시 론 이재국 2 기술기사 신치현, 이성렬, 이용수, 정철식, 박재형, 문경선 5 박진수 16 김영근, 마상준 36 기술강좌: 도심지 지하공간 개발과 대심도 지하인프라 구축 김영근 45 자유기고 도종남, 황범식, 김낙영 73 터널 질의 답변 신기식 77 인문학 산책 김재성 85 최신 터널 뉴스 도종남 91 프로젝트 소개 김기환 96 국제소식 서상연 103 정혁상 105 논문 소개 나유성 106 109 110 118 신간소개 곽창원 122 학회소식 및 국내외 회원동정 학회 사무국 124 편집후기 전기찬 128 한국터널지하공간학회 임원명단 고 문 : 정형식, 이인모,배규진,김승렬, 이상덕,김상환, 신종호, 유한규, 이석원 회 장 : 김낙영 감 사 : 구웅회, 박종호 부회장 : 김영근, 박치면,손무락,조계춘, 최항석,손병두, 김동규, 이재국 전담이사 : 고성일, 고태영,김범주,문준식, 문훈기,박준경, 박진용, 반호기,신영완,심영종, 장수호,최창림, 최충락 일반위원회 위원장 : 김기석, 박병석, 송기일, 윤지남, 이용희, 이지영, 장일호, 정국영 이 사 : 고엄식, 고중길,고평국,곽창원, 김기림,김기환, 김남수, 김도훈,김선국,김성태, 김수철,김양균, 김영배, 김영초,김유석,김인대, 김장용,김재영, 김정주, 김종욱,김태건,김태균, 김태한,김택곤, 김호배, 김홍균,김효규,류희환, 문경선,문두형, 문 용,민경남,민윤식, 박경욱,박동욱,박두희, 박병희, 박원욱, 박정준, 박종식, 박 준, 박진수, 서경원, 신태균,신현강,안동욱, 안성율,오태민, 우상백, 우종태,유승경,유용선, 유용호,이강현, 이 건,이규필,이동혁, 이성원,이재호,이정학, 이종우, 이종호,이형규,이호성, 임대성,임문환, 임준수, 임준혁,전기찬,정의중, 정재호,정재홍, 정치광, 조완제,조충식,조형제, 주광수,채덕호, 천대성, 최규대,최봉혁,최성욱, 최순욱,최영근, 최진오, 하상귀,하성호,한신인, 현기창 학회지 편집위원회 위원장 : 김범주 간 사 : 고성일, 반호기,이강현,전기찬, 정혁상 위 원 : 고태영, 곽창원,김광균,김기환, 김영준,김재영, 나유성, 도종남,문경선,문준배, 문준식,박민철, 박정준, 박종식,박준경,변요셉, 서상연,송기일, 안동욱, 양정훈,오주영,윤지남, 이상래,이준석, 전병한, 전준서,정재훈,최순욱, 한진규,황범식 발행처 : 사단법인 한국터널지하공간학회 06720 서울시 서초구 효령로 304 14층 11호(국제전자센터) 전 화 : 02-3465-3663 전 송 : 02-3465-3666 E-mail : ktastaff@hanmail.net Home Page : www.tunnel.or.kr 편집 및 발행인 : 김낙영 인쇄인 : (주)에이퍼브(02-2274-3666) 인 쇄 : 2023.3.14. 발 행 : 2023.3.16. 