< PreviousKTA 30주년 기념행사 후기 88 자연,터널 그리고 지하공간 축하공연은 전문MC가 진행하는 판토마임과 퓨전 국악공연으로 진행되었다. 판토마임에 우리학회 회원들이 직접 무대에 참여하여 분위기를 업시켰으며, 이어서 진행된 국악공연은 다채로운 레퍼토리로 흥을 돋우었다. 경품행사는 회원 및 회원사들로부터 물건 또는 상품권 등을 협찬 받아 진행되었으며, 많은 회사에서 도와주신 덕분 으로 참가자 전원에게 경품이 돌아갈 수 있었으며, 1등 경품에는 정형식 고문님께서 당첨되는 기쁨을 누리셨다. 아마 도 참가하는 모든 분들이 경품에 당첨되는 최초의 행사였을 것이다. 이는 많은 분들의 아낌없는 협조와 지원이 있었 기에 가능한 것으로 다시 한번 경품과 협찬을 해주신 모든 분들께 진심으로 감사드리며, 크고 작은 경품에 운좋게 당 첨되신 분들에게 축하의 말씀을 드립니다. 이번 KTA 30주년 기념행사에는 학회에서 마련한 기념품(보스턴백 또는 백팩)을 참가자 전원에게 증정하도록 하여 이번 행사를 더욱 의미 깊게 하였다. 축하공연 경품행사 Vol. 24, No. 4 89 함께한 30년 함께할 30년 6. KTA 30주년 기념행사를 마치며 2022년 우리학회가 창립된 지 30주년이 되었다. 15대 김낙영 회장께서는 우리학회 30주년 기념행사를 진행하기로 하고 이상헌 위원장을 임명하여 기념행사준비위원회를 꾸리게 되었다. 지난 6개월 동안 준비위원회의 부위원장을 맡 으면서 나름 힘이 들었지만 열심히 해서, 이제 KTA 역사에 남은 멋진 30주년 기념행사를 무사히 잘 마쳤다. 이에 그 동안의 기념행사 준비과정에의 느낌과 감회를 정리해 본다. ▪ 30 Years - 30년 동안의 성장과 발전 이번 KTA 30주년 기념행사를 준비하면서 수많은 원로기술자분들과 교수님들의 노력과 열정이 모여서 우리학회가 이렇게 발전할 수 있었음을 새삼 느낄 수 있었다. 그분들의 터널과 지하공간에 대한 관심과 애정, 그리고 터널기술을 향한 끊임없는 노력과 터널기술자들과의 끈끈한 단합속에서 우리학회가 국내 최고의 전문집단으로서 자리매김 할 수 있었으며, 그분들 소중한 역사가 모아져서 우리학회가 성장하고 발전할 수 있었음이다. ▪ 15 Presidents - 15분의 헌신과 노력 이번 KTA 30주년 기념행사를 준비하면서 지난 30년간 우리학회 역대 회장님들께서 많은 것을 만들어 내고 이루 었음을 확인할 수 있었다. 각종 학술발표회, 기술심포지엄 및 정책포럼 등을 통하여 기술교류를 활성화하고, 논문집 및 기술지 등을 발간하여 기술발전과 학술적 성과를 만들어 냈다. 또한 우리학회 발전을 위해서 고생하고 노력하는 고문님들의 헌신과 노력이 모아져서 오늘날의 우리학회가 만들어졌음이다. KTA 30주년 기념행사 후기 90 자연,터널 그리고 지하공간 ▪ 3318 Members - 회원들의 참여와 봉사 30년의 역사를 만들어내는 것은 참으로 어렵고 고난한 일이라고 할 수 있다. 우리학회의 30년은 바로 학회 발전에 참여해 주신 많은 회원분들의 노력과 관심이 있었기에 가능한 일이었다고 생각한다. 모든 회원들께서 현업의 바쁨과 어려움에도 불구하고 마치 내 일처럼 참여해주고, 회원분들의 자발적인 참여와 봉사가 있었기에 오늘날의 우리학회가 자리매김했음이다. Vol. 24, No. 4 91 함께한 30년 함께할 30년 ▪ Next 30 - 세계 최고의 전문학회로 발전 이번 행사는 우리학회의 30년의 역사를 돌아보고 정리할 수 있었던 소중한 과정이었다. 처음의 작은 시작이 모여 서 커다란 공동체를 만들어 내고 국내 최고의 전문집단으로 성장 할 수 있음을 볼 수 있었다. 지난 30년의 역사로부 터 우리학회의 성장과 발전의 원천은 모든 학회 회원들의 엄청난 노력과 역대회장들의 탁월한 리더쉽으로부터 만들어 졌음을 확인할 수 있었다. 이제 다음 30년 동안, 모든 회원들이 함께하는 30년 동안 터널과 지하공간 분야 세계 최고 의 전문학회로 거듭나기를 기대해본다. 마치는 말 - 감사함으로 지난 6개월 동안 노력이 모아져 KTA 30주년 기념행사가 성공적으로 잘 마무리 되었다. 