< Previous18 자연,터널 그리고 지하공간 기술기사 1 대륙간 연결: 해저철도 건설을 통한 새로운 도전 <그림 5> 진행중인 해저철도 기술 개발 개요도 4.1.2 해저터널 환경을 고려한 궤도 구성품의 내구성 확보 기술 해저터널은 염분, 습기 등 해양 환경에 지속적으로 노출되기 때문에 열차안전운행을 위해서 궤도구성품의 내구성과 내 식성도 중요한 요소이다. 일반적으로 레일과 체결시스템은 철이며, 침목과 도상은 콘크리트로 제작된다. 모두 염분으로 인해 부식이나 손상이 발생할 수 있기 때문에 해저 환경에 특화된 궤도 구성품의 재료와 설계가 필요하다. 우선 체결구의 내구성과 내식성을 향상시키기 위한 기술을 연구하고 있다. 최근 연구에서는 Zn-Al 플레이크 코팅 및 PTFE(폴리테트라플루오로에틸렌) 코팅을 통해 궤도 구성품의 내식성을 향상시키는 기술이 개발되었다. PTFE 코팅은 내화학성이 우수한 에폭시 수지를 바인더로 사용하여 철 소재에 코팅하는 방식으로, 산소 차단을 통해 철 소재의 부식을 늦추고, 부식성 환경에서도 강한 내구성을 보장한다. <그림 6> 궤도구성품 내구성 확보를 위한 코팅기술 개발 코팅한 체결구의 내구성을 평가하기 위해 염수분무 시험(NSS TEST) 및 복합부식 시험(CCT TEST)을 수행하였다. 그 결과, Zn-Al 플레이크 코팅과 PTFE 코팅이 기존 방식에 비해 훨씬 우수한 내식 성능을 보여주었으며, 해수 환경에서의 내구성이 크게 향상되었다. 이러한 기술은 해저철도 터널에서 레일 등으로 확대적용하여 수명을 연장하고, 유지보수 비 용을 절감하는 데 활용이 가능하다. 4.1.3 초장대터널에서 안정적 전력 공급 기술 해저철도 터널과 같은 초장대 터널에서 가장 중요한 기술적 과제 중 하나는 안정적인 전력 공급이다. 긴 거리와 해저 Vol. 26, No. 3 19 환경이라는 특수성 때문에 전력공급을 육상에서처럼 일정구간마다 받을 수 없다. 해저철도는 고속으로 운행되는 철도 시 스템이기 때문에, 전력 공급이 끊기거나 불안정해지면 철도의 운영에 심각한 차질이 발생할 수 있다. 최근 연구에서는 전압제어형 급전 시스템을 통해 전력 공급 거리를 기존보다 30% 이상 증가시키는 방법이 개발중이 다. 기존의 전력 공급 방식인 Scott 변압기는 전력 부하가 증가함에 따라 전압이 떨어지는 문제가 있었다. 그러나 전압제 어형 급전 시스템은 전력 변동을 최소화하여 열차가 안정적으로 운행될 수 있도록 설계되었다. 이 시스템은 PSCAD/ EMTP 기반 시뮬레이션을 통해 전력 공급의 안정성을 검증하고 있으며, 시뮬레이션 결과 기존 대비 전압 변동이 2% 이내 로 유지되어 급전 거리를 48km에서 60km로 확대할 수 있다. 또한, 이 시스템은 MMC(Multi-modular Converter) 기술을 통해 전압 변동을 더욱 효율적으로 제어할 수 있다. MMC 기술은 전철 변전소에서 전력 공급을 제어할 때 발생하는 전압 강하를 줄여 주며, 이를 통해 전력 공급이 안정적으 로 이루어지도록 한다. 기존 방식에서는 변전소에서의 전압 강하가 커서 전력 공급 거리가 제한되었지만, MMC 기술을 활용하면 변전소 간의 전력 공급 거리를 대폭 늘릴 수 있다. 이를 통해 초장대 터널에서도 안정적인 전력 공급이 가능해지 며, 철도 운행 중 전력 공급 중단이나 변동으로 인한 문제를 최소화할 수 있다. 