[전력구조물 연구회 & 터널기술위원회]

유틸리티터널 및 TBM 분야 전문 세미나 후기

1. 시작하며

우리학회 전력구조물 연구회와 터널기술위원회 그리고 한국터널지하공간학회, 대한토목학회, 한국전력공사 전력연구원이 공동으로 주최한『유틸리티터널 및 TBM 분야 전문 세미나』가 2023년 6월 13일(화)부터 6월 14일(수)까지 양일간 한국과학기술원(KAIST) 문지캠퍼스 수펙스홀에서 진행되었습니다. 본 전문 세미나는 국내 유틸리티터널 설계 및 건설분야 전문성 강화를 위해 국내·외 다양한 전문기관의 전문가를 초청하여 강의식으로 진행되었습니다. 또한, 한국과학기술원과 전력연구원이 공동으로 구축한 3.6m급 토압식(EPB, Earth Pressure Balance) TBM 실제 장비를 통한 운전실습도 이루어졌습니다. 전력공급을 위한 유틸티리터널의 건설수요가 매년 증가하고, 해저구간 및 도심지를 통과하는 사례도 증가함에 따라 국내·외 엔지니어간 기술교류 및 토론을 통해 난공사에 대한 기술적 돌파방안을 모색함으로써 국내 터널공사 기술력을 제고하고자 하였습니다. 본 기사를 통해 세미나에 참석하지 못한 우리학회 회원들을 위해 간단하게나마 세미나 내용을 소개하고자 합니다.

2. 전문 세미나 내용

『유틸리티터널 및 TBM 분야 전문 세미나』는 다음 표 1과 같이 국내·외 전문가로 구성된 총 10강의 핵심적인 내용으로 준비하였습니다.

첫째 날인 6월 13일(수)에는 에이스이엔지 이 호 대표께서 ‘지하안전평가와 지반조사’의 주제로 지하안전평가 주요 업무내용, 지하안전평가 수행방법, 지반조사 유의사항에 대해서 자세하게 설명해주셨습니다. 

독일 헤렌크네히트 블라드미르 매니져께서는 파이프 재킹(Pipe Jacking)과 세그먼트 라이닝(Segment Lining) 시공방법에 대한 차이점과 동일한 프로젝트 상에서의 각 공법별 공정에 따른 소요기간 분석과 필요한 시공 요구사항 등을 자세하게 설명하였습니다. 토압식과 이수가압식 TBM에 대한 기본적인 설명 및 다양한 현장사례를 통해 각 TBM 종류별 장점과 주요 성능에 대해 설명하였습니다. 급곡구간(R60m), 내부해체(Retractable), TBM 확장(Extension Kit) 등 새로운 기술들을 소개하는 시간도 가졌습니다. ㈜건화의 김영근 박사께서는 ‘유틸리티터널의 핵심 기술 이슈와 과제’의 주제로 유틸리티터널의 특성을 TBM 터널, 수직구 굴착, 도심지 터널, 대심도 터널, 멀티 유틸리티 터널로 분류하고, 다양한 국내·외 설계 및 시공사례에 대해 소개하였습니다. 다양한 사례를 통해 유틸리터터널의 기술 이슈와 R&D 방향에 대해서도 제시하는 시간을 가졌습니다. 

독일 헤렌크네히트 제하드 랭 박사께서는 HDD(Horizontal Directional Drilling Method), Diret Pipe^®, E-Power Pipe^®, VSM(Vertical Shaft Sinking Machine)의 최신기술에 대한 소개와 현장 적용사례 등을 발표하였습니다.

현대건설 신영진 박사께서는 ‘EPB TBM 현장 Trouble Shooting 및 Best Practice 사례’의 주제로 한강하저 복합지반을 통과하는 현장에 대하여 스크류컨베이어 교체방법 개선, 백필 그라우팅 재료 변경, 챔버점검을 위한 지상 그라우팅, 토사구간 굴진관리 등 Best Practice에 대한 자세한 설명으로 실무에 많은 도움이 되었을 것으로 생각됩니다. 베이시스소프트 강전용 상무께서는 ‘토목인프라에서 BIM의 이해 및 활용’의 주제로 BIM(Building Information Modeling)의 기본적인 이해와 국내 기관별 BIM 도입현황 및 사례에 대해 발표하였습니다. 한국전력공사 김정주 박사께서는 ‘유틸리티터널 TBM 기본설계 및 건설관리’의 주제로 유틸리티터널 TBM 대상 추력, 토크, 동력 등 기본사양을 산정하는 방법과 TBM 공사현황 디지털화 및 건설관리방법에 대해 발표하였습니다.

