국내 최초 이수 가압식 기계화 공법 배토량 측정방식 개발...싱크홀·지반침하 예방
[산경e뉴스] 한전 전력연구원은 전력구 터널 공사 시 예상치 못한 파쇄대 등의 위험지반 조우 상황에서 발생할 수 있는 싱크홀 및 지반침하를 예방하고 굴착시 나오는 흙의 양을 관리하기 위한 '이수 가압식 배토량 측정방식'을 개발했다.
이번 '이수 가압식 배토량 측정방식'은 국내 최초로 이수처리시설 중 1차 처리시설인 디샌더(Desander)에 설치할 수 있는 중량식 배토량 센서로써 기존 송·배니관 유량측정의 한계를 극복하고 탈수된 입경 0.074mm 이상의 조립질 흙의 무게를 바탕으로 굴착된 부피로 환산하여 굴착 시 위험 상황에 대비할 수 있다.
지중송배선 공사를 위해 만드는 전력구 터널은 기계식 굴착기계를 사용하여 지하 수십미터 아래 약 7㎡ 단위면적의 지하공간을 만든다. 굴착된 단면이 시공된 구조물의 단면보다 크기 때문에 불가피하게 지반침하 문제가 동반될 수 있으며 이를 효율적으로 대응하기 위해서는 굴착되는 흙의 양을 모니터링하여 관리하는 것이 필수적이다.
고수압 및 파쇄대 지역에서 전력구 터널을 시공할 시 안정성에 용이한 이수가압식 쉴드TBM(Tunnel Boring Machine)을 사용한다.
점토분말 및 벤토나이트 등이 포함된 이수를 가압시켜 이막을 형성함으로써 굴착면의 안정성을 도모하는 기계식 굴착방법을 말한다. 기존 송배전계통에서는 유량측정과 밀도계를 통해 관리하고 있지만 굴착된 흙과 해수 등이 혼합되어 배출되기 때문에 정확한 굴착량을 환산할 수 없어서 싱크홀 및 지반침하의 위험성에 적절하게 대응하기 어려웠다.
한전은 이수가압식 배토량 측정방식을 통해 굴착되는 흙의 양을 효율적으로 관리할 수 있는 관리기준을 수립할 계획이다. 또한 전력구 터널의 공기지연 및 지반침하 등 경제·사회적 피해 예방을 위한 효율적인 지중화사업이 이뤄지도록 하는 교두보 역할을 할 것으로 전망된다.
한전은 국내 터널 공사현장의 시공기술 발전에도 기여할 것으로 기대하고 있다.
한전 전력연구원 차세대송변전연구소 김정주 연구원은 “이수가압식 배토량 측정방식은 2021년 하반기 전력구 현장에 실증 후 확대 적용을 추진할 예정”이라며 “측정된 배토량을 바탕으로 상부 지반침하를 예측할 수 있는 알고리즘이 개발될 예정”이라고 밝혔다.