< PreviousITA 참가기 98 자연,터널 그리고 지하공간 WG17(Long tunnels at great depth)에서 발간한 보고서에서는 길고 깊은 터널과 같은 대규모 지하 프로젝트는 복 잡성과 불확실성 측면에서 고유하며 종종 logistics 측면을 비롯한 엄청난 문제에 직면하게 되어 logistics를 효과적으 로 관리하는 것은 프로젝트의 성공에 필수적임을 강조하며, 전 세계 프로젝트의 Owner, 설계자 및 시공자의 경험을 요약하고 WG17 회원의 경험을 기반으로 초기 설계단계에서부터 중요한 사항을 놓치지 않도록 기술되어 있다. 또한 WG20(Urban Problems, Underground Solutions)에서는 UN의 2017년 세계 인구 보고서는 2050년까지 전 세계 도시에 25억 명의 주민이 추가될 것으로 예측하고 있으며, 이러한 성장의 거의 90%가 아시아와 아프리카에서 발생할 것이며, 2060년까지 세계 인구는 100억 명을 넘어설 것이며 2100년까지 10억 명이 추가될 것으로 예측하고 있다. 이에 이 보고서에서는 지하 공간은 도시를 보다 탄력 있고 지속 가능하게 만드는 데 도움이 될 수 있음을 여러 기존의 사례들을 통해 기술하고 있다. ITAtech Group Excavation 리포트에서는 기존의 Q(Barton, Lien, & Lunde, 1974) 및/또는 RMR(Bieniawski, 1989) 암반분류 시스템을 모두 사용하여 TBM 굴착터널에 적용가능한 수정된 암반지보선택 방법을 제안하고 있다. 또한, ITAtech Subgroup Bolts & Arches의 리포트에서는 기존의 전통적인 터널굴착시 일반적인 radial bolt 유형, 특성 및 성질, 장·단점, 안전 및 품질 문제에 대해 설명하여 안전하고 안정적이며 비용이 최적화된 굴착 프로세스를 보장하기 위한 방법에 대해 기술하고 있다. Technical Session WTC 2023에서는 주제별로 31개의 Technical Session이 진행되었다. 이번 WTC에서는 45개국의 421편의 논문이 접수되어 152편의 구두논문과 269편의 포스터 논문이 발표되었다. 예년에 비해 구두발표 논문수를 늘려서 시간관계 상 심도있는 토론이 진행되지 못하는 부분이 다소 아쉬운 부분이었다. 또한, 152편의 발표논문은 모두 Hybrid (대면+ 온라인) 형식으로 진행되었다. 현장참가자들은 “WTC2023” 핸드폰 어플리케이션을 통해 컨퍼런스의 실시간 진행상황 을 파악할 수 있고 다른 나라 참가자들과 소통할 수 있는 공간이 조성되어 있었다. 또한 Virtual Platform을 통해 실시 간으로 technical session 진행현황을 시청할 수 있도록 하였다. 또한 E-Poster는 사전에 녹화영상을 탑재할 수 있 도록 하여 현장에서 배정받은 시간에는 질의응답이 가능하도록 조치하였다. 또한 등록자들에게는 행사완료후 2달동안 무료로 아래의 Virtual Platform Site를 통해 프로시딩을 포함한 모든자 료의 다운로드 및 모든 세션의 발표들을 녹화동영상으로 시청할 수 있게끔 배려하고 있다. https://portalapp.pcoconvin.eventsair.com/VirtualAttendeePortal/wtc2023/virtual/loginVol. 25, No. 2 99 ITA WTC 2023 그리스 아테네 학회 참가기 (a) WTC 2023 핸드폰 APP 초기화면/상세 메뉴(b) WTC 2023 디지털 e-poster 설치/운용현황 <그림 10> WTC 2023 핸드폰 APP 및 포스터세션 <그림 11> ITA WTC 2023 Virtual Platform 전시회(Exhibition) 우리에게도 익숙한 Herrenkecht, SANDVIK과 같은 다양한 유럽의 장비업체들을 비롯하여 130여개 업체가 참가한 전시회에는 총회기간내내 문전성시를 이루었다. 특히, AR/VR 등의 가상현실, IoT 기술들을 이용한 막장관찰 등 다양 한 아이디어를 가진 소규모 스타트업과 벤처기업들이 눈에 띄었다. 