분기별 / 비매품 Vol. 25. No. 1 2023년 3월시론 시론 2 자연,터널 그리고 지하공간 TAB(Testing, Adjusting & Balancing, 시험과 조정 그리고 균형) 이재국 한국터널지하공간학회 특임부회장(학회발전) (주)삼안 전무이사 TAB이란 TAB이란 ‘시험, 조정 및 균형(Testing, Adjusting & Balancing)’이라는 뜻으로 기계 등 각종 설비에 있 어 설계 목적에 부합하도록 빌딩 등의 시설물에 대한 설비, 환기시스템, 운전시스템 등을 검토하고 조정하 는 과정을 말한다. TAB은 주로 공기와 물과 같은 유체의 흐름과 온· 습도에 관련된 분야이기 때문에 시각 적으로는 그 성과를 알아보기 힘들고, 기술을 적용하지 않은 건물과 간접 비교하는 등 TAB을 적용한 후 결 과치를 정밀 분석해 판단할 수 있다. TAB 기술 측면에서 설계도를 면밀히 검토한다면, 설치된 설비나 시스 템에서 발견되는 문제, 적정치 못한 용량 선정, 시스템 구성상 미비점, 불필요한 장비 선정, 누락 사항 등을 발견할 수 있다. 또한 TAB 기술을 적용하면 준공 후 하자를 현격히 줄일 수 있으며 설비 가동 시 경비 절감 등 효율적인 운전관리를 할 수 있다. 터널에서 TAB은 터널 내 대기환경 조성과 화재 사고 발생 시 안전한 대피 환경을 제공하기 위해 터널 내에 설치된 환기설비의 시험, 조정 및 평가를 말한다. TAB은 터널 현장에서 설계치와 실측치를 비교하여 설계의 적합성을 파악할 수 있어 매우 유용하며 TAB을 통해 얻은 각종 자료가 터널설계 또는 유지관리에 Vol. 25, No. 1 3 유익한 자료가 될 수 있다. 방재시설 설계기준에 의하면 설계단계에서 터널 내, 연직갱 및 경사갱 내 등에 설치될 기계설비에 대하 여 성능기준을 만족시킬 수 있도록 공기(환기, 배연, 제연), 물분배 계통, 소음, 진동, 자동제어계통 등에 대한 TAB 시행을 고려하도록 하고 있다. 내 몸을 TAB과 같이 우연히 내가 나오는 동영상을 본 적이 있었는데, 나의 꾸부정한 자세가 너무 어색하고 창피했다. 내 몸 에 대한 점검결과 왼쪽과 오른쪽의 심각한 불균형, 앉은 자세, 걸음걸이에서 어깨높이가 다르고 균형이 맞 지 않았다. 이러한 자세가 계속되면 근육이 퇴화하고 불균형이 악화한다고 한다. 그래서 그동안 미뤄 놓았 던 PT를 다시 받게 되었다. 바른 자세를 위해 어깨 근육 풀기, 상체 및 하체 운동을 병행했다. 시작한 지 10 개월이 지났다. 다행스럽게도 근육의 양은 늘어났고, 오른쪽 어깨와 왼쪽 어깨 차이가 줄어들게 되었다. 평 소 걸을 때에도 되도록 허리를 펴고 좌우의 시선을 같은 비중으로 향하려고 노력하고 있다. 나를 앞·뒤, 좌· 우, 위· 아래 등 여러 각도에서 바라보고 수정한다면, 보다 균형 있고 건강한 사람이 되지 않을까 생각 해 보았다. 터널지하공간학회의 TAB과 미래 대응 터널은 지질, 암반, 토목, 기계, 전기, 건축, 통신 등 다양한 분야와 함께 어우러져 있는 분야의 기술이요 종합 학문이다. 우리 학회는 1992년에 창립하여 작년에 30주년을 맞이하였다. 학회 회원 수도 지속적으로 증가하여 현재 3,300명 이상이며 종신회원 수도 1,280명 정도로 종신회원 비율이 30% 이상으로 타 학회보 다 종신회원 비율도 훨씬 높다. 그동안 학회는 양적으로나 질적으로 많은 성장을 해 왔다고 자부한다. 이 시점에서 ‘우리 학회에 TAB의 개념을 적용해 보는 것은 어떨까’라고 생각해 본다. 공사 완료 후에 실 시하는 TAB이 아닌, 현시점과 미래 대응까지 고려해 보면 좋을 것이다. 기장은 비행기가 활주로를 통과할 때, 활주로 노면의 상태 즉 roughness를 직감적으로 느낀다고 한다. 