향후 이러한 기술들이 더욱 발전함으로써 초장대 해저철도 터널의 전력 공급이 더욱 효율적이고 안전하게 이루어질 것으로 기대된다. <그림 7> 전압제어형 급전시스템 개요도 및 시뮬레이션 4.1.4 신호 시스템 안전성 평가 및 내환경성 향상 기술 신호 시스템은 철도의 안전한 운행을 보장하는 핵심 기술로, 터널 내부와 같은 극한 환경에서 발생할 수 있는 위험 요 소를 예측하고 제어할 수 있어야 한다. 해저터널은 지상철도와는 다른 환경적 특성을 가지고 있기 때문에, 터널 내 신호 시스템의 안전성 평가와 내환경성 향상이 필수적이다. 이를 위해 RAMS(신뢰성, 가용성, 유지보수성, 안전성) 분석을 통 한 위험도 평가가 이루어지고 있다. 해저터널에서는 지상과 다른 환경적 요인들이 작용하기 때문에, 이를 고려한 신호 시 스템의 특화된 위험 분석이 필요하다. RAMS 분석을 기반으로 한 해저철도 신호 시스템의 위험 원인 분석은 시스템 내부뿐만 아니라 외부 요인도 포함된다. 예를 들어, 지진, 해수 침투, 또는 터널 구조물의 결함 등 다양한 요소들이 신호 시스템에 미치는 영향을 평가해야 한다. 20 자연,터널 그리고 지하공간 기술기사 1 대륙간 연결: 해저철도 건설을 통한 새로운 도전 연구에서는 해저터널과 육상철도 간의 신호 시스템 위험도를 비교하는 모델이 개발중이며, 해저 환경 특유의 위험 원인을 분석하여 터널 내 철도 운영 시 발생할 수 있는 잠재적 위험을 미리 대비할 수 있는 기술을 연구하고 있다. 해저터널 내부는 고습도, 고염분 등의 특수 환경을 가지고 있기 때문에, 신호 시스템이 이러한 조건에서도 안정적으로 작동할 수 있도록 내환경성을 확보해야 한다. 해저터널의 극한 환경에 대응할 수 있는 신호 설비의 방수, 방진, 내열 성능 을 강화하기 위한 다양한 기술들이 적용되고 있으며, 국제 표준을 만족하는 수준의 환경 시험 기준이 마련되고 있다. 이 를 통해 해저 철도 터널 내부에서도 신호 통신 시스템이 안정적으로 작동할 수 있도록 보장할 수 있다. 결국, 해저철도 터널에서 신호 시스템의 안전성과 내구성을 확보하는 것은 철도 운영의 안정성을 좌우하는 핵심 요소 이다. RAMS 분석과 내환경성 향상 기술을 통해 신호 시스템의 위험도를 정량적으로 평가하고, 이를 바탕으로 위험 요소 를 제어할 수 있는 기술적 대책이 마련되고 있다. 이러한 기술들은 철도 시스템이 해저와 같은 특수 환경에서도 안전하게 운행될 수 있도록 지원하며, 향후 해저철도 터널의 안전성과 효율성을 극대화하는 데 기여할 것이다. <그림 8> 염해환경에 인접한 신호설비 조사 4.2 해저철도 터널의 건설 및 운영을 위한 기술 (도전기술) 4.2.1 지질 및 지반 조사 해저터널의 건설 과정에서 가장 중요한 초기 단계 중 하나는 지질 및 지반 조사이다. 해저터널은 지하 및 해저의 복잡 한 환경을 통과해야 하므로, 터널 경로가 지나는 지반의 특성에 대한 철저한 분석이 필수적이다. 특히 해저 환경에서는 물의 압력, 해수 침투, 지반의 안정성 등을 고려한 고도의 지질 조사가 필요하다. 이러한 조사를 통해 지반의 구조적 특성 과 지질학적 위험을 파악하고, 터널 시공 및 운영에서 발생할 수 있는 잠재적 위험을 최소화할 수 있다. 터널 경로 상의 지질학적 특성에 따라 공법이 달라질 수 있으며, 특히 연약한 지반을 통과할 경우 구조적 보강이 필수적이다. 