장기간 침체된 건설산업에 새 돌파구를 열어줄 미래 융ㆍ복합 기술은 어떤 것이 있을까?

　한국건설기술연구원이 최근 ‘미래발전전략 발표회’를 갖고 산하 10개 전문연구소별로 공개한 미래 융ㆍ복합 과제인 ‘KICT X-프로젝트’에서 그 단서를 찾을 수 있다. 상당수 프로젝트 및 기술이 국토교통부, 국토교통과학기술진흥원과 기획 중이거나 사전협의 단계인 R&D과제들인 만큼, 추진 가능성도 높은 사업들이다. 창조경제를 선도하고 건설산업 르네상스를 이끌기 위한 건설연의 미래 프로젝트 및 기술들을 정리한다.

　미래 기술 결집한 매머드급 지하마천루

　건설연 내 10개 전문연구소의 거점격인 창의전략연구소는 ‘Earthscraper(지하마천루)2020’을 제안했다. 도로ㆍ철도ㆍ주차장을 모두 지하화한 14㎢의 파리 라데팡스, 총 연장 30㎞의 몬트리올 언더그라운드 시티, 5300명을 수용하는 세계 최대 지하 아이스하키 경기장인 노르웨이 조빅 경기장의 요소기술을 결집하는 동시에 오는 2018년 개장할 세계 최초 지하공원인 뉴욕의 ‘Low Line’과 2010년 컨셉 디자인만 나온 상태인 미국 애리조나의 지하농장 ‘Above Below’의 아이디어까지 결합한 매머드급 지하 신도시 프로젝트다.

　구조융합연구소는 초고강도 콘크리트 및 고성능 강재 등의 고성능 재료를 활용한 지하대공간 구조시스템 개발로, ICT융합연구소는 지하공간 정보 기반의 통합지도 구축으로 이를 지원하고 지하공간 시공기술과 화재ㆍ지진 등 재난방지 기술은 지반연구소와 화재안전연구소가 분담한다. 구조ㆍ건축ㆍ화재ㆍ지반ㆍ교통ㆍ환경ㆍ설비ㆍ에너지 등 건설연 10대 전문연구소의 최첨단 요소기술을 모두 결집함으로써 도시 과밀화 및 교통난, 이상기후, 초고층 빌딩 안전 논란 등을 극복할 세계 최대 지하 랜드마크 프로젝트를 수행한다는 게 연구소의 복안이다.

　땅속 뿐 아니라 바다 위를 선점할 다목적 메가 플로팅 구조물 개발도 병행한다. 구조융합연구소, 수자원ㆍ하천연구소, 지반연구소가 공조해 바다 위에 공항, 항만, 플랜트 등 국가기간산업을 배치함으로써 해양구조물을 부가가치 창출의 전진기지로 개척한다는 계획이다.

　건축도시연구소는 세계 최대인 지름 1㎞의 친환경 메가 돔 기술 기반을 구축할 계획이다. 스포츠시설용인 지름 100ｍ부터 테마레저파크 등에 활용 가능한 200∼300ｍ 지름을 뛰어넘어 초대형 조선소, 돔 시티를 구축할 기술을 확보한다는 목표다.

　자가발전ㆍ자율주행하는 미래형 도로

　도로 분야에서는 스스로 에너지를 생산해 노면의 눈이나 얼음을 녹여 사고를 예방하고 차량이 자율적으로 운행되는 미래형 도로가 지향점이다.

　도로연구소가 목표한 하이브리드 도로발전소는 도로 인프라에 잠재한 태양, 풍력, 진동, 지열 등 다양한 에너지원별로 하이브리드 전력변환시스템과 에너지 저장시스템을 장착해 자체적으로 필요한 에너지를 조달하는 지산지소(地産地消)형 고부가가치 도로다.

