교량의 구조. 사진: 건설연

[대한경제=김민수 기자]한국건설기술연구원(원장 김병석, 이하 건설연)은 공사 비용과 기간을 모두 단축할 수 있는 프리스트레스트 콘크리트(PSCㆍPrestressed Concrete) U형 교량 제작 기술을 개발했다고 27일 밝혔다.

건설연 구조연구본부 연구팀(팀장 서동우 수석연구원)은 제이이앤씨(대표 장현옥)와 공동연구를 통해 공장 제작이 아닌 현장에서 제작할 수 있는 프리텐션 긴장 PSC U형 거더를 국내 최초로 개발했다.

거더는 거더교(Girder Bridge)의 지지점(기둥) 사이를 연결하는 주요 상부 구조를 말한다. 최근 교량의 길이가 길어지는 추세와 함께 가벼우면서 기둥과 기둥 사이 간격(경간)이 긴 경우 PSC 거더 교량이 선호되고 있다.

PSC 거더 교량는 긴장 방식에 따라 콘크리트 타설 전(프리텐션)과 타설 후(포스트텐션)로 구분하는데, 프리텐션 긴장의 경우 하중이 비교적 가볍고 유지관리에 효율적이다. 다만 별도의 긴장 시설이 필요해 주로 공장에서 제작되고, 건설현장까지 운반해야 해 길이 18m, 무게 30t으로 규격이 제한된다.

콘크리트 파일, 유압잭 배치 및 프리텐션 긴장 방식. 사진: 건설연

이번에 개발된 기술은 별도의 시설 없이 유압잭(Hydraulic Jack)과 콘크리트 파일로 현장에서 긴장 PSC 프리텐션 거더를 제작할 수 있다. 거더 길이 최대 60m까지 제작 가능하며, 40m의 실대형 실물 실험을 성공적으로 완료했다.

건설연은 프리텐션 긴장 PSC U형 거더를 공장이 아닌 현장에서 제작하면 크기의 제약을 벗어날 수 있고, 공장에서 현장까지의 운송비를 절약할 수 있다고 기대했다. 포스트텐션 긴장 방식에서 필요한 전용관 및 그라우트 공정을 생략할 수 있어 무게 감소 및 교량 전체 거더 배치 개수도 줄일 수 있다.

이러한 장점으로 현재 시장에서 가장 보편적으로 활용되는 기술 대비 공사비와 공사기간 모두 10% 이상 절감할 수 있다는 게 건설연의 분석이다. 

김병석 건설연 원장은 “개발 기술의 실용화를 통해 경제성과 안전성이 확보된 교량 건설 기술을 보급하고, 국내 건설기술의 해외 진출을 위한 경쟁력을 확보하는 데 크게 기여할 것으로 기대한다”고 말했다.

 이번 연구 성과는 과학기술정보통신부의 지원으로 건설연 수요 기반 주요 사업 '신남방국가 맞춤형 고효율 도로교 기술 개발 및 현지 사업화 기반 구축(2021~2023)' 과제를 통해 개발됐다.

김민수 기자 kms@

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