< Previous38 자연,터널 그리고 지하공간 기술기사 3 부유식 교량 또는 부유식 터널 어떻게 넓고 깊은 피오르드를 건널 것인가? 2.1.1 부유식 교량(일반교량 형식) 이것은 폰툰 위에 교각을 설치한 형태의 교량이며, 교각의 높이가 해안선을 향하여 순차적으로 낮아지는 형태로 중심 을 기준으로 곡선형태의 선형을 나타내는 구조이다. 일명 “Bucket handle”이라고도 불리는 이 구조는 중심부에서 선박 및 유람선의 이동에 필요한 공간을 제공한다. 이 방안은 아직 어느 곳에도 적용되지 않았지만 수평력에 대한 충분한 지지력을 가질 수 있을 것으로 예상된다. 시작 점에서는 단일 폰툰으로 충분한 강성을 제공할 것으로 사료되며, 해안과 평행하게 배치 될 수록 해양 외력으로부터 최소 한의 영향을 받을 것으로 예상된다. 대안으로는, 그림 1(우)와 같이 인도를 중앙에 설치하고 교량의 상판을 분리하는 방 식을 도입하여 수평 강성을 증가시킬 수 있는 방안이 제안되었다. <그림 1> 일반교량 형식의 부유식 교량(좌) 및 분리덱 형태의 개념도(우) 2.1.2 부유식 교량(사장교 형식) 다른 대안으로는 부유식 교량이지만 육상부 인근에는 사장교 형태를 갖추고 있는 형식이다. 이 형식은 실제 노르웨이 에 존재하는 교량의 형태로 노르웨이 서쪽 베르겐에 위치해 있는Nordhordlands 교량이다. 이 교량의 1994년에 개통되 어 현재까지 사용되고 있으며 총 연장 중 부유식 부분은 총 1614미터이고 육상 인근에서 해상으로 시작되는 첫번째 교대 는 35미터 수심에 직접기초가 설치되었다. 그림 2(우)는 송내 피오르드를 건너는 부유식 교량 컨셉을 나타내고 있다. 교량을 설치한 후 이동하는 선박의 경로를 최대한 확보하기 위해서는 육상 일정부분의 암발파가 필요하고 첫 교각은 고정식 기초로 계획하고 있다. 한 가지 중요한 점은 다리의 기초를 배치할때 얼마나 깊고 경제적으로 시공이 가능한지, 수평 또는 수직 방향으로 필 요한 앵커리지를 얼마나 줄 일 수 있는지가 중요한 포인트이다. 이 대안의 특징은 고정식 교량에서 부유식 교량 부분으 로의 긴 램프구간이다. 필요한 경우 별도의 교량 데크를 사용하여 더 큰 수평 강성을 얻을 수 있는 것도 대안으로 제안되 었다.Vol. 22, No. 1 39 <그림 2> 사장교 형식 부유식 교량, Nordhordlands 교량(좌)과 사장교 타입의 부유식 교량 컨셉(우) 2.1.3 부유식 교량과 부유식 터널 조합 컨셉 이 컨셉은 부유식 교량과 부유식터널을 조합한 컨셉이다. 교량 중앙부에 큰 폰툰을 설치하여 부유식 교량에서 부유식 터널레벨로 내려 갔다가 다시 교량 레벨로 올라오는 독특한 형식을 취하고 있으며, 향후 추가적인 연구가 필요한 컨셉니 다. 이 컨셉을 해안 근처에서도 적용할 수 있으며, 이 경우하나의 폰툰을 사용하고, 부유식 터널 레벨로 내려가서 지중 터널과 바로 연결되게 만드는 컨셉이다. 노르웨이 서해안 다른 피요르드의 경우 송네 피요르드 위치에 비해 연장이 짧고 수심이 얕은 지역들이 있다. 이 경우 최적의 교차점 위치는 곡선이 아닌 직선으로 교차할 수 있고, 얕은 깊이에서 고정식 기초를 설치하여 교량의 강성을 증 가시킬 수 있다. 