　이를 사물인터넷 기술과 연계하면 전도성 탄소나노튜브(CNT) 발열포장의 상용에너지원으로 활용함으로써 노면의 눈이나 얼음을 녹일 수 있다. 최근 발생한 중앙고속도로 43중 추돌사고와 같은 참사 예방에 효과적인 기술이다. 나아가 주행 차량의 이동하중을 이용한 압전 에너지 하베스터 도로, 노면정보를 도로가 제공하는 정보제공형 스쿨존ㆍ교통약자 안심도로, 상ㆍ하행선 차로를 유연하게 운용하는 탄력적 가변차로 시스템, 동적 디스플레이 기반의 노면ㆍ노견 정보제공시스템, 차량 주행 때 발생하는 바람을 활용한 도로변 저상 풍력발전 시스템, 노면 열에너지 회수 기반 융설ㆍ융빙시스템도 개발함으로써 수송 위주의 도로 패러다임을 에너지 생산 중심으로 다각화한다는 계획이다.

　차량 제조사들이 주도하면서 비용과 기상 의존도가 높았던 차량 센서형 자율주행 기법의 대안으로 차량에 최소 제어기능만 탑재하고 도로 자체적 자율주행 기술을 고도화한 자율주행 도로기술도 개발하는 한편 내비게이션 지도, 스마트폰 지도에 이은 3세대 디지털 도로지도도 만들어 사물인터넷과 빅데이터를 활용한 다양한 신산업을 창출한다는 복안이다.

　구조융합연구소는 한걸음 더 나아가 도로는 물론 철도 등 다른 SOC시설에 통합형 태양광 발전시스템을 장착해 그린에너지를 창출하는 한편 한국 풍력에 최적인 풍력발전사업인 한국형 윈드팜도 선도한다. ICT융합연구소도 사물인터넷 기반의 도로, 철도, 항만 등 인프라 자동관리시스템 기술을 개발해 인프라가 스스로 진단하고 보수보강까지 무인자동화하는 기법 개발에 나섰다. 교통 분야의 정형ㆍ비정형의 빅 데이터를 이용한 교통안전 예측기술 개발도 병행한다.

　정부 청사 토탈 리모델링, 한국형 달 탐사계획도

　리모델링 관련 클러스터형 협동조합 체계를 활용한 마일스톤 프로젝트인 정부 청사 토탈 리모델링도 추진한다. 건설연이 보유한 특허ㆍ기술과 분야별 전문기업들의 하드웨어 기술을 융합해 설계, 시공, 유지관리에 이르는 전 과정의 리모델링 기술서비스를 제공하는 계획이다.

　환경ㆍ플랜트연구소는 다양한 원수를 활용해 첨단 제품을 생산하는 초순수 스마트플랜트 기술과 대하천의 선제적 수질관리를 위한 모니터링기술, 그리고 국민들이 안전하고 편리한 생활을 할 수 있도록 국토 기반시설을 네트워크화하는 국토 라이프라인 기술 개발에 나선다.

　화재ㆍ안전 분야에서는 ICT 기반 아래 재난안전을 모니터링하는 스마트시스템과 에너지까지 통합관리하는 시스템 기술을 선도한다.

　지반연구소는 향후 팽창할 구조물 유지관리 분야의 IT 기반 네트워크시스템을 구축하고 ICT융합연구소는 최근 각광받는 3D 프린팅 건설기술을 확보한다. 구조융합연구소는 지질과 사물인터넷을 접목한 지오-IoT 스마트 센싱시스템을 갖춘다.

　건설 관련 각종 기준 개발을 담당하는 건설정책연구소는 SOC시설의 성능 건설기준 표준화를 통해 시설물별 안전성능 기준 및 평가방법, 품질관리 기준을 개발하는 한편 DMZ에 더해 서울 우면산, 양산 천성산 등 33곳의 후방 지뢰위험지역의 토지 이용에 숨통을 틔울 지뢰ㆍ불발탄 제거기술을 고안하겠다는 아이디어도 내놓았다.

　극지는 물론 우주를 내다본 청사진도 마련한다. 지반연구소 주도 아래 공간지반학 연구소를 신설함으로써 남극기지 등 극한의 기후지역은 물론 달의 지반에 대한 조성 및 굴착기술을 개발하고 나머지 9개 연구소의 연구역량까지 집약해 한국형 달 탐사 2020 프로젝트도 추진할 계획이다.

김국진기자 jinny@

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