열차 기관사도 운전 시 궤도의 침하나 융기 등 궤도의 상황을 느껴 유지관리팀에 관련 정보를 제공해 준다 고 한다. 일반인들은 그냥 무심코 활주로나 궤도를 지나치지만, 기장과 기관사는 그렇지 않다. 우리 학회는 터널 및 지하공간 분야의 연구개발, 조사연구, 교육, 관련 단체와 상호협력 등의 목적을 위해 활동하고 있다. 현 시점에서 학회 본연의 목적과 취지에 맞게 정상적으로 달리고 있는지 확인해 볼 필요가 있다. 연구 및 기술 개발, 학회회원 관리, 교육, 학술 등 다양한 분야에 대한 확인 및 점검을 학회발전의 토 양분으로 삼아야 한다. 앞만 보면서 달리다 보면 많은 것을 놓치거나 잃기 쉽다. 잠시 달리던 것을 멈추고 제 자리에 서서 뒤를 돌아보는 여유도 필요하다. 뒤를 돌아보면 뜻밖에도 그동안 놓쳤거나 잃었던 것들을 4 자연,터널 그리고 지하공간 되찾을 수도 있게 될 것이다. 미래에 대비하여 해야 할 일도 많다. 건설기준 디지털화, TBM 관련 연구, 양수발전 기술, 고준위 방폐장, 대심도 지하공간 개발, 하이퍼루프를 통한 초고속 연결, 고수압 장대 해저터널 건설 등등 무수히 많은 사업 이 우리를 기다리고 있다. 여기에다가 BIM, 설계자동화, 스마트 건설기술, 4차산업혁명, 기술융합혁명, 연 일 생소한 용어가 연일 우리를 흔들고 있다. 그만큼 우리가 필요하다는 것이다. 기본에 충실하면서 우리의 지식, 경험과 능력을 발휘할 좋은 기회라고 생각한다. 추웠던 지난 겨울을 보내며..... 지난 겨울 자동차에 측정된 기온이 영하 16도까지 나와 기록에 남기고자 사진을 찍은 적이 있다. 하지만 이제 곧 봄이고 극성스러웠던 동장군도 봄의 전령에게 결국 굴복할 것을 우리는 안다. 다시 한번 우리 학회가 따스한 봄과 함께 ‘Testing, Adjusting & Balancing’을 통해 건강하게 발전하기 를 바라면서...... 한국터널지하공간학회 특임부회장(학회발전) / (주)삼안 전무이사 이 재 국Vol. 25, No. 1 5 기술기사 1 1. 개 요 터널의 입· 출입 갱구부는 지형, 지반 및 토피조건을 종합적으로 고려하여 안정성 확보가 용이한 위치에 형성시키는 데, 일반적으로 지반조건이 불량하고 터널 아칭효과를 크게 기대할 수 없기 때문에 국내설계기준에서는 터널 갱구부의 안정성 확보를 위하여 터널 길이방향으로 터널직경(D)의 1.0~2.0배 영역 또는 1.5D 이하의 토피고(H) 영역을 터널 갱구 부로 규정하여 적극적인 보강대책을 적용하도록 제안하고 있다(그림 1). <그림 1> 터널 갱구부 구조 고속도로 급경사 터널 갱구부 친환경 공법(ETPM) 시공사례 신치현 합천창녕 건설사업단 사업단장 이성렬 합천창녕 건설사업단 공사관리팀장 이용수 (주)태영건설 현장소장 정철식 (주)태영건설 공사팀장 박재형 (주)태영건설 공사선임 문경선 (주)하경엔지니어링 터널지반부 전무6 자연,터널 그리고 지하공간 기술기사 1 고속도로 급경사 터널 갱구부 친환경 공법(ETPM) 시공사례 특히, 기존 터널 갱구부는 대규모 절취 비탈면 형성과 터널 갱구부-본선 접속부가 형성되어 본선터널 구간 대비 상대 적으로 내진성능이 낮아 국내설계기준에서는 터널의 운용중 작용할 수 있는 다양한 정적하중 및 지진하중에 대하여 안 정성이 확보되도록 갱구부 비탈면 안정화 대책과 적정한 구조설계를 통한 터널 갱구부 개착터널 설치 및 접속부 계획을 수립하도록 규정하고 있다. 