려주게 된다.


이러한 건설현장의 기술적인 변화는 시공기간의 단축과 건설 생산성을 향상시키는 효과가 나타날 것으로 기대를 모으고 있다.


앞으로 원격 또는 자동화 건설 기술의 활용 범위가 넓어진다면 건설현장의 작업환경이 개선돼 건설업에 대한 이미지 쇄신은 물론, 청년층의 유입과 숙련 기반 확보에 큰 역할을 할 것으로 예상된다.


이 기술들의 주관연구기관인 한국건설기술연구원은 다양한 분야의 연구진이 협력해 융합연구를 수행하고 있으며 세 개 연구부서에서 네개 연구팀들로 구성됐다. 인프라안전연구본부에서 원격시공 장비 개발과 자동화 거푸집 개발을 담당하는 두 개의 팀, 미래융합연구본부에서 원격제어 기술 개발을 담당하는 연구팀, 그리고 지하공간안전연구센터에서 TBM 운전자동화 기술 개발을 담당하는 연구팀이 참여했다.


참여하고 있는 연구팀들은 이번 과제에 참여하기 전부터 관련된 충분한 연구경험을 축적하고 있는 전문성이 높은 연구진이라고 자부하고 있다.


이번 연구과제의 책임자인 한국건설기술연구원 이상윤 수석연구원(사진)은 “현장 작업성을 개선하고 공사기간의 단축을 위한 구조 개발을 수행하며, 생산성 향상을 위해서는 시공 장비의 적극적인 도입이 필요하다고 느꼈다”며 “건설 노동자의 고령화와 숙련 노동자의 감소가 지속되는 건설현장의 기술적 니즈를 해소시킬 수 있는 매력적인 과제라고 생각한다”고 말했다.


한편 건설현장에서 원격·자동화 기술의 적용이 활성화되기 위해서는 장비나 로봇을 이용한 작업에 대한 적절한 대가 산정 기준인 품셈이 마련될 필요가 있다는 목소리가 높다. 이를 통해 기업에게 합리적인 대가가 주어진다면 개발된 기술의 적용이 활성화되는 것은 물론이고 관련기술에 대한 기업의 적극적인 투자도 이뤄질 전망이다.


 


이 연구원은 “이번 연구 과제를 통해 개발되는 기술을 활용하는 기업의 이윤으로 얻어 질 수 있는 경제적 효과를 입증하는데 집중할 계획”이라며 “장기적으로는 극한지·극서지등 인력으로 접근과 작업이 매우 어렵거나 불가능한 환경과 같이 원격 로봇, 원격 제어 기술이 효과적으로 적용될 수 있는 다양한 분야로 기술 적용 범위를 넓히고 싶다”고 말했다.


기업의 이윤이 담보되지 않는다면 건설현장에 자동화된 장비가 도입되기는 어려울 것이라는 게 이 연구원의 의견이다. 이러한 경제적인 논리는 건설현장의 안전 관리에 대한 사각지대가 존재하는 이유기도 하다.


이 연구원은 “연구 성과를 통해 원격·무인화되고 자동화된 기술이 결과적으로 기업의 이윤으로 이어질 수 있다는 것을 보여주고 싶다”며 “이러한 결과로 인해 기업의 투자가 활성화되고 건설 노동자에게 안전하고 쾌적한 작업 환경이 주어진다면, 연구자로서 큰 보람을 느낄 수 있을 것”이라고 전했다.

[공학저널 전찬민 기자]

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대림, 도서관 만큼 조용한 '분리형 렌지 후드' 개발


    대림산업은 도서관 만큼 조용한 ‘저소음 고성능 팬 분리형 렌지 후드’를 개발해 특허를 출원했다고 7일 밝혔다. 대림은 지난해 주거 소음을 줄이기 위한 5개년 장기 로드맵을 수립하고 다양한 연구 개발을 진행 중이다.


대림의 저소음 고성능 팬 분리형 렌지 후드는 기존 제품 보다 최대 13데시벨(dB)의 소음을 저감시켰다. 가장 조용하게 운전하면 30dB 이하의 소음만 발생된다. 사람이 조용한 목소리로 속삭일 때나 정숙한 도서관의 소음이 30dB 수준이다. 가장 강하게 작동할 때도 약 48dB의 소음만 발생된다. 가정용 에어컨의 저소음 작동 모드(42~45dB)보다 살짝 높은 셈이다.





조용하지만 연기 흡입 속도는 오히려 기존보다 빨라졌다. 대림 제품은 기존 렌지 후드가 처음 40초 동안 흡입하는 연기의 양을 5초 이내에 흡입하여 배출할 수 있다.