행사의 기본 컨셉과 방향, 전반적인 구성 틀을 잡고, 동영상을 만들고 리플렛을 구성하고 PPT를 만드는 모든 과정들의 노력이 스쳐간다. 이러한 노력과정에서 가장 소중하게 느끼는 점은 바로 감사함이다. 준비에 참여해 주신 여러 준비위원들과 힘든 작업에 참여 해주신 분들 모두에게 다시 한번 고마움을 전하며, 저에게 소중한 봉사의 기회를 주신 이상헌 위원장과 김낙영 회장 께도 진심으로 감사함을 전합니다. 끝으로 이번 행사에 참여해주시고, 성원해주시고, 지원해주시고, 협찬해주시고, 협 조해주시고, 격려해주시고, 칭찬해 주신 모든 분들께 다시 한번 진심으로 감사의 말씀을 전합니다. 지난 30년의 역사 를 돌아보는 이번 KTA 30주년 기념행사를 시작으로 더 멋지고 발전한 2052년 KTA 60주년 기념행사를 상상해보면 서 이글을 마칩니다.KTA 30주년 기념행사 후기 92 자연,터널 그리고 지하공간 함께한 30년을 뒤로하고 함께할 30년을 시작하면서 - 파이팅 준비위원 모두들 수고 많으셨고 정말정말 고맙습니다.Vol. 24, No. 4 93 함께한 30년 함께할 30년 성원해주시고 도와주신 모든 분들께 진심으로 감사드립니다.터널 질의 답변 94 자연,터널 그리고 지하공간 ○ 세미쉴드에서 발생되는 주요 트러블과 대책에 대하여 알려주세요. 답변 : 트러블의 주요 원인과 대책을 말씀드리기 위해선 먼저 세미쉴드 공법에 대한 굴진 메카니즘 이해가 필요합니다. 세미쉴 드 공법은 주로 상· 하수 관로공사, 가스관로, 통신구, 전력구 등을 교통량 또는 지하 매설물이 많은 도로에서 굴착이 곤란한 경우나 철도 및 주요 구조물의 횡단, 하천의 횡단 등 개착공사가 어려운 현장에 많이 적용하고 있습니다. 세미쉴드 공법은 기계식 굴착공법 (Mechanized tunnelling method) 의 하나로 커터헤드가 장착된 강재 원통형 기계(Semi-Shield Mach- ine)로 지반을 굴착하고 굴착된 토 사는 배니관이나 광차로 지상으로 반출하면서 굴착과 동시에 후방 반 력벽에 설치된 추진잭을 이용하여 추진관을 밀어 전진을 반복하는 공 법입니다. 터널기술자 인터뷰 <그림 1> 세미쉴드공법 개요도(이수식) 박진수 공학박사 / (주)호반산업 한국터널지하공간학회 기계화시공 기술위원장Vol. 24, No. 4 95 언뜻보면 쉴드TBM(Shield TBM)공법과 유사하게 보이는 데 아래와 같은 큰 차이점이 있습니다(표 1 참조). <표 1> 세미쉴드와 쉴드TBM의 차이점 구분세미쉴드쉴드TBM 추진반력 추진잭과 중압잭에 의한 반력쉴드잭에 의한 반력 주구조체 (추진구조체) 추진관세그먼트 터널직경(mm)∅300~∅2,600(국내)∅2,600~∅17,600(현재) 터널연장일반적으로 1,000m 이하일반적으로 1,000m 이상 굴진면안정방식이수식, 토압식, 이농식이수식, 토압식 적용지반일반적으로 연암 이하모든 지반 위 표에서 쉴드TBM과의 차이를 나타냈지만, 세미쉴드 공법의 가장 큰 특징은 추진반력을 발진작업구에 설치된 반력벽을 통해 서 얻는다는 것입니다. 이로 인해 파생되는 사항은 아래와 같습니다. ① 단면 크기가 소구경으로 제한이 있다. ② 장거리 굴진에 제한이 있다. ③ 곡선부 시공에 어려움이 있다. ④ 터널의 연장이 길어지면 추진력 확보를 위한 중압잭 설치 가 필요하다(그림 2 참조). ⑤ 지반과 추진관의 마찰력 감소를 위한 활재관리가 필요하다. <그림 2> 추진관 내 중압잭 설치96 자연,터널 그리고 지하공간 위의 사항을 제외한 커터헤드의 적용, 디스크커터와 커터비트에 의한 굴착, 굴진면 안정방식의 원리, 굴착토 처리방식, 지상설 비의 구성 등은 규모와 일부 형식의 차이가 있을뿐 쉴드TBM과 유사합니다. 현재 우리나라는 세미쉴드(Semi-shield)관련 기술력이 아직도 세계적인 기계화 시공 기술과는 차이가 있으며, 일부 세미쉴드 를 개조하여 사용하는 경우는 있으나, 세미쉴드 장비의 설계· 제작을 해외에 의존하는 실정입니다. 