또한 캐나다, 노르웨이, 스웨덴 등 유럽국가들 뿐 만 아니라 중국터널협회 및 일본터널협회(JTA) 등도 자국의 전시부스를 오픈하여 각국의 터널기술 홍보에 매진하고 있었다.ITA 참가기 100 자연,터널 그리고 지하공간 <그림 12> WTC 2023 Exhibition 한국인의 밤 WTC 2023 그리스 아테네 학회에 참가한 한국인의 밤 행사는 5월 15일 현지시각 오후 5시 아테네 시내에 위치한 VIP Korean Restaurant에서 진행되었다. 이날 행사는 우리학회 회원 50여명이 오랜만에 소주와 한국음식들로 즐겁 고 유익한 시간을 보냈다. 이번 학회의 우리학회 회원 참가자는 국가철도공단, 한국수력원자력 및 기관단체의 참여가 Vol. 25, No. 2 101 ITA WTC 2023 그리스 아테네 학회 참가기 돋보였고, 또한 대학교수 및 대학원생들이 많이 참여하였으며, 코로나 이후로 많은 한국인이 참여하여 한국터널기술 의 위상을 전 세계에 펼칠 수 있는 계기가 되었다. <그림 13> ITA WTC 2023 그리스 아테네 학회 한국인의 밤 소 감 코로나 이후의 본격적으로 재개된 2023 그리스 아테네 학회에 우리 학회 국제전담이사로써 두 번째로 참가할 수 있는 영광을 가지게 되었다. 예상을 훨씬 뛰어넘는 50명 이상의 현장참석자들은 대한민국의 터널기술자로써 자부심 을 가지게 만들었다. 특히, ITA 학회의 특성상 이론적인 연구보다는 실무위주의 실용적인 현장사례 등에 대한 구두발 표로 박진수 박사님(호반산업)과 이재원 책임연구원(현대건설)의 TBM 국내시공사례 위주 2편의 구두발표가 있었으며, 고려대 최항석 교수님 연구실, KAIST 조계춘 교수님 연구실, 인하대 송기일 교수님 연구실, 부산대 오태민 교수님 연 <그림 14> ITA WTC 2023 그리스 아테네 학회 한국인 발표모습ITA 참가기 102 자연,터널 그리고 지하공간 구실, 강원대 고태영 교수님 연구실, 건국대 신종호 교수님 연구실, 철도기술연구원 등에서 15편의 포스터 발표가 진 행되어 총 17편의 국내논문을 통해 국내터널건설기술을 홍보할 수 있는 좋은 기회가 되었다고 생각한다. 총회(General Assembly)에서 작년 덴마크 코펜하겐에서 만났던 다른 나라의 대표자(delegate)들과 반갑게 인사를 나눌 수 있었고, 환영만찬(Welcome Reception) 및 Member Nations & WTC2026 Candidates Dinner에서 만난 세 계 각국의 터널기술자들은 업계, 학계 등 다양한 분포로 우리나라의 학회현황 및 터널건설기술에 다양한 관심을 보여 주었다. 결국 국제무대에서 터널기술자로서 ITA라는 학회에 자연스럽게 흡수되기 위해서는 우리 기술위원회에 해당되 는 Working Group부터 차분히 사람들과 인맥을 쌓아가야 한다는 사실을 다시 한번 뼈져리게 깨달았고, 우리 학회의 진정한 국제화를 위해서는 향후 ITA-WTC 총회에 Working Group별로 조직적으로 꾸준히 참여하는 방안이 필요하다 는 것도 다시 한번 절실히 느꼈다. 다음 ITA-WTC 총회에서는 다른 아시아 국가들(중국, 일본)처럼 한국터널 기술을 홍보하는 Booth를 마련해 보는 것도 국내터널 기술의 해외 홍보를 위해서도 필요한 방안이 아닐까 생각해 보았다. 또 한, 그리스까지 먼길을 마다 않고 참석해주신 김상환 고문님, 신종호 고문님, 유한규 고문님 뿐만 아니라 해외학회에 서 항상 솔선수범하시는 김낙영 회장님, ITA 부회장으로써 제일 많은 고생을 하신 최항석 부회장님, 바쁜 시간을 내어 서 참가해 주신 국가철도공단 손병두 본부장님, 한국수력원자력 강영곤 영동양수건설소장님 이외에 한국터널지하공간 학회의 참가자 50여분께 다시 한번 감사의 말씀을 드린다. <그림 15> ITA WTC 2023 그리스 아테네 학회 한국 참가단Vol. 