“저중심 설계해 운반·가설 중 전도 안전성 확보”
‘건설기술 실용화 연구’ 국가 R&D 꾸준히 참여

▲ 동아이엔지는 꾸준히 국가 R&D(연구개발)에 참여해온 건설기술 실용화 연구기업이다. 강덕만 대표는 “철도를 기반으로 최초로 개발된 ART교량은 향후 고속철도와 일반철도 교량 시장에 최적화 적용돼 국내 철도교량 건설비 절감과 기술 확대 등에 기여할 것”이라고 말했다.        © 매일건설신문

철도기술연구원이 진행한 세계시장 선도형 첨단고속철도 및 인프라 개발 ‘차세대 스마트 철도교량 핵심기술개발’ R&D(연구개발)에서 동아이엔지(주)는 ART(Advanced Railroad Trivet) 철도교량 개발을 수행했다.

동아이엔지는 ART 교량에 대해 “열차하중에 가장 효율적으로 대처하는 단면 구현으로 기존 철도교량보다 거더 수와 형고를 감소시켜 건설비를 절감하고 구조적 안정성을 강화한 교량 공법”이라고 강조했다.

기존 일반철도에 주로 적용되던 기존의 I형 거더 교량들은 도로교를 기반으로 개발해 철도하중에 맞도록 단면을 확대시켜 적용해 왔으나, ART 거더(Girder·상부 구조물) 교량은 콘셉트 도출 및 개발 단계에서부터 철도 하중의 특성을 최대한 반영해 형상 도출과 거더 배치 등이 고안됐다. ‘철도를 위한 맞춤형 교량’인 셈이다.

강덕만 대표는 “ART 교량은 적절한 질량확보 및 저중심 설계로 지진 및 동적하중에 강한 구조로 설계됐다”면서 “주행안전성 및 승차감 규정을 충분히 확보해 일반철도는 물론 고속철도에 적용할 수 있는 교량 시스템이다”고 강조했다. 이어 “저중심으로 설계해 운반 및 가설 중 전도 안전성을 확보했다”고 설명했다.

지난 2016년부터 3년간 한국철도기술연구원은 GS건설, 동아이엔지, 동연엔지니어링이 공동으로 ART 철도교를 프리텐션(pretension) 공법과 포스트텐션(post-tension)공법 모두 개발해 다양한 현장여건에 맞춰 적용이 가능할 수 있게 됐다.

지난달에는 철도기술연구원에서 ART 철도교의 개발과정을 소개하고 실물 거더의 재하실험을 통해 신뢰성 검증을 진행했다.

‘ART 거더 교량’은 일반철도 I형 PSC거더 교량 대비 20% 건설비를 절감할 수 있다. 기존 고속철도 PSC 박스 거더 교량 대비 30% 이상(40억원·km)의 비용을 줄일 수 있는 것으로 분석됐다.

지난 2010년 설립된 동아이엔지는 꾸준히 국가 R&D(연구개발) 참여해온 건설기술 실용화 연구기업이다. 그동안 신공법 개발을 통해 설계·제작·시공이 모두 가능한 전문기업으로 발돋움해왔다.

 강덕만 대표는 연구개발과 관련해 “국내·외 신공법 제안 및 기술 선도를 목표로 건설기술 개발 및 건설 산업 발전에 관한 연구에 주력하고 있다”고 설명했다.

▲ ART 거더 철도 교량 시공 모습                       © 매일건설신문

동아이엔지는 이번 과제 외에도 철도기술연구원의 ‘저심도 도시철도 시스템 기술 개발’ 3세부 과제에서 ‘벽체 현장 제작 장치’를 성공적으로 개발하는 등 철도기술연구원과의 기술개발 협력관계를 지속적으로 이어가며 향후 국가 R&D 기술이전을 위한 ‘체력’을 키우고 있다.

동아이엔지의 사업과 기술의 핵심은, 콘크리트 구조물을 공장에서 미리 성형하는 프리캐스트(Precast) 공법이다.  ‘HP-Wall 공법’을 개발해 운행 중인 철도노선 및 고속도로에서 교통차단을 최소화하여 안전한 시공이 가능한 방음벽 기초공법이다. ‘HP-Wall 공법’은 말뚝 설치 후 공장 제작된 프리캐스트 기초를 현장에서 간편하고 신속하게 조립해 일체화하는 방음벽 기초 공법이다.

HP-Wall 공법은 한국철도시설공단 및 한국도로공사 등의  방음벽 설치공사 시공실적을 보유하고 있다.

이외에도 동아이엔지의 ‘PS-Wall 공법’은 파일을 이용한 프리캐스트 콘크리트 ‘자립식 옹벽’ 공법이다. 기초 저판 설치 및 터파기가 곤란한 지역에서 지주매입으로 기초 안정성을 확보하고 콘크리트벽체를 공장제작 후 현장에서 신속하게 조립하는 프리캐스트 자립식 옹벽 공법이다.

‘ART 거더 교량’은 지난해 오송 철도종합시험선로에 40미터  복선 철도교량을 시범구축을 완료했다. 연구단은 첨단모니터링 기법에 의한 장기거동 평가 및 열차 주행 시험에 의한 성능평가를 지속적으로 진행하고 있다.

강덕만 대표는 “철도를 기반으로 최초로 개발된 ART교량은 향후 고속철도와 일반철도 교량 시장에 최적화 적용돼 국내 철도교량 건설비 절감과 기술 확대 등에 기여할 것”이라고 말했다.

/조영관 기자