넓은 바다에 직접 노출 된 부유 교량은 강성에 있어 심각한 문제를 야기 할 수 있으므로 많은 연구가 필 요하다. 따라서 다른 피요르드 지역의 경우 보다 양호한 조건에서 설계 검토가 가능하며, 각 지역의 특성에 맞는 설계 및 시공계획이 필요하다. <그림 3> 부유식 교량 및 터널 복합 방식(좌), 중앙 교차부분 상세 개념도(우)40 자연,터널 그리고 지하공간 기술기사 3 부유식 교량 또는 부유식 터널 어떻게 넓고 깊은 피오르드를 건널 것인가? 2.2 추후 연구 과제 아래 표 2는 부유식 교량과 관련하여 향후 관심을 가지고 연구해야 할 이슈로 논의된 사항을 정리하였다. <표 2> 부유식 교량과 관련하여 향후 연구사항 3. 부유식 터널 3.1 컨셉스터디 송내 피오르드의 수심은 1250~1300미터에 달하므로 고정식 앵커를 사용하는 것은 비효율, 비경제적이다. 피오르드 폭은 3700미터이므로 부유식 터널로 크로싱 하기 위해서는 충분한 수평강성이 확보되어야 하며 변형을 최소화 하기 위 해서 특별한 설계가 필요하다. 그 중 대안이 될 수 있는 컨셉은 아래 그림과 같이 수평강성을 증가시키기고 터널 탈출 시 설을 확보하기 위해 그림 4와 같이 폰툰과 교차 터널을 사용하고, 곡선을 이루는 이중 터널을 설치하는 것이다. <그림 4> 송내 피오르트 크로싱 부유식 터널 컨셉Vol. 22, No. 1 41 각 터널에는 2개의 레인이 있어 유지 보수 및 사고시 교통 흐름을 보장하고, 사고 대비를 위해 추가 레인이 필요한 경 우 크로스 오버 터널을 이용할 수 있다. 대안으로 교통을 위한 하나의 큰 터널과 보행자와 자전거를 위한 작은 터널의 병 렬구조도 생각해 볼 수 있다. <그림 5> 폰툰과 교차 터널을 이용한 곡선형 이중 부유식 터널 터널과 폰툰사이의 이음부는 취약할 수 있으므로 안전한 연결 방식이 필요하다. 중요한 것은 바람, 파도 및 전류로부 터의 하중 및 움직임을 견딜 수있는 충분한 강성 및 강도를 가지는 구조로 설계되어야 한다. 충분한 잠재력을 갖는 비교 적 간단한 구조적 시스템이다. 다른 다안으로는 아래 그림 6과 같이 해안과 1/4지점에 폰툰과 수평 앵커를 설치하는 단일 부유식 터널 컨셉이 대안이 될 수 있다. <그림 6> 수평 앵커를 설치한 단일 부유식 터널 42 자연,터널 그리고 지하공간 기술기사 3 부유식 교량 또는 부유식 터널 어떻게 넓고 깊은 피오르드를 건널 것인가? 단일 터널은 충분히 큰 폰툰으로부터 수직 방향 강성을 얻을 수 있고, 앵커케이블과 곡선의 형태에서 수평 강성을 얻 을 수 있다. 경우에 따라서 터널의 양쪽에서 다른 구성의 케이블 사용이 요구될 수 있다. 모든 경우 사용하는 케이블은 장력을 유지해야 하고, 시간이 지남에 따라 조정 가능해야한다. 이 시스템은 최대 2000미터를 횡단하는 현실적인 대안 이 될 수 있다. 노르웨이 서해안에 위치한 다른 피요르드의 경우는 송내 피오르트 크로싱과 지형 조건이 다르다. 피오르드 수심과 너 비는 모두 더 양호할 것이며, 해저에 앵커를 설치하여 교차점을 구성하는 것이 더 간단한 컨셉이 될 수 있다. 넓은 바다 에 직접 노출 된 피요르드 교차로의 경우는 특별한 디자인 컨셉이 필요하다. 