더욱이 기술 선진국에선 40~50년의 노하우를 가진 반면, 우리나라는 1992년에 세미쉴드 공법이 적용되면서 기술력 및 노하우 부족으로 적용대상 지 반에 부적절한 세미쉴드 장비의 투입 등에 따른 각종 시공 트러블이 발생하여 세미쉴드에 대한 인식이 좋지 못한 것이 현실입 니다. 타 분야에 비해 세미쉴드 관련 핵심기술들은 특허 등 지적재산권화하기 보다는 각 회사 또는 기관별로 독자적인 비공개 노하 우를 보유하고 있는 관계로 자구적인 기술격차 해소 노력이 필요함에도 불구하고 현재까지 우리나라에서 수행된 세미쉴드와 관련된 정보가 극히 부족한 현실로 파악됩니다. 국내 열악한 기술적 상황에도 불구하고 현재 국내 도심지 터널공사를 위한 세미쉴드 공법이 차지하는 비율은 약 3.8~8.0 % 정도이며 도심지 천부 지반 공사에 적합한 공법의 특성상 상하수도관의 노후화, 전력선의 지하매설 수요, 신도시의 가스공급 등이 증가하면서 그 규모가 향후 계속 성장할 것으로 예상됩니다. 터널식 전력구의 경우, 주로 기계식 굴착장비(쉴드 TBM: Shield Tunnel Boring Machine)를 사용하여 시공하며, 굴착장비의 굴진율, 성능, 지반조사 등에 따라 공기와 공사비용이 결정됩니다. 쉴드TBM 장비 중에서도 과업목적과 경제적인 비용 및 현장 여건을 고려하였을 때, 단거리(1 km 이내)일 경우는 세미쉴드 TBM(Semi-shield TBM)을 주로 사용합니다. 유럽에서는 세미쉴드(Semi-Shield)공법을 파이프잭킹(Pipe Jacking)이라고도 하며 세미쉴드 설계 프로그램을 제작사의 고유 한 기술로 보유중이며, TBM으로 굴진이 어려운 곡선부 또는 짧은 연장의 터널 시공 시 세미쉴드 TBM을 주로 사용하는 경향 이 있습니다. 그러나 소단면 굴착에 적용되는 세미쉴드 TBM 핵심요소는 경험적으로 설계되고 있는 실정으로 국내 도입되어 적용되고 있는 세미쉴드는 지반조건, 수압조건 등 다양한 요인에 대한 설계 없이 수리 후 그대로 재사용되는 경우가 많아 댜양한 원인의 굴 진불능, 이수 수송 시 폐색 등의 문제를 야기하고 있는 것으로 판단됩니다. 트러블이라 함은 당초 예측하지 못했던 시공중 문제가 발생하고, 그것이 굴진을 저해시키는 요인으로 작용하는 것을 의미합 니다. 이러한 트러블은 굴진 노선상에 설계와 다른 예상치 못한 지반과 조우하는 경우가 대부분이며, 한국터널지하공간학회 기계화시공 설계편에 의하면 국내 및 해외 시공 및 트러블 발생사례를 분석한 결과, 지반상태 및 주요한 발생 트러블 현상은 표 2와 같습니다.Vol. 24, No. 4 97 <표 2> 지질요인과 주요트러블 현황(한국터널지하공간학회, 2008) 지반상태주요 트러블 현상지질요인 낙반, 붕락 ∙ 굴착작업 불가 ∙ 커터헤드 회전불능 ∙ 그리퍼 반력부족(Open TBM) ∙ 단층 or 연약대 ∙ 균열성 암반 ∙ 고풍화로 인한 토사화 지반팽창 (or 압출) ∙ 커터헤드 회전불능 ∙ 기계구속 ∙ 그리퍼 반력부족(Open TBM) ∙ 버력 배토효율 저하 ∙ 점토 Gauge ∙ 팽창성 지반 지하수 용수 ∙ 굴착작업 불가 ∙ 버력 배토효율 저하 ∙ 전기설비 고장 ∙ 고지하수위 지반 ∙ 고투수성 지반 지지력 부족∙ 기계 침하 ∙ 단층 or 연약대 ∙ 점토화로 인한 팽창성 지반 또한, 기계화시공의 굴진을 저해하는 주요 트러블 요인으로는 크게 지질적 요인과 기계적 요인으로 구분할 수 있습니다. 아래 의 그림 3은 일본에서 시행된 쉴드 TBM 현장 근무자들의 경험을 토대로 한 설문 조사내용을 분석한 것으로(일본전력건설업협회, 2001). 분석결과 TBM 시공 시 주요 트러블 요인은 86% 정도가 지질적인 요인에 근거하여 발생하며 나머지 14%는 기계적 요 인에 의해 발생하는 것으로 나타났습니다. 그리고 그림 4에 나타난 바와 같이 장비의 위치별 트러블이 가장 발생하는 위치는 압도적으로 굴착면(막장면)이며 무려 43% 이르는 것으로 조사되었습니다. 이는 지반과 직접 접촉하는 가장 가혹한 환경조건으로 충격과 마모가 끊임없이 일어나며, 작 은 트러블 발생 시 매번 확인이 어렵기 때문에 큰 트러블로 커질 가능성이 농후하기 때문으로 판단됩니다. <그림 3> 주요 트러블 원인<그림 4> 장비 위치별 트러블 발생Next >