현대건설, 터널 기계화 시공 선도…“터널 공사 수요 대응”

▲터널 공사를 위한 '로드헤드' 장비 모습 (자료제공=현대건설)

현대건설이 국내 최초로 한국형 ‘로드헤더 굴착속도 예측모델’을 개발하고 관련 특허를 등록했다고 8일 밝혔다.

최근 수도권 및 대도시 집중화 현상이 심화하면서 교통망 확충을 위한 지하 40m 이하 공간인 대심도 터널의 필요성이 강조되고 있다. 일반적으로 굴착은 폭약을 이용한 재래식 발파공법이 사용되지만 사고 위험성이 크고 소음 및 먼지 발생 등의 단점이 발생한다. 특히 고층 아파트가 밀집한 도심지는 발파로 인한 진동으로 잦은 민원이 생기며, 이에 따른 공사의 어려움도 있다.

현대건설은 이런 문제점을 해결하기 위해 터널 기계화 시공을 연구하고 한국형 ‘로드헤더 기계 굴착속도’에 대한 예측모델을 개발하고 관련된 특허를 등록했다.

로드헤더(Roadheader)는 터널 굴착을 위해 사용하는 기계로, 주로 해외에서의 탄광 및 터널 공사에 사용됐다. 대형 터널 굴착 기계보다 상대적으로 저렴하고 활용범위가 높아 최근 국내에서도 사용이 늘었다. 국내에서는 아직 적용사례가 많지 않아 해외에서 개발된 굴착 속도 예측모델에 의존했으나, 암반이 단단하고 복합 지층이 많은 국내 지반 특성상 한계가 있었다.

이를 위해 현대건설은 ‘인천도시철도 1호선 검단 연장선 현장’을 대상으로 연구개발을 수행해 해외 예측모델을 검증하고 한국형 ‘로드헤더 기계 굴착속도’ 예측모델을 개발했다. 이 모델은 입지조건검토와 암석 강도 분석, 로드헤더 장비사양, 굴착시간 예측, 커터 소모량 및 교체시간 예측, 로드헤더 굴착공기 및 공사비 산출 등으로 이뤄진다.

이런 과정을 통해 한국 지질조건을 반영하고 기존 예측모델보다 정확하게 굴착속도를 예측할 수 있게 됐다. 공기 단축 및 경제성 향상도 기대된다.

아울러 현대건설은 TBM(Tunnel Boring Machine) 공법에서도 다양한 연구개발을 수행하는 등 기계식 굴착 장비를 통한 터널 기계화 시공에 앞장서고 있다. 최근에는 ‘TBM 통합운전관리시스템(TADAS)’을 개발했다.

현대건설 관계자는 “최근 도심 내 진행되는 도시철도 사업 증가와 함께 GTX 노선 등의 수요 증가로 터널 공사에 대한 수요가 높아지고 있다”며 “향후 다양한 기술을 적극 개발하고 도입해 지하 공간에서의 작업 환경을 개선하고 건설 현장의 선진화에 앞장서겠다고 밝혔다.