그러나 해저터널의 경우 수심이 깊어 터널시공이전의 지반조사가 실제로 곤란하다. 향후 기술발전에 따라 다양한 기법을 적용하여 다양한 지반조건에 대응할 수 있는 건설공법, 보강기술을 개발해 안전한 시공과 운영의 기초를 마련해야 한다.Vol. 26, No. 3 21 4.2.2 구조적 안전성 평가 해저철도 터널의 구조적 안전성은 터널의 안정적인 운영을 위해 반드시 고려되어야 한다. 해저 터널은 지반 특성과 지 진, 해일, 고수압 등 자연적인 요소에 의한 위험을 동반한다. 이를 위해 구조적 안전성 평가가 이루어지며, 터널의 설계는 이러한 위험을 견딜 수 있도록 강화되어야 한다. 더블쉘 구조와 같은 기술은 이러한 위험에 대응하는 효과적인 방법으로, 외부 구조와 내부 구조를 독립적으로 설계하여 지진이나 고수압 상황에서도 터널이 안정적으로 유지되도록 한다. 해저철도 터널의 구조적 안전성을 보장하기 위해서는 차수 보강 시공기술과 장기 모니터링 기술을 개발하고 있다. 해 저 환경에서는 고수압과 해수 유입으로 인해 터널 내부로 물이 침투하는 문제가 발생할 수 있다. 최근 연구에서는 전도성 나노소재를 혼합한 차수 그라우팅기술이 개발되고 있다. 이 기술은 전기적 특성을 활용하여 터널 내 물의 유입 여부를 실 시간으로 모니터링할 수 있도록 설계되었다. 전도성 나노소재는 수분 침투 시 저항 변화로 차수 성능을 확인할 수 있어, 터널 내 수분 상태를 지속적으로 모니터링하는 데 효과적이다. 이러한 차수 보강 기술은 터널 시공 후에도 중요한 역할을 한다. 터널이 완공된 후에도 지속적인 모니터링을 통해 차수 시스템의 성능을 평가하고, 필요할 경우 추가 보강 작업을 시행할 수 있다. 정속 수분 침투 시스템을 통해 터널 내 수분 침투 속도를 일정하게 유지하면서, 전극을 이용한 전기적 저항 변화를 통해 차수 성능을 평가방법을 연구중이다. <그림 9> 차수보강 그라우팅과 모니터링 개념도 해저철도 터널의 안전성과 내구성을 향상시키기 위해 더블쉘 기술도 연구하고 있다. 더블쉘 구조는 외부 쉘과 내부 쉘 을 독립적으로 구성하여, 지진, 고수압, 해수 침투 등과 같은 외부 충격을 효과적으로 흡수하고 구조적 안전성을 강화하 는 방식이다. 1차 라이닝(외측)은 쉴드 터널 세그먼트로 이루어져 있어 시공성을 높이고, 2차 라이닝(내측)은 현장 타설 콘크리트로 방수성과 안정성을 제공한다. 이 사이에 방수층 및 면진층을 적용하여 지진과 열차진동에 의한 응력과 충격을 최소화하고, 해수 침투도 방지할 것으로 기대된다. 초장대 해저터널의 내진 성능을 향상시키기 위한 중요한 기술 중 하나가 가동형 세그먼트이다. 가동형 세그먼트는 터 널이 지진과 같은 외부 충격을 받을 때 구조적으로 유연하게 반응하여 손상을 최소화하는 역할을 한다. 이 기술은 주로 단 층대와 같은 취약 지반에서 터널의 변형을 흡수하는 데 사용되며, 구조적 응력을 분산시켜 터널의 안정성을 유지할 수 있 도록 설계되었다. 가동형 세그먼트는 고도의 면진 라이닝 기술과 결합하여 터널의 내구성을 높이며, 기존 세그먼트 구조22 자연,터널 그리고 지하공간 기술기사 1 대륙간 연결: 해저철도 건설을 통한 새로운 도전 에 비해 설치 및 유지보수가 용이한 것이 특징이다. 초탄성 소재를 사용한 가동형 세그먼트의 성능을 검토하였다. 초탄성 소재는 지진 시 발생하는 전단 및 인장 응력을 효 과적으로 흡수하여, 터널 구조물이 큰 충격을 받더라도 손상을 최소화한다. 