둘째 날인 6월 14일(목)에는 ㈜호반TBM 박진수 박사께서 ‘쉴드TBM 굴착효율 증대 방안 고찰’의 주제로 굴착도구인 디스크커터의 마모예측 모델 소개 및 대기압 커터 교체시스템, 디스크커터 모니터링시스템, 커팅휠 마모감지 센서, 전방탐사 시스템, 막장 관측 카메라 등 최신기술에 대해서 발표해주셨습니다. 한국도로공사 이강현 박사께서 ‘김포~파주 한강터널 프로젝트 소개’라는 주제로 고속도로 제400호선 김포~파주간 건설공사 2공구 현장의 설계와 시공에 대한 주요 고려사항, TBM 장비 주요사양에 대해 심도있게 발표하였고, 특히 유틸리티터널과 도로터널의 기술적 차이점에 대해 생각해볼 수 있던 시간이었습니다. 한국건설기술연구원 이규필 박사께서는 ‘쉴드TBM 프로젝트의 고려사항 - 세그먼트의 설계, 제작, 품질관리’의 주제로 강섬유보강콘크리트와 성능평가 및 세그먼트라이닝 재료검사, 외관검사, 형상과 크기검사, 가조립검사, 성능검사와 관련된 품질관리에 대한 자세한 설명을 해주셨습니다.

3. TBM 운전실습 후기

한국전력공사 전력연구원은 한국과학기술원 문지캠퍼스에 위치한 ‘공동구 실험센터’에서 토압식(EPB) 쉴드TBM 운전실습 및 R&D 성과물 기술설명회 시간을 가졌습니다.

전력구 건설관리시스템 시연을 통해 TBM 장비로부터 실시간으로 획득한 데이터를 바탕으로 지반침하 예측과 배토량을 관리할 수 있는 방법에 대해 참석자간 의견교환의 시간을 가졌습니다. 모든 참석자를 대상으로 굴착경 3,622mm 토압식 쉴드TBM 장비를 활용하여 유압식 구동부를 활용한 커터헤드 회전속도 오페레이팅 및 기타 장비운영에 대해 실습할 수 있는 시간을 가졌습니다. 또한, 구동부 씰(Seal) 관련해서도 VD 립 씰 시험기 설명과 육안으로 씰을 관찰할 수 있는 유익한 시간도 가졌습니다.

4. 맺음말

올해 처음으로 시행된 유틸리티터널 및 TBM 분야 전문 세미나에는 국내·외 여러 기관의 약 160분께서 많은 관심을 가지고 참석해주셨습니다. 본 세미나를 통해 유틸리티터널 및 TBM 분야 기술력 향상에 작게나마 도움이 되길 바래봅니다. 끝으로 본 세미나에 많은 관심가져주시고, 참석해주신 모든분들게 다시 한번 감사의 말씀을 드리며, 세미나를 지원해주신 우리학회와 한국터널지하공간학회 및 대한토목학회 사무국께 진심으로 감사의 말씀을 드립니다.

위원회 소식

전력구조물 연구회 

▶일시 : 2023년 6월 27일(화) 15:00~18:00 

▶장소 : 전력연구원 제2연구동 301호 회의실

▶참석 : 총 16명(류희환 전력구조물 연구회 위원장 등)