종래의 터널 갱구부는 안정성 확보를 위하여 암반(연암 및 경암) 또는 최소 풍화암 피복이 확보되는 위치까지 갱구부 비탈면을 절취하고 갱구부 터널 외측에 강관보강 그라우팅으로 보강하는 개념으로 계획함에 따라, 터널 갱구부 지반조 건이 불량하거나, 급경사 및 편경사 지형에서는 대절취 갱구부 비탈면이 형성되거나, 대규모 비탈면 보강공법(Soil Nailing, Earth Anchor 및 절토옹벽 등)이 적용됨으로써 시공성, 경제성, 유지관리 편의성, 경관 및 장기적인 안정성 확보측면에서 문제점을 발생시키고 기존 주거지와 간섭되어 공사중 민원이 발생되는 경우가 다수 존재한다(그림 2). 또 한, 터널 갱구부 비탈면 굴착중 변경되는 지반조건에 대하여 비탈면 경사조정 및 보강공법 증대 등의 변경이 어려워 터 널 갱구부 공사 중지 또는 공사기간 증대가 발생되기도 한다. 따라서, 터널 갱구부 비탈면 절취를 최소화할 수 있는 친환경적인 터널 갱구부 공법인 ETPM공법이 개발되었고, 본고 에서는 급경사 터널 갱구부 지형의 대절취 비탈면 절취를 최소화된 시공사례를 소개하였다. (a) 터널 갱구부 대절취 비탈면 사례(b) 터널 갱구부 대규모 절토옹벽 사례 <그림 2> 기존 터널 갱구부 형성 방법 2. 친환경 터널 갱구부 공법(ETPM, Eco-friendly Tunnel Portal Using Mini-piperoof) 본 친환경 터널 갱구부 공법(ETPM)은 고강성의 초대구경 강관보강 그라우팅(미니 파이프루프)를 이용하여 터널 갱구 비탈면을 배제 또는 최소화시키는 새로운 개념의 공법으로, 기존 터널 갱구부 기술대비 다음과 같은 장점이 있다. ∙ 터널 갱구부 원지반 절취를 배제 또는 최소화하여 갱구부 환경훼손 및 지반이완 최소화, 시공공정의 단순화에 의한 시 공성 개선, 공사비 및 공사기간 단축이 가능함. 특히, 갱구부 유지관리비가 절감되고 내진성능이 향상됨(그림 3) ∙ 고강성의 초대구경 강관보강 그라우팅(Ø165.2, Ø216.3mm, Ø318.5mm)를 장심도 수평방향(L=40.0~60.0m) 보강하 고 충분한 그라우팅 양생시간을 확보하여 갱구부 안정성 확보가 유리함(그림 3)Vol. 25, No. 1 7 ∙ 초대구경 강관보강 그라우팅 설치구간을 연속적으로 터널 굴착 및 보강이 가능하고 단순한 시공공정과 기존 터널 시 공장비의 운용으로 시공성 및 경제성이 향상되고 공사기간이 단축됨(표 1) ∙ 소규모 매입형 갱문 적용으로 공사기간 및 공사비가 절감되고 콘크리트 돌출면적이 매우 작아 자연친화적인 갱구형성 이 가능하고 차량 주행안전성이 개선됨(표 1) [대구경 강관의 휨강성] <그림 3> ETPM공법 터널 갱구부 계획 개념도 <표 1> 기존 터널 갱구부공법 대비 ETPM공법 차이점 구분기존 터널 갱구부 공법ETPM공법 터널 갱구 위치 터널 갱구부 비탈면 절취 배제 및 최소화 ⇒ 친환경 터널 갱구부 형성 보강 형식 고강성 초대구경 강관보강 그라우팅 적용 ⇒ 안정성 및 시공성 개선(공사시간 단축)Next >