이를 통해 규모 6.0 이상의 강진에도 견딜 수 있는 내진 성능을 제공하며, 최대 20 Bar의 수압 조건에서도 안전하게 작동할 수 있도록 연구중이다. 현재 모형 실험과 수치 해석을 통해 그 성능을 평가하고 있다. <그림 10> 세그먼트라이닝 기술개발: 더블쉘구조 및 가동형 세그먼트 4.2.3 화재 안전 및 공기역학적 설계 기술 해저철도 터널에서 화재 안전은 매우 중요한 요소로, 터널 내 발생할 수 있는 사고에 대한 신속한 대응이 필요하다. 해 저터널은 긴 구간을 포함하며, 구조적으로 폐쇄된 환경이기 때문에 화재 발생 시 대규모 피해로 이어질 수 있다. 이를 예 방하고 대응하기 위해서는 스마트 대피 통로와 같은 화재 안전 시스템이 필수적이다. 최근 연구에서는 해저철도 터널에 특화된 스마트 대피 통로 모델이 개발되고 있다. 이 대피 통로는 내풍압 구조와 내환경성을 갖추고 있으며, 화재 발생 시 유독가스를 차단하고 승객이 안전하게 대피할 수 있도록 설계되어 있다. 터널 내 일정한 간격으로 설치된 양압 차폐문과 스크린 연결부 차폐 시스템은 화재로 인한 유독가스가 통로 내부로 유입되지 않도록 차단하는 역할을 한다. <그림 11> 해저철도 스마트대피통로와 환기시스템 개발Vol. 26, No. 3 23 또한, 해저 터널은 고속열차가 운행되기 때문에 공기역학적 설계가 필수다. 터널 내부의 공기 순환을 원활하게 하기 위 해 PRD(압력 완화 덕트)와 같은 공기역학적 시스템이 적용된다. 이 시스템은 터널 내의 공기 압력을 일정하게 유지하면 서도, 철도 차량이 빠른 속도로 운행할 때 발생하는 압력 변화를 효과적으로 완화시킨다. 최근 연구에서는 환기구 설치 위치와 PRD 간격에 따른 공기 순환 효과를 분석하고 있으며, 터널 내의 공기 압력을 철저히 관리함으로써 승객의 쾌적함 과 안전을 동시에 보장할 수 있는 설계 기술이 개발되고 있다. 5. 미래 전망 및 시사점 5.1 미래 전망: 대륙간 해저철도의 잠재적 이점 대륙간 연결을 위한 해저철도 건설은 단순한 교통 인프라의 확장을 넘어 국가 간 협력과 경제 발전의 새로운 패러다임 을 제시할 것으로 전망된다. 이는 앞에서 언급한 “대륙간 연결은 현대 사회의 경제적, 문화적, 사회적 상호작용을 촉진하 는 핵심 요소”라는 점을 실현하는 중요한 수단이 될 것이다. 해저철도를 통한 대륙간 연결로 다음과 같은 광범위한 사회경제적 발전을 이룰 수 있을 것으로 기대된다. 1. 해상 운송에 비해 빠르고, 항공 운송에 비해 대량 수송이 가능한 철도 운송은 물류 비용을 대폭 절감시켜 국가 간 무역 증진에 크게 기여할 것이다. 2. 육로를 통한 국가 간 이동이 가능해짐에 따라 새로운 형태의 관광 상품 개발이 가능해질 것이다. 3. 인적 교류의 확대로 국가 간 이해를 증진시키고 문화적 다양성을 촉진할 것이다. 4. 호남-제주 해저철도와 같은 프로젝트는 지역 경제 및 관광 산업 발전에 크게 기여할 것이다. 5. 대륙을 연결하는 해저철도 프로젝트는 동북아시아 경제권 통합발전의 핵심 인프라로서 경제적 이익을 넘어 지역의 평 화와 안정에도 기여할 것이다. 6. 환경적 이점: 대량 수송이 가능한 철도 시스템은 도로 운송에 비해 온실가스 배출량을 크게 줄일 수 있어, 지속 가능한 교통 인프라 구축에 기여할 것이다. 5.2 시사점: 기술 개발의 중요성과 주도권 확보 초장대 해저철도터널 구축과 열차 운영을 위해서는 다양한 첨단 기술의 개발과 통합이 필요하다. 