기존 아파트에 설치된 렌지 후드는 가스렌지 위에 설치된 후드 내에 팬이 붙어 있어 소음이 실내로 바로 전달됐다. 대림은 연기를 빨아들이는 팬을 실외기실 등 외부에 분리하여 설치하는 방식으로 설계를 변경해 소음 발생을 줄였다. 팬이 가동할 때 발생되는 소리가 소음의 근본적인 원인이기 때문이다.




공기의 흐름을 분석해 소음을 줄일 수 있도록 팬과 배관의 방향도 조정했다. 기존에는 팬과 배관의 방향이 90°로 꺾여 있었다. 이에 따라 팬을 통과해 빠르게 배출되는 연기가 배관에 여러 번 부딪혀서 소음이 증폭되는 현상이 발생했다. 대림은 연기가 들어오는 방향과 팬의 위치를 일직선으로 정렬시켜 이를 해결하였다. 또, 팬의 크기와 날개의 모양을 최적화하는 한편 연기가 나가는 배출구에서 발생하는 소음이 돌아오지 않도록 배출구의 모양도 특수 설계했다.


이재욱 대림산업 주택설비팀 팀장은 “이번 성과는 협력 회사와 끊임없는 협업과 연구 덕분” 이라며 “가정에서 요리할 때 건강에 나쁜 연기들이 발생하지만 소음 때문에 렌지 후드의 사용빈도가 낮았다” 며 “대림의 렌지 후드가 소음 제거는 물론이고 입주민들의 건강까지 지켜주길 기대한다” 고 말했다.

임온유 기자 ioy@asiae.co.kr [아시아경제] 



울산대 김범관 교수, 국내 첫 '환경 감응형' 건축외장재 개발


   울산대는 21일 김범관 교수(39·건축학부)가 국내 처음으로 ‘환경 감응형’ 건축외장재를 독자 개발했다고 밝혔다.


이 외장재는 빛과 온도 등 자연변화에 따라 건축물의 색상이 변하는 입체 패널 형태이다. 김 교수는 이 외장재를 ‘쌀 패널’이라고 이름 붙였다.


 김범관 교수가 독자 개발한 환경 감응형 건축외장재 ‘쌀 패널’ │울산대 제공




김 교수는 건물 외벽을 쌀 모양의 2404개 알루미늄 패널과 376개 특수 패널을 활용해 벼를 키우는 농지로 형상화했다. 또 벼의 5가지 색상을 추출해 계절변화에 지속적으로 변하는 감응형 컬러패널을 디자인했다.


김 교수는 “알루미늄 패널이 건축물의 외부 환경변화에 따라 쌀 모양으로 변하도록 패널에 전기도금 기술을 적용했고, 바람이 잘 통하는 기능도 패널에 넣었다”고 말했다.


김 교수는 “한국인의 주식인 쌀과 그 땅의 의미를 디자인에 담고, 쌀을 주식으로 살아가는 한국인의 역사·문화를 건축공간으로 재현한 것”이라고 말했다. 이어 “급속한 산업화로 옛 모습을 잃어가고 있는 현대사회에서 인간의 역사와 문화를 기록하고 기억하는 ‘인공물의 자연’으로 건축외장재를 만들었다”고 덧붙였다.



김 교수의 연구자료는 22일부터 26일까지 울산대 디자인대학 1층 갤러리에서 전시된다.


앞서 김 교수는 지난 2월 ‘울산의 가을’을 주제로 낙엽을 건축외장재로 디자인한 ‘영속적인 황금잎(The Perpetual Golden Leaf)’을 개발해 ‘2020 아시아 디자인 프라이즈’를 수상했다.

백승목 기자 경향신문

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철도연, 세계 최초로 개발한 교량용 급속경화궤도 공법 교통신기술 획득


하룻밤 사이에 자갈궤도를 콘크리트궤도로 개량 


    한국철도기술연구원(이하 철도연, 원장 나희승)이 개발한 ‘교량용 급속 경화궤도 공법’이 교통신기술(제49호, 국토교통부)로 지정됐다.


급속경화궤도 공법은 노후된 자갈궤도를 콘크리트궤도로 전환하는 궤도 개량 기술이다. 자갈 사이의 공간을 초속경 시멘트로 채워 자갈층을 콘크리트 층으로 바꾸는 방식이다.


대전남연결선 소정교 급곡선 R600 구간 3경간 75m 시험 시공한 모습

시공 전 자갈궤도<시공 후 콘크리트궤도로 바뀐 모습>


작업 시간이 짧고, 시공 1시간 이후부터 열차 하중을 견딜 수 있는 강도를 확보하기 때문에 열차가 운행되지 않는 심야 시간을 이용하여 열차 운행을 제한하지 않고도 공사가 가능하다.