25, No. 2 103 국내 최초 로드헤더 적용 터널 공사현장을 다녀오다 한국건설기술연구원에서 5년 동안 TBM 연구과제를 수행하며 TBM을 처음으로 접하게 되었고, 이후 쉴드TBM전문 시공회사인 강릉건설에서 1년 넘게 근무하면서, 나는 TBM 기술자의 길을 한 걸음씩 밟아가고 있다. 강릉건설 연구팀 에서 현장기술지원 및 설계변경 관련 업무 등을 담당하고 있어, 당사가 시공 중인 여러 중소형 전력구 쉴드TBM 현장 을 자주 방문하고 있다. 물론 같은 현장을 여러 번 방문한 적도 있었지만, 지금도 TBM 현장을 방문하는 날은 항상 늘 새롭고 기대된다. 작년 10월에 기계화시공 기술위원회에서 주관한 ‘김포-파주 건설공사(제2공구)’ 현장 견학에 참여할 수 있었다, 당 시 길지 않은 견학 시간이었지만, 약 14m 직경의 이수식 쉴드TBM을 국내에서 두 눈으로 직접 볼 수 있었던 것만으로 도 감동 그 자체였던 시간이었다. 그러한 감동이 채 가시기도 전에 올해 3월 31일 기계화시공 기술위원회 위원장이신 박진수 박사님께서 ‘인천도시 철도 1호선 검단연장선 1공구 건설공사’ 현장을 23년 상반기 현장 견학 장소로 추진하고 계신다는 메일을 받았다. 해 당 현장은 국내 최초로 로드헤더와 TBM 공법이 같이 적용된 현장으로, 세계적으로도 로드헤더와 TBM이 함께 적용된 터널 현장 자체는 매우 흔하지 않다. 단순히 현장을 견학하는 것만으로도 좋은 경험이 될 것으로 생각되었기에 당시 견학 날짜도 확인하지 않고 주저 없이 바로 참석하겠다는 회신을 드린 게 기억이 난다. 분명 그렇게 빨리 회신을 드 렸다고 생각했는데도, 내가 19번째로 회신을 줬다는 박사님 말씀에 참석을 희망하는 많은 위원분들도 역시 나와 똑같 은 생각을 가지고 있다는 생각이 들었다. 현장 견학은 4월 27일 목요일에 진행되었다. 오후 3시까지 현장에 도착해야 하는 만큼 삼전동 본사에서 업무를 보 다가, 팀장이신 조광은 이사님과 오후 1시 30분쯤 현장으로 출발하였다. 분명 여유 있게 출발했다고 생각했으나, 서울 2023년 기계화 시공위원회 국내 최초 로드헤더 적용 터널 공사현장을 다녀오다 박병관 공학박사 / (주)강릉건설 연구팀 책임기계화 시공위원회 TBM 현장 방문기 104 자연,터널 그리고 지하공간 도심지 교통체증 때문에 이동시간이 상당히 지체되었고, 다행히도 정시보다 15분 정도 일찍 도착할 수 있었다. 현장 관계자분들 안내를 받아 상황실로 이동하니, 이미 대부분 위원님들이 먼저 도착하여 담소를 나누고 있었다. GS건설, 대우건설, SK건설, 호반산업 등에서 근무하시는 위원분들이 많이 참석하신 만큼 현대건설에서 직영으로 운영하는 TBM 및 로드헤더 현장에 대해 동종 업계에서도 많은 관심을 두고 있는 것으로 생각되었다. 기계화 시공위원회 기술위원장님의 환영 인사를 시작으로 견학 일정은 진행되었다. 이어, 현대건설 이민상 소장님 의 환영 인사와 더불어 간략한 공사현황과 현장을 운영하면서 느끼셨던 애로사항 등을 상세히 말씀해 주셨고, 이후 자유롭게 현장 관련 질의응답 시간을 가졌다. 중대단면 쉴드TBM임에도 불구하고 일굴진율 20m 이상을 달성할 수 있 는 원동력은 무엇이라 여쭙는 한 위원님의 질문에, 장비 제작사에서 파견된 현지 엔지니어들과 현장 근로자의 노고가 무엇보다도 가장 크다고 답변하신 이민상 소장님을 보면서, 현장 직원들을 세심히 배려해 주는 리더의 품격을 느낄 수 있었다. [박진수 위원장님 인사말][이민상 소장님 인사말] [감사패 전달식][공사현장 설명]Vol. 25, No. 2 105 국내 최초 로드헤더 적용 터널 공사현장을 다녀오다 소장님의 말씀이 끝나고, 우리 학회 김낙영 회장님을 대신해 박진수 위원장님이 이민상 소장님께 감사패를 전달하 는 시간을 가졌다. 바로 현대건설 김도훈 박사님께서 “인천도시철도 1호선 검단연장선 1공구 건설공사”의 사업개요와 현장에 투입된 TBM 장비 및 로드헤더 장비를 소개해 주셨다. 본 현장에 투입된 로드헤더 장비는 Sandvik사의 MT 720이며, 길이는 19.4m, 높이는 5.8m, 폭은 4.6m, 중량은 무 려 138ton에 달하며, 이는 Sandvik사에서 제작하는 로드헤더 중 가장 큰 제원을 자랑한다고 한다. 