이를 위해 지속적인 연구개발과 국제협력, 그리고 장기적인 투자가 요구된다. 우선, 해저 환경의 특수성을 고려한 기술 개발이 필수적이다. 고수압과 염분에 대응할 수 있는 터널 구조 기술이 필요 하며, 가동형 세그먼트와 같은 혁신적인 설계가 요구된다. 무엇보다도 천문학적인 건설비를 절감할 수 있는 세그먼트 제 작 및 운반기술, 지반조사와 보강기술 개발이 절실하다. 또한, 해저 환경에 적합한 궤도 구성품의 내구성 향상 기술도 중 요하다. 특히 염분과 습기에 강한 재료 개발과 발전이 필요하다. 초장대 터널에서의 안정적인 전력 공급 기술도 핵심적이다. 혁신적인 기술을 통해 전력 공급 거리를 늘리고 안정성을 높여야 한다. 또한, 신호 시스템의 안전성 평가 및 내환경성 향상 기술도 중요하다. RAMS 분석을 통한 위험도 평가와 함24 자연,터널 그리고 지하공간 기술기사 1 대륙간 연결: 해저철도 건설을 통한 새로운 도전 께, 해저 환경에 특화된 신호 설비의 개발이 필요하다. 화재 안전 및 공기역학적 설계 기술도 필수적이다. 초장터널에서 화내나 사고 발생시 승객의 안전을 확보하고 빠른 구 난을 할 수 있는 시스템 개발, 그리고 터널단면을 작게할 수 있는 공기역학적 시스템의 개발이 요구된다. 이를 통해 해저 철도 터널공사비를 줄이면서도 열차운행과 사고발생시 승객의 안전을 보장할 수 있다. 이러한 기술들을 국내에서 자립적으로 개발하고 관리할 수 있는 능력을 갖추는 것이 중요하다. 이를 통해 해저철도 터 널의 전 생애주기에 걸친 기술적 주도권을 확보할 수 있으며, 향후 국제 프로젝트에서 우위를 선점할 수 있다. 또한, 대륙간 연결 프로젝트의 특성상 국제 협력이 필수적이다. 따라서 기술 개발 단계부터 국제 협력 체계를 구축하여 기술 표준화 및 호환성 확보에 주력해야 한다. 이는 프로젝트의 원활한 진행과 향후 운영에 있어 중요한 역할을 할 것이다. 해저철도 기술 개발은 장기적이고 대규모의 투자를 필요로 한다. 따라서 정부 차원의 지속적인 R&D 지원과 함께, 민 간 기업의 참여를 촉진할 수 있는 정책적 지원이 필요하다. 이러한 장기적 투자와 정책 지원은 기술 개발의 연속성과 안정 성을 보장하는 데 중요한 역할을 할 것이다. 이러한 다각적인 노력을 통해, 우리는 초장대 해저철도터널 구축과 열차 운영이라는 도전적인 과제를 성공적으로 수행 하고, 글로벌 교통 인프라의 새로운 패러다임을 선도할 수 있을 것이다. 이는 단순히 기술적 성취를 넘어, 국가 간 연결성 을 혁신적으로 개선하고 경제, 문화적 교류를 촉진하는 데 크게 기여할 것이다. 감사의 글 이 글은 한국철도기술연구원의 기본사업인 “대륙간 연결을 위한 해저철도 핵심기술 개발”의 지원으로 작성되었습니다. 참고문헌 1. 김재윤 (2015). 국내외 주요 하 ․ 해저터널 시공사례 및 적용기술 소개. 쌍용건설기술, 상반기호, 33-39. 2. Wikipedia: https://en.wikipedia.org/wiki/Channel_Tunnel 3. 나무위키: 보령해저터널, https://namu.wiki/w/%EB%B3%B4%EB%A0%B9%20%ED%95%B4%EC%A0%80%ED%84%B0%E B%84%90 4. 국토교통부/국토교통과학기술진흥원, 고수압 초장대 해저터널 기술자립을 위한 핵심요소 기술개발 최종보고서, 2018. 