특히, 교량 상부구조물과 궤도를 급속하게 일체화하면서 온도 변화로 인한 구조물의 변형과 균열 발생을 해결하여 터널과 토공 구간뿐 아니라 교량까지 궤도개량기술을 적용할 수 있게 됐다.




그동안 열차의 고속화, 고밀화로 인해 자갈궤도가 급격히 노후화되면서 유지보수 비용이 증가하고 안전관리에 어려움이 있었다.


개발된 급속경화궤도공법은 노후화된 자갈궤도 구간을 근본적으로 개선하여 유지보수 효율화 및 비용 저감, 열차의 주행 안정성을 높일 수 있을 것으로 기대된다.


또한, 다양한 곡선 반경과 주행 속도에 유연하게 대응할 수 있어 일반 철도뿐 아니라 시속 300km 이상의 고속철도에도 적용할 수 있다.


연구책임자인 이일화 철도연 첨단인프라연구팀장은 “급속 시공, 교량과 궤도의 구조적 일체, 구조물의 균열 방지 등 3가지 목표를 모두 달성한 교량용 급속궤도개량 기술”로 “정부가 추진 중인 시속 400km급 초고속열차 도입을 위한 선결 조건인 자갈도상궤도 개량에도 적용할 수 있도록 연구를 확대하겠다”고 말했다.


나희승 철도연 원장은 “세계 최초로 개발된 교량용 급속경화궤도 기술은 국내외 철도 시장을 선도할 혁신 기술”이라며 “앞으로 철도개량이 필요한 개발도상국 등 해외철도 시장 진출을 통해 글로벌 기술 경쟁력을 강화하겠다”고 전했다.

철도기술연구원

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온도·조명 조절해 숙면 환경 조성…현대건설, 'H 슬리포노믹스' 공개


수면 단계별 환경 조성으로 숙면 질 높여


    현대건설(000720)이 숙면환경 조성을 위한 침실 스마트 아트월 ‘H 슬리포노믹스(Sleeponomics·가칭)’를 선보인다고 1일 밝혔다.


‘슬리포노믹스’는 현대인의 숙면 관련 산업을 가리키는 용어로 ‘잠(Sleep)’과 ‘경제(economics)’의 합성어다.



‘H 슬리포노믹스’ 개념도. /제공=현대건설


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‘H 슬리포노믹스’는 숙면 과정에 따라 수면준비·수면·각성·각성 이후 등 단계별로 천장과 벽면의 침실 아트월 판넬에서 빛과 소리, 온도가 맞춤으로 조정돼 숙면의 질을 높여주는 상품이다. 침실 아트월에는 적정 조명의 밝기 조절이 가능한 천정 LED 조명과 수면 단계별 수면 유도음이 송출되는 스피커, 단계별 최적의 온도 조절이 가능한 제어 패널이 설치됐다. H 슬리포노믹스 개발에는 현대건설과 브레인케어 전문회사인 지오엠씨가 협업으로 참여했다.




현대건설은 빛, 온도, 소리, 환경 토탈 제어 솔루션을 제공한다. 조명은 수면환경 설정에 따른 색 온도와 밝기 등을 조절할 수 있고 온도의 경우 안방 통합 컨트롤러로 침실온도 자동제어가 가능하다. 소리의 경우 뇌파동 기술을 수면유도음에 도입한다. 1단계 수면유도에서는 뇌파음원과 파도소리·빗소리·시냇물소리 등 자연음이 적용되고 2단계 기상유도에는 상쾌한 각성을 위한 뇌파음원과 숲·새소리 등 자연음이 나온다.


이번에 공개된 ‘H 슬리포노믹스’는 현대건설이 트렌드와 소비자 니즈를 분석해 상품화하고 있는 ‘H 시리즈’의 2020 기획 신상품 10건 중 하나다. 현대건설 관계자는 “최근 건강에 대한 소비자들의 관심이 급증하는 상황에서 현대건설이 짓는 주거공간에 친건강 라이프를 구현하고자 노력하고 있다”며 “현대건설은 ‘H 시리즈’를 통해 고객의 관점에서 적극적으로 소통하며 다양한 기술을 적용·개발할 계획”이라고 밝혔다.


H 슬리포노믹스는 힐스테이트 갤러리에서 시범 운영 및 테스트를 거친 후 현대건설이 시공하는 아파트에 적용될 예정이다.

진동영기자 jin@sedaily.com 서울경제,


출처 : https://www.sedaily.com/NewsVIew/1Z54TDQTAV

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