▶회의내용

1. 터널 시공·유지관리 기술 및 스마트 건설 포럼 준비회의     

     - 빅데이터를 이용한 지하매설물 탐사 발표사항 토론

     - 전력구조물 시공·유지관리분야 스마트 건설 R&D 항목 도출

2. 유틸리티터널 및 TBM 분야 회의     

     - 유틸리티터널 관련 국내·외 TBM 제작기관 협력계획 및 방안 수립

     - 향후 유틸리티터널의 핵심 기술 이슈와 과제 도출

     - 유틸리티터널 TBM 기본설계 및 건설관리시스템 활용방안 토론

     - 유틸리티터널 EPB·Slurry TBM 설계 및 시공 발전방향 도출

3. 한국지반공학회 터널기술위원회 전문세션 준비회의

     - 한국지반공학회 2023 가을학술발표회 논문 제출항목 도출

     - 터널기술위원회 전문세션 발표항목 검토 및 토론

댐·제방기술위원회 

기술세미나

▶일시 : 2023년 6월 29일(목) 16:00~18:00

▶장소 : 한국철도공사 1층 코레일라운지(회의실명 : ITX새마을)

▶발표자 : 윤여훈 수석연구원(한국시뮬레이션기술(주), Kostech)

▶발표내용 : 폭발현상에 대한 해석적 접근 방법 및 사례 발표

▶회의내용

1. 한국지반공학회 추계학술대회 전문위원회 세션 운영

     - 댐·제방 관련 관리기관(K-water연구원, 농어촌연구원 등) 이슈 소개

     - 댐 주변 급경사지, 제방 사면 관련 위험도 조사 방법

     - 집중호우로 인한 저수지 월류 시 대응 방안

여성위원회&철도지반연구회

김포-파주 2공구 한강터널 현장견학

▶일시 : 2023년 7월 19일(수)

▶장소 : 김포-파주 2공구 한강터널

▶참석 : 총 20명 

▶회의안건

1. 수도권 제2순환고속도로의 김포-파주 제2공구 대단면 TBM 현장 답사를 통해 TBM 기술 현황 파악 및 향후 개선점에 대한 토의

2. “국내 최대 TBM 장비 활용 하저터널 굴착기술 및 도전과제”를 주제로 한국도로공사 정경자 박사와 에스코컨설턴트 전상준 전무 기술 세미나 2건 진행

▶회의 내용

1. 한국도로공사 정경자 박사는 “터널 굴착 시 국내외 사고사례”를 주제로 발표를 진행하였으며, 국내외에서 발생한 다양한 터널 굴착에 의한 사고사례들을 소개하며, 원인 분석 및 향후 유사 사고사례를 저감하기 위한 기술적/정책적 개선안들에 대해 토의를 진행하였음. 이를 위해 산학연의 유기적인 협업을 통해 기술적/정책적 개선점들을 도출하고 제도화 및 실용화를 할 필요가 있음을 논의

2. 에스코컨설턴트 전상준 전무는 “김포-파주 하저터널 계획안 고찰”발표를 통해 해당 공구 발주 시 터널 계획 배경 및 기술적, 정책적 문제점들을 고찰하여 향후 유사한 프로젝트를 수행 시 보다 효율적인 업무가 추진될 필요성에 대해 논의

현장 견학을 통해 다음과 같은 사항들을 확인하였음

- 해당 공구는 국내 최초 한강 하저 횡단 대단면 터널로, 터널 상부 지반 두께가 얕고 수압이 높은 복합 지반을 굴착하기 위해 이수식 쉴드 TBM공법을 적용하였음.

- 인버트 박스를 통해 완공 후 터널 내부 사고 시 긴급차량의 원활한 진입로를 확보함.

- 또한, 외부에서 마모된 디스크 커터가 교체 가능하며, 장비 내부에 작업자 대피용 비상 챔버를 설치하였고 시공 완료단계 뿐만 아니라 시공과정에서의 안전성을 확보함.

대구경북지역 기술발전 특별위원회 

▶일시 : 2023년 8월 4일(금) 18:00

▶장소 : 라이온즈 파크

▶참석 : 총 12명(김영욱, 이종섭, 오세붕, 전병곤, 권오균, 임기영, 고규현, 안영준, 정연인, 문준식, 정의송, 한성수)

▶회의내용

1. 회장님 간담회

2. 지역위원회 2023년 상반기 활동보고

3. 회원 동정 보고

4. 현장답사계획(상화로 현장, 코오롱건설)

5. 추후 세미나 일정 및 운영위원회 계획