5. Challenges in the Construction of Underwater Tunnels: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S08867798 23000950 6. 김영근, 한국 해저터널 건설 현황과 특징(2023), 한국지반공학회지 지반(Geotechnical Engineering). 7. 국토교통부(철도시설안전과), 철도시설의 기술기준(2019). 8. 바닷속 3.7km 터널 “대역사”, 세계일보, 2007.9.16., https://v.daum.net/v/M0KwsKHvWD 9. 국내 최장 6.9km ‘보령해저터널’ 10일 관통, 동아일보, 2019.06.10., https://www.donga.com/news/Society/article/all/20190610/ 95910298/1 10. ‘국내 최장 ․ 세계 5위’ 보령해저터널, 착공 7년 만에 관통, 한겨레, 2019.06.10., https://www.hani.co.kr/arti/economy/economy_g eneral/897227.html 11. 보령-원산도 해저터널 굴착 현장, 보령뉴스, 2016.05.10., http://www.boryeongnews.com/news/articleView.html?idxno=7981 12. Dipl.-Ing. Heinz Ehrbar, Hans-Peter Vetsch, & Dipl.-Bauing Peter Zbinden, 2016, Long Railway Tunnels System choice- Review for the future, GeoResources Journal, 2(1), pp.30-41. 13. https://blog.goo.ne.jp/tetthan/m/201603Vol. 26, No. 3 25 14. https://en.m.wikipedia.org/wiki/File:Seikan_Tunnel_3d_cross_section_1a.svg 15. https://en.wikipedia.org/wiki/Channel_Tunnel 16. https://www.geolsoc.org.uk/GeositesChannelTunnel 17. 中 “보하이해협에 세계 최장 해저터널”… 뤼순∼펑라이 연결 122㎞, 국민일보, 2013.12.02., https://www.kmib.co.kr/article/view.a sp?arcid=0007805223 18. https://blog.naver.com/nanbest02/223239552980 19. https://femernreport.com/en/femern-baelt-skal-vaere-innovations-knudepunkt/ 20. https://en.wikipedia.org/wiki/Fehmarn_Belt_fixed_link [본 기사는 저자 개인의 의견이며 한국터널지하공간학회의 공식입장과는 무관합니다.]26 자연,터널 그리고 지하공간 기술기사 2 1. 개발 배경 흙쌓기는 건설공사에서 구조물이 놓일 새로운 지반을 조성하는 중요한 과정이며, 이 과정에서 구조물의 안전성은 흙쌓 기 구간의 강성 확보 여부에 크게 의존한다. 이러한 강성은 흙의 다짐도를 통해 나타내며, 현재는 주로 그림 1(a)와 같은 평판재하시험을 통해 평가한다. 