선택과 집중
인터뷰
“‘스마트 철도교량’으로 공기 단축·비용절감”
‘차세대 스마트 철도교량 핵심기술개발’ 이끈 김성일 연구원
조영관 기자
필자의 다른기사 보기 인쇄하기 메일로 보내기 글자 크게 글자 작게
기사입력: 2018/12/07 [14:47]   최종편집:
트위터 페이스북 카카오톡

 

복선교량 기준 기존 5~6개 거더 적용을 4개 거더로 줄여
지난달 ‘ART 철도교량’ 성능검증 시험·기술발표회 가져

 

▲ 김성일 연구원은 “호남고속철도 2단계 기본설계가 곧 시작되는 만큼 2단계에 10km를 우리가 ART 거더를 적용할 경우 기존에 고속철도에 획일적으로 적용돼오던 PSC 박스거더 교량 대비 300억정도의 비용 절감이 가능할 것”이라고 말했다.     © 매일건설신문

 

“교량이라는 건 시공을 어떻게 하느냐에 따라 건설비를 획기적으로 절감할 수 있는 가능성이 많아요. 더 빨리 더 싸게 시공하는 방법에 대해 내년부터 검토에 들어갈 겁니다.”

 

철도기술연구원은 최근 일반철도 및 고속철도에 적용 가능한 교량 시스템인 ART(Advanced Railroad Trivet) 철도교량을 개발했다. 김성일 철도기술연구원 첨단궤도토목본부 책임연구원(박사)은 “현재 오송철도종합시험선로에 구축돼 있는 ART 교량을 내년 3월 시험선로 개통 이후 실제로 열차를 운행하면서 검증을 진행할 것”이라고 설명했다.

 

김성일 연구원은 세계시장 선도형 첨단고속철도 및 인프라 개발 과제로 ‘차세대 스마트 철도교량 핵심기술개발’ R&D(연구개발)를 지난 2016년부터 3년간 이끌어왔다. 현재 과제는 성공적인 마무리 단계에 들어섰다.

 

이번 과제는 ART 교량 개발을 비롯해 CFT(Concrete Filled Steel Tube) 교량 개발, 차세대 교량 모니터링 방법 등 총 3개 세부과제로 이뤄져 있다. 중장경간(中長徑間) 차세대 철도교량 설계, 시공 및 차세대 유지보수 핵심기술 등을 개발하는 내용이다. GS건설, 대우건설, 삼현피에프, 동아이엔지, 동연엔지니어링 등의 기업들이 과제에 참여했다.

 

철도기술연구원에 따르면 우리나라 철도 노선 중 경부고속철도(28.7%), 호남고속철도(48.4%) 등 대부분을 교량이 차지해 교량의 총 연장은 550km 이상에 달한다. 이에 철도특성과 최신 기술 트렌드를 반영한 건설비 절감 및 안전성 향상을 도모한 차세대 철도교량 기술 개발이 필요한 상황이다.

 

이미 미국·일본·중국·유럽 등에서는 프리텐션(Pretension)·고강도 재료 등의 키워드로 다양한 신형식 교량 개발 중이지만, 국내의 경우 획일적인 교량 형식이 적용되고 있다는 분석이다.

 

김성일 연구원은 “현재 국내 시장은 30~45미터 경간에 적합한 20~30개 정도의 신형식 교량기술들이 경쟁을 하고 있는 상황이지만, 실제 철도교량에 적용된 건 손가락으로 꼽을 정도”라고 설명했다. 기존 철도교량들이 일반 도로교량을 기반으로 리모델링된 만큼 이번 연구개발로 철도교량에 특화된 기술을 개발했다는 설명이다.

 

현재 ART교량은 실제 철도건설 현장에 시공이 가능한 상태다. 철도기술연구원과 공동연구기관은 2017년 11월 철도종합시험선로에 40m 복선 철도교량을 성공적으로 가설한 데 이어, 지난달 1일 경기도 의왕 본원에서 ‘ART 거더(Girder·상부 구조물) 철도교량’ 성능검증 시험 및 기술발표회를 진행하기도 했다.

 

▲ 지난달 1일 경기도 의왕 본원에서 열린 ‘ART 거더 철도교량’ 성능검증 시험 및 기술발표회 모습    © 매일건설신문

 

ART거더 철도교량 핵심기술은 거더의 수량 감소다. 철도하중 흐름에 최적화된 거더 형상 및 배치로 복선교량 기준 기존 5~6개의 거더를 적용하던 것에 비해 4개의 거더로 복선교량을 구성하도록 개발돼 공정 및 건설비 절감을 기대할 수 있다.

 

또한 저형고 및 심미적 디자인 설계로, 40m 경간(徑間) 기준 2.2미터로 획기적인 형고(거더 두께) 저감으로 홍수위를 확보했다. 국도 횡단 등 형하 공간 확보가 필요한 장소에 적용할 수 있도록 개발된 것이다. 항아리 모양의 심미적 형태로 도심지에도 적합하도록 디자인됐고, 저중심 설계로 전도 사고에 대비했다.

 

시스템 거푸집 적용에 의한 프리텐션 공법 적용으로 고품질 확보, 50~80MPa(메가파스칼)급 고강도, 시멘트 대체율 60% 이상의 친환경 고성능 콘크리트를 적용해 기술적 트렌드를 반영했다.

 

‘ART거더 철도교량 핵심기술’은 국내 특허 출원이 완료됐다. 현재 신기술 등록 절차를 진행하고 있다. 2019년 철도종합시험선로 개통 완료 후 장기 거동 및 열차하중 재하시험(실제 열차 운행 시 주행안전성 및 승차감을 평가하기 위한 시험)에 의한 신뢰성을 확보해 기술이전 및 상용화를 위한 절차 진행한다는 계획이다.

 

김성일 연구원은 ART 교량의 향후 시장성에 대해 “선택은 시장에서 하는 것”이라며 자신감을 드러냈다. 김 연구원은 “호남고속철도 2단계 기본설계가 곧 시작되는 만큼 2단계에 10km를 우리가 ART 거더를 적용할 경우 기존에 고속철도에 획일적으로 적용돼오던 PSC 박스거더 교량 대비 300억정도의 비용 절감이 가능할 것”이라고 말했다.

 

 


/조영관 기자

 

ⓒ 매일건설신문. 무단전재 및 재배포 금지
트위터 페이스북 카카오톡
닉네임 패스워드 도배방지 숫자 입력
내용
기사 내용과 관련이 없는 글, 욕설을 사용하는 등 타인의 명예를 훼손하는 글은 관리자에 의해 예고 없이 임의 삭제될 수 있으므로 주의하시기 바랍니다.
 
철도기술연구원, ART 철도 교량 관련기사목록
많이 본 뉴스