한전전력연구원, 지하터널 굴착속도 예측모델 개발
공사 종료 시점부터 전기 공급 시기까지 계산 가능
대도시에서 주로 시공하는 송전선로 지중화공사에서 굴착속도를 예측할 수 있는 모델을 한전 전력연구원이 개발했다.
안전사고 방지 및 시공기술 향상에도 도움을 줄 전망이다.
송전선로 지중화는 도시 미관을 해치지 않고 지상 교통혼잡 문제를 해소하기 위해 지하 터널에 설치하는 기술을 말한다.
지중 송전선로는 육상 송전선로에 비해 강풍, 강설, 천둥 등으로 인한 정전 및 화재를 예방할 수 있는 장점이 있다.
국토가 좁고 인구밀도가 높은 국내에서 지중화 공사는 매년 10km 이상씩 늘어나는 추세다. 다만 공사비가 많이 드는 단점은 있다.
전선 지중화를 위한 전력구 터널은 쉴드 TBM이 땅속을 뚫어가며 만든다. 이때의 굴착속도를 굴진율이라고 하는데 굴착속도는 암반의 종류와 단층 및 강도 혹은 쉴드 TBM 운전조건에 따라 달라진다.
굴진율을 계산하면 지중화 사업 종료 시점 및 전기 공급 시점 예측이 가능해진다.
전력연구원은 이번에 풍화암, 연암, 경암 등 다양한 암반 별로 120여 회의 실험을 수행하고 그 실험 결과를 통해 쉴드 TBM의 토크와 회전속도 및 암반 강도에 따른 국내 최초 3.5m급 소단면 터널 굴진율 모델을 개발해냈다.
전력연구원이 개발한 굴진 예측모델은 한전의 지중화 사업뿐만 아니라 통신 케이블 등에 활용되는 소규모 지하 터널 공사현장의 시공기술 향상에도 이바지할 것으로 기대된다.
전력연구원 차세대송변전연구소 김경열 책임연구원은 “이번에 개발한 굴진율 예측모델은 전력구 터널 공사의 지연을 방지할 뿐만 아니라 안전사고 방지의 효과도 있다”며“앞으로 전력 터널구 및 국내 대형 터널 공사현장에서도 적용할 수 있는 모델 개발에 박차를 가하겠다“고 말했다.