그러나 평판재하시험은 반력장비 준비, 시간 소요, 주관적 판단 오류, 그리고 공간적 제 약과 같은 여러 단점을 가지고 있다. 또한, 현행 다짐관리 방식은 흙쌓기 구간 전체가 아닌 일부 구간의 다짐도만 평가할 수 있어 다짐 부족을 유발할 가능성이 있다. 특히 공기 단축이 요구되는 상황에서는 다짐관리가 소홀해질 수 있으며, 교 대, 옹벽, 암거 등의 구조물 뒤채움부처럼 공간이 협소한 지역에서는 시험 관리가 어렵다. (a) 평판재하시험 전경 (b) 소형충격재하시험 전경 <그림 1> 토공 다짐도 평가시험 충격재하에 의한 흙의 다짐도 측정방법 개발 도종남 한국도로공사 지하안전평가센터 수석연구원 황인용 한국도로공사 지하안전평가센터 차장 김낙영 한국도로공사 지하안전평가센터 선임연구위원 이지영 한국도로공사 지하안전평가센터 센터장Vol. 26, No. 3 27 이러한 문제를 해결하기 위해 그림 1(b)와 같이 소형충격재하시험을 활용한 다짐관리 기준에 대한 연구가 진행되었으 며, 그 결과 해당 방법의 유용성이 확인되었다(국토부, 2010). 그러나 이 연구는 적용 대상이 노상에 국한되어 있어 노체 부나 구조물 뒤채움부에 대한 추가 연구가 필요하다. 이에 한국도로공사는 소형충격재하시험기(LFWD)를 활용한 다짐관 리 기준 검증 연구를 통해 장점과 한계점을 분석하였다. 연구 결과, 소형충격재하시험기는 특정 구간에서 제한적으로 사 용할 수는 있지만, 시험 횟수가 많아지면 인력 기반으로 수행하는 데 한계가 있었다. 이에 따라 다짐도 시험의 자동화가 필요함을 인식하고, 이를 위한 추가 연구를 수행하였다. 본 논문에서는 그 연구 과정을 소개하고자 한다. 2. 평판재하시험과 충격재하시험 그림 2에서는 평판재하시험과 충격재하시험의 차이점을 개요도로 나타냈다. 평판재하시험은 정적 재하 방식을 사용하 며, 시험자, 기록자, 운전자(반력장비)로 구성된 인력이 필요하고, 보통 한 지점에서 약 40분의 시간이 소요된다. 반면에 충격재하시험은 장비 세팅, 이동 및 정리 시간을 포함해도 한 지점에서 1명이 약 3분 안에 원활하게 수행할 수 있다. 평판 재하시험은 오랜 기간 현장에 적용되어 왔기 때문에 명확한 기준이 마련되어 있다. 그러나 충격재하시험은 관련 연구가 부족해 데이터가 충분히 확보되지 않은 상황이다. 현장에 충격재하시험을 적용하려면 평판재하시험과의 상관관계 그래프를 확보해야 한다. 이 과정에서 평판재하시험은 동일한 다짐도에서 반복적으로 일관된 결과를 제공한다는 신뢰성을 전제로 한다. 그러나 실제 현장에서는 평판재하시험 에서도 동일한 조건에서 상이한 결과가 나오는 경우가 있어, 두 시험 간의 상관관계 곡선을 얻는 것은 상당히 어려운 과제 일 것으로 예상된다. <그림 2> 평판재하사힘과 충격재하시험 개요도 소형충격재하시험은 현장에 적용된 바가 많이 않으므로 그림 3(a)에 개요도를 나타내었다. 소형충격재하시험은 10~ 20kg의 추를 50cm에서 낙하하여 시험체 최하부에 있는 하중계와 가속도 값을 얻고, 이를 하중-변위(가속도 값을 시간 으로 2번 적분하면 변위값을 얻을 수 있음) 곡선으로 나타내어 지반의 탄성계수를 얻는 시험이다. 소형충격재하시험기는 미국, 독일, 일본에서 상용화된 장비가 있으며 최근에는 그림 3(b)와 같이 시험을 실시함과 동시에 모바일로 데이터를 GPS값과 함께 얻을 수 있는 장치까지 개발이 되었다.Next >