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[연재기획①] 서울 ‘도시고속도로’ 안전 어디까지?
공단, 노후화 ‘PSC교량’…내부 텐던 유지관리 대안 모색
변완영 기자
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기사입력: 2020/06/22 [10:05]
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▲ 정릉천고가교 파단  © 매일건설신문


매일건설신문과 서울시설공단은 공동으로 서울시 도시고속도로(자동차 전용도로) 노후화가 갈수록 심화되기에 이에 대한 안전진단 시리즈를 기획했다.


공단 도로시설처·도로관리처·도로환경처·교통정보처 와 함께 총 3회에 걸쳐 노후화된 PSC박스교량 텐던 유지관리 방향(1회), 도로안전기능 강화 및 IoT 활용 과학적 녹지관리(2회), 효율적 교통정보센터 운영(3회) 등을 연재하고자 한다. <편집자 주>


오픈이노베이션·웨비나…선진 사례 조사 및 국내외 전문가 참여

“우리보다 20~30년 앞서 선진 공법으로 교량을 건설한 미국·유럽 등 선진국도 교량이 노후화 등으로 붕괴되거나 부식되는 사고가 빈번하게 발생하고 있다. 이제 서울도 지어진 지 30년이 넘은 노후 교량을 중심으로 집중 안전 점검에 나서야 한다.”

 

영국 써리대학 토목공학 박사 출신으로 국내 최고의 도시안전 전문가로 손꼽히는 조성일 서울시설공단 이사장의 말이다.

 

실제로 지난 2016년 2월, 내부순환로 정릉천고가교가 안전문제로 약 한 달간 전면 통제되는 사건이 발생했다. 서울시설공단의 해빙기 안전점검 과정에서 내부순환로 정릉천고가교의 거더를 지지하는 PT(Post-tension) 텐던(15개 강연선을 하나로 묶어 하나 케이블로 만든 것) 20개 중 1개가 끊어진 채 발견되었기 때문이다.

 

정릉천고가교는 강선을 이용해 콘크리트 구조물의 인장력을 받는 부분에 미리 압축력을 주어 내하력을 높인 PSC(Pre-stressed Concrete)교량 이었다. 이 사건을 계기로 국토교통부에서는 국내에 동일형식의 PSC박스거더 교량으로 건설된 국도, 고속도로 교량 403개소에 대해 일제 점검을 실시했다.

 

당시 국토부 지침에는 텐던의 점검방법이 존재하지 않았기 때문에 서울시의 ‘PSC박스거더교 유지관리 매뉴얼’을 활용한 것으로 알려졌다. 이 매뉴얼은 2014년 조성일 이사장이 서울시 도시안전실장 재직 시 국내에 PSC교량에 대한 관리매뉴얼이 없음을 인식하고 한국시설안전공단에 용역을 의뢰해 만들어졌다.

 

국토부에서는 당시 이 매뉴얼에 따라 텐던 청음조사, 내시경조사, PE관 절개조사를 진행했다. 2016년 정릉천고가교 통제 사건을 계기로 교량의 유지관리에 있어 텐던의 건전성 확인이 매우 중요한 요소로 자리매김하게 됐다.

 

▲ PE 절개조사  © 매일건설신문

 

PSC교량의 텐던은 크게 외부 텐던과 내부 텐던으로 구분할 수 있는데, 2016년 사고가 발생했던 정릉천고가교와 같은 형식인 외부텐던과 관련해 공단에서는 많은 연구를 추가로 실시했다.

 

시설공단 관계자는 “PSC박스거더교를 대상으로 광범위한 정밀조사, 구조해석, 보수방안 검증, 비파괴검사법 신뢰도 확인, 부식 모니터링 시스템 구축 등을 진행했다”고 밝혔다.

 

이를 통해 2017년 6월에는 서울시 PSC박스거더교의 텐던 보수 및 유지관리 기준도 수립한 바 있다. 또한 공단의 연구 결과를 토대로 “안전점검 및 정밀안전진단 세부지침”을 구축해 국토부에 제안했고, 이듬해 세부지침 개정에도 기여했다.

 

이 연구는 내부텐던과 관련해서는 샘플조사만이 진행됐기 때문에 향후 후속 연구가 필요한 부분이다. 내부텐던 교량은 내부에서 콘크리트를 지지하는 케이블이 끊어졌을 경우 사실상 이를 확인할 방법이 없다는 문제가 제기된다.

 

2019년 7월 조성일 이사장 취임후 서울시설공단에서는 이를 해결하기 위해 ‘기술혁신센터’를 보강하고, 내부텐던의 부식으로 인한 파단 및 교량 붕괴 사례 등 해외 문헌조사를 시작했다.

 

한편 지난해 7월 국내 공공기관 최초로 ‘오픈이노베이션’ 제도를 도입한 공단은  미국, 영국, 일본 내 시설물 유지관리 기관의 선진사례에 대한 문헌조사를 마쳤다. 또, 내부직원 간 심층토론을 통해 PSC교량 내부텐던의 점검 및 유지관리와 관련해 새로운 대안을 찾아가고 있다.

 

특히, 올해 3월부터는 코로나 19 감염확산 방지를 위해 3회에 걸쳐 비대면 방식의 웨비나(webinar)형식의 오픈이노베이션을 통해 국내외 전문가들까지 참여를 확대하고 있다.

 

최근 공단은 교량에 설치된 텐던의 형태가 복잡하고 다양하다는 점을 고려해 교량내부를 안전하게 조사하는 방법에 관한 연구를 진행하고 있다. 구조물에 거의 손상을 주지 않고 구조물의 결함 등을 검출하는 미파괴(micro-destructive)검사 시에 구조물의 손상을 예방하기 위해 최적의 천공직경과 보수방법 등을 모색하고 있다.

 

공단관계자는 “서울시 PSC교량을 대상으로 내부텐던의 상태조사 및 위험수준을 평가해 내부텐던 교량의 건전성을 직접 확인하겠다”며 “공용교량의 상시 거동 모니터링 시스템 연구를 통해 장기적인 PSC교량의 안전성을 확인할 수 있는 내부텐던 유지관리 체계를 마련할 예정”이라고 말했다.

 

이어 “2022년 5월까지 PSC교량의 안전성을 확인할 수 있는 내부텐던 유지관리 체계를 수립할 예정으로 세계와 견줄 수 있는 기술역량을 갖추고, 국내의 PSC교량 유지관리 기술 발전에도 기여하겠다”고 덧붙였다.

 

▲ 해외 교량붕괴 사고  © 매일건설신문



 

/변완영 기자

 

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