폰툰이 없는 부유식 터널 컨셉도 생각해 볼 수 있으며, 이 경우 수평 및 연직에 대한 적절한 강성을 보유하기 위한 테 더와 이를 해저면에 고정 시킬 수 있는 앵커가 필요하다. <그림 7> 텐더와 앵커를 사용한 단일 터널 터널은 항상 테더의 장력을 유지하기에 충분한 부력을 가져야하며 동시에 불필요한 힘을 가하지 않도록 이러한 힘의 균형을 유지시켜야 한다. 테더는 기초 앵커에 인발력을 발생시키며 인발력에 저항하기 위해 충분히 무거운 중량을 가진 일종의 케이슨을 사용해야한다. 대안이 될 수 있는 기초 앵커공법으로 셕션앵커를 사용할 수 있다. 무거운 케이슨 앵커는 가장 단순하고 안전한 앵커로 사료된다. 이에 대한 타당성은 Høgsfjord Project에서 입증되었 으며, 이 프로젝트를 통해 여러 가지 다양한 디자인에 대한 상세한 검토를 수행하였다. 최근 셕션 앵커의 사용 범위가 넓 어지면서 이러한 부유식 터널에도 셕션앵커를 사용할 수 있을 것으로 사료된다. 3.2 추후 연구 과제 아래 표 3은 부유식 터널과 관련하여 향후 관심을 가지고 연구해야 할 이슈사항들을 정리하였다. Vol. 22, No. 1 43 <표 3> 부유식 터널 관련하여 향후 연구사항 4. 요 약 E39 프로젝트 그룹은 초기 세미나 및 타당성 검토 결과는 통하여 송내 피오르드 크로싱을 위해 제안된 몇 가지 대안 들에 대해서 기술적으로 긍정적인 평가를 내리고 있다. 향후 개발 단계에서 이를 검증하기 위한 설계 및 검증 과정이 필 요하다. 프로젝트 그룹은 세 가지 주요 대안에 집중하고 있다. 가장 가능성 있는 컨셉은 사장교 형식의 부유식 교량이며, 일반 교 형식의 부유식 교량도 대안이 될 수 있다. 또한 부유식 터널구조는 아직 적용된 사례가 없으나 검증을 위한 많은 연구 들이 진행되고 있다. 이렇게 송내 피오르트 크로싱에 대한 대안은 아래 표 4와 같이 크게 3가지 컨셉으로 정리 할 수 있으며 향후 해결해야 할 많은 기술적인 과제들을 앉고 있다. <표 4> 송내 피오르트 크로싱 대안 정리44 자연,터널 그리고 지하공간 기술기사 3 부유식 교량 또는 부유식 터널 어떻게 넓고 깊은 피오르드를 건널 것인가? 참고문헌 1. Norwegian Public Roads Administration (2011), A feasability study - How to cross the wide and deep Sognefjord, Norwegian Public Roads Administration - Western Region, March 2011. 2. CG/LA Intrastructure (2019), 2019 Top 100 Strategic Infrastructure Projects, Europe, Eurasia and the Southern & Eastern Mediterranean, CG/LA INFRASTRUCTURE | CG-LA.COM. [본 기사는 저자 개인의 의견이며 한국터널지하공간학회의 공식입장과는 무관합니다.]Vol. 22, No. 1 45 해외건설공사 감리 수행을 하며 느낀 희로애락 1. 들어가는 말 필자는 2016년 5월부터 2019년 12월까지 알제메트로 1호선 연장선 LOT2구간(연장 4.2km)의 공사에 지반 담당 책 임자로 투입되어 감리 업무를 수행한 적이 있다. 