일반적으로 로드헤 더 굴착은 커터 붐을 막장면으로 관입하는 ‘Sump in’ 공정과 ‘Sump in’ 이후 커터 붐을 상하좌우로 움직이며 굴착하 는 ‘Shearing’ 공정으로 나눠 진행된다고 하며, 굴착 후의 지보 공정은 NATM 공정과 같다고 한다. 현재 본 현장의 로 드헤더 구간은 굴진을 모두 완료한 상태이며, 로드헤더를 적용하기 어려운 일부 경암 이상 구간만 NATM 공법을 적용 하여 남은 구간 굴진을 진행하고 있다. 실제 현장에서 로드헤더 장비를 운용해본 결과, 암반일축압축강도 90MPa 전 후로 발파공법 대비 로드헤더의 굴착 효율 차이가 크게 발생했다고 한다. 아쉽게도 금일 견학에는 로드헤더 현장을 직접 볼 기회는 주어지지 않았으나, 김도훈 박사님의 로드헤더 장비 소개 발표만으로도 로드헤더라는 장비를 이해하 기에 부족하지 않았고, 무엇보다도 발표를 통해 현대건설 관계자분들이 로드헤더 장비를 처음으로 운영하는 과정에서 겪은 많은 애로사항과 교훈을 충분히 느낄 수 있었다. 약 30분간의 로드헤더 장비 소개가 끝난 후, 쉴드TBM 장비에 대한 소개가 이어졌다. 본 현장에 투입된 토압식 쉴 [현장 공사 개요(현장 제공)]기계화 시공위원회 TBM 현장 방문기 106 자연,터널 그리고 지하공간 드TBM 장비는 중국 CREG사에서 제작하였고, 굴착경은 약 7.8m이며, 터널 내에 버력 반출을 위한 연신컨베이어 벨 트가 설치되어 있다. 무엇보다도, 일부 아라뱃길 하저 구간의 고수압 지하수 조건(5.0bar)에 원활하게 대응하기 위해 챔버내 공기압 주입 장치 및 스크류컨베이어 개폐 게이트가 장비 내 설치되어 있고, 4열 테일 브러쉬가 적용되어 있 으며, TBM 장비 내부 펌프 시스템이 반영되어 있다고 한다. 또한, 굴진 및 세그먼트 조립 과정에서의 터널 내 지하수 유입을 최소화하기 위해 백필 그라우팅 동시주입방법을 적용하고 있으며, 진공 흡입방식의 세그먼트 조립 장치와 세 그먼트 라이닝 연결부 방수 처리를 위한 개스킷이 각각 반영되어 있다고 한다. 마지막으로 하부 구간 굴진 시에는 기 존 LW 그라우팅이 아닌 가소상 그라우팅 적용을 통해 굴진 도중 및 완료 후 발생할 수 있는 지하수 유입을 최소화하 기 위한 계획을 추진 중이다. [로드헤더 장비 굴착 과정(현장 제공)][로드헤더 장비 조립 과정(현장 제공)] [TBM 장비 모습(현장 제공)][TBM 장비 특징(현장 제공)]Vol. 25, No. 2 107 국내 최초 로드헤더 적용 터널 공사현장을 다녀오다 약 70분간의 로드헤더 및 TBM 장비 소개가 모두 끝난 후, 미리 준비된 안전 장구류를 착용하고 현장 관계자분들 의 안내를 받으며 현장으로 이동하였다. 작업자용 승강기를 타고 1분 정도 내려가니, 바로 터널 갱구부와 후방설비 및 적재된 각종 자재가 한눈에 보였으며, 마침 대기 중인 세그먼트를 적재한 운반대차도 확인할 수 있었다. 터널 갱구부를 따라 들어가니 우측 세그먼트 벽면에 달린 각종 백업라인, 상부의 환기구를 확인할 수 있으며, 좌측 세그먼트에 고정되어 버력을 반출하고 있는 연신컨베이어벨트도 눈에 띄었다. 본 현장 TBM 구간의 약 70% 구간은 급경사(+3.1%) 노선으로 구성되어있으므로 광차를 사용하게 되면 배토 과정에서 광차의 탈선에 따른 각종 사고 위험 발생 가능성이 매우 높다고 한다. 이러한 위험을 방지하기 위해 광차 대신 연신컨베이어벨트를 반영했다고 한다. 고 무벨트의 폭은 약 950mm 정도 되었고, 전체적인 폭은 1.1m 정도로 생각보다 터널 내에 넓은 공간을 차지하고 있지는 않았다. 또한, 실제로 확인해 보니 벨트컨베이어 기계 자체에서 발생하는 소음 역시 생각보다 크지 않았다. 일단 설치 만 되면 버럭 반출 공정 관련한 각종 제반 비용이 대폭 감소되며 유지보수도 의외로 간단하므로, 앞으로 국내 쉴드 TBM 터널 현장에 연신컨베이어벨트를 적용하는 사례는 점점 많아질 것으로 판단된다. [터널 갱구부 모습][세그먼트 운반대차][터널 내부 모습]Next >