감리를 수행하면서 처리한 여러 가지 기술적인 내용이나 발주청과의 관계 등 참고될 만한 것은 한국터널지하공간학회 학회지에 2018년 9월부터 후배들에게 실무적으로 참고될 만한 것을 정리하여 지금까지 연속해서 기고를 해왔고 2020년 6월까지 추가로 기고를 할 예정이다. 이번에는 기술적인 내용을 제외하고 감리업무를 수행하면서 느낀 장기간 해외 생활에 대한 즐거웠던 일과 애로 사 항에 대하여 회상하고자 한다. 필자는 서울시와 공기업을 거쳐 업계에 나와 감리 경험 없이 처음으로 맡은 감리 현장 이었으며, 단 1개 현장의 감리 경험을 가지고 글을 쓴다는 것이 좀 낯 뜨거워지기도 하지만 독자들의 양해를 바란다. 2. 해외건설공사 감리 생활 2.1 즐거웠던 일들 모든 것이 낯 설은 먼 이국 땅 아프리카 북부 지중해변의 알제리에서 통역 여직원 3명을 포함해서 8명의 집단 생 활에 모든 것이 조심스럽다. 서로 상대방을 모르는 상태에서의 생활 또한 어색하다. 1~2년 지나면서 동료들의 지나온 이력을 듣고 퇴근 후 산책을 하면서 대화를 나누다 보면서 서로를 알게 되고 친숙해지게 되었다. 해외건설공사 감리 수행을 하며 느낀 희로애락 서강천 (주)도화엔지니어링 철도2부 기술고문특별기고 46 자연,터널 그리고 지하공간 알제리는 무슬림 국가로서 생활양식이 우리와는 많이 다르다. 국내의 주말은 토요일과 일요일인데 알제리는 금요 일과 토요일이다. 초기에는 본사와 업무 협의를 할 때 공휴일의 엇갈림으로 어색하기도 했다. 또한 시차가 8시간 나 기 때문에 본사에서 근무시간에 무심결에 이곳으로 전화를 하면 이곳은 새벽 3~4시로서 잠을 설치게도 된다. 그 뿐 만 아니라 국경일이나 명절 휴무도 완전히 다르기 때문에 한국에서와는 다른 형태의 휴무 계획을 세우게 된다. 감리는 근무일 수에 따라 대가를 받기 때문에 휴무일 근무는 발주청의 승인을 받아야 한다. 일 년에 한 두 번은 주 말을 포함해서 3~4일 연휴가 발생한다. 그로 인해 유럽이 매우 가깝기 때문에 한국에서보다는 아주 싼 가격으로 이 태리와 스페인을 직원들과 함께 다녀올 수 있었다. 특히 기억에 남는 것은 스페인 바르셀로나에서 비행기로 1시간 남 짓 거리에 있는 팔마(palma) 섬과 이태리 로마에서 랜트카로 2~3시간 정도 이동거리에 있는 아시시(assisi) 산악 마 을에 가볼 수 있는 것이었다. <사진 1> 스페인 팔마 섬 항구<사진 2> 이태리 아시시 산악 마을 〈사진 1〉에 멀리 보이는 것은 대형 크루즈선 3척이 정박해 있는 것이 보인다. 팔마 섬에는 유럽의 초대형 크루즈 유람선이 반드시 정박한다는 항구를 갖고 있고 또한 100년 이상 되고 객실 전체가 오크 나무로 만들어진 관광열차가 팔마 시내역에서 소예르 항구까지 2시간 거리를 운행을 하는데 소예르역에 내리면 항구까지 나무로 만든 객실의 트램 을 이용하게 된다. 이 관광열차는 100년이 되었다고는 하나 관리를 잘했는지 아주 정갈하다. 소예르 항구에는 많은 요트가 정박해 있는데 옥색 바닷물이 너무 맑고 많은 젊은이들이 해수욕을 즐기는 풍경을 바라보는 나도 기분이 좋아 진다. 관광객은 많은데 주위를 둘러보아도 동양인은 눈에 띠지를 않는다. 라마단 기간이 끝나고 희생절 휴무에는 이태리 로마를 거쳐 유명한 산악 마을을 가보기로 했다. 아시시 산악 마을 을 가기 위하여 렌트 카를 빌려 타고 주변 풍경을 보면서 한참을 가다 보니 새로운 사실이 보이기 시작한다. 왕복 4 차선 지방도인데 달리는 차량들이 모두 헤드라이트를 켜고 달린다. 우리가 탄 차도 국내에서 많은 사람들이 그러하듯 이 주로 1차선으로 달리고 있었다. 1차선은 추월선으로서 차량운행이 적고 대부분의 차량이 주로 2차선으로 운행을 Vol. 22, No. 1 47 해외건설공사 감리 수행을 하며 느낀 희로애락 하고 있어 노면 상태가 좋지 않기 마련이다. 무의식적으로 추월 선으로 운행을 계속하는 것은 노면 상태가 1차선이 좋 기 때문일 것이다. 가끔은 몇 번의 현지인 차량이 우리가 탄 차량 뒤에 바짝 붙어 라이트를 번쩍거리고 경적을 울리 며 비키라고 한다. 그런데 이상한 것은 우리를 빠르게 지나친 차량은 바로 2차선에 들어가 빠르지 않은 정속 운행을 한다. 왜 추월 선으로 계속 가고있느냐는 경고의 행동인 것 같았다. 피레네 산맥을 넘어 이정표를 따라 아시시 산악 마을에 들어선다. 마을이 조용하고 깨끗하다. 모든 집들은 돌을 쌓 아 지은 석조건물이다. 〈사진 2 참조〉. 공복을 해결하려고 작은 호텔을 찾아 음식을 주문하니 준비가 안되었다고 한 다. 난처해하자 인자하게 생긴 주인이 앞장서서 3백여m 떨어진 다른 건물의 레스토랑으로 안내를 해준다. 실내 장식 이 클래식하게 꾸며져 있고 종업원도 친절하다. 기억하고 싶을 정도의 맛난 스테이크와 곁들인 와인을 드는데 모임이 있는지 동네 주민이 몰려 들어온다. 잠시 후 레스토랑 주인이 주민들한테 시를 낭송해 주고 토론을 하는 장면의 문학 적인 분위기에 놀랍고 부럽기도 했다. 알제리에는 대우건설이 진출하여 알제에는 엘하라쉬 하천 정비공사, 부그즐에는 신도시 건설, 콘스탄틴에서도 하천 정비공사를 하고 있다. 다행히도 우리 감리단의 단장(M.I.H)도 대우건설 출신으로서 각 현장의 소장들이 동기이거나 후배라고 한다. 감리 단장의 덕분에 연휴가 겹치면 견학을 하기 위해 각 현장을 방문하는 기회가 있었다. 각 현장의 공사 내용을 살펴 보고, 현황 설명을 듣고, 상당히 융숭한 대접을 받고, 감리단에서는 생각하지도 못할, 방글라데시인 의 서빙을 받으며 진수성찬에 귀한 소주를 마음껏 먹을 수 있었다. 그뿐만 아니라 돌아올 때는 차량에 국내산 쌀, 각 종 양념, 소주 박스 등을 잔뜩 실어주어 우리 모두를 기쁘게 해주기도 했다. <사진 3> 알제리 콘스탄틴 유적지<사진 4> 알제리 콘스탄틴 현수교 또 한 가지 빼놓을 수 없는 사실이 있다. 우리 감리단에 품질담당 책임자(K.Y.G)는 거의 셰프 수준에 준하는 요리 사 이상의 실력을 갖추고 있다. 주간단위로 식단을 짜고 120여 가지 이상의 각종 양념과 식품 재료 리스트를 갖고 휴 가자 마다 사와야 할 품목을 지정해 준다. 매주 장보러 갈 때에도 항상 구매 리스트를 적어 주고 채소, 과일, 고기 등 의 품질 구분법을 설명해준다. 이렇게 할 수 있는 것은 항상 재고품을 확인하고 냉장고 속의 내용물을 정리하기 때문Next >