[김대홍 한전 전력연구원 책임연구원]新송전철탑 기초공법 “산림훼손 최소화, 공사기간 단축에 기여”
[김대홍 한전 전력연구원 책임연구원]新송전철탑 기초공법 “산림훼손 최소화, 공사기간 단축에 기여”
  • 이재용 기자
  • 승인 2016.01.08 15:56
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송전철탑 마이크로파일 기초공법 개발
이설 및 노후철탑 기초보강 등에 적용

국토의 70%가 산으로 둘러싸인 국내 환경은 송전철탑 건설공사에 따른 산림훼손과 산비탈면 붕괴 사고의 우려가 높은 게 사실이다. 이로 인한 환경단체 및 지역민과의 마찰이 잦다.

김대홍 한전 전력연구원 송변전연구소 책임연구원은 “기존 직접기초형태의 송전탑의 경우 하중특성상 지반조건에 관계없이 넓고 깊은 굴착은 불가피한 사항이었다”며 “이에 반해 마이크로파일 기초공법은 나무뿌리가 거센 바람에 견고하게 지탱하는 원리를 이용해 개발한 소규모 강봉말뚝 기초형태”라고 소개했다.

한전 전력연구원(원장 김동섭)은 산림훼손 저감 및 환경영향을 최소화할 수 있는 철탑건설공법인 ‘송전철탑 마이크로파일 기초공법’을 개발하고 실증시험을 완료했다.

마이크로파일 기초공법은 지반천공 후 직경 300mm 이하의 소구경 고강도 강재를 삽입해 철탑기초로 사용하는 공법으로 소형장비 사용으로 시공성이 우수한 저진동·저소음 공법이라는 장점을 보인다.

▲ 김대홍 한전 전력연구원 송변전연구소 책임연구원
프리캐스트캡 기술로 이송 및 설치 간편

송전탑의 도심지역 공사는 발파 및 굴착에 따른 소음과 분진 등이 발생하는 등 생활환경에 대한 영향이 있어 이를 개선할 수 있는 기초공법이 필요하다는 지적이 있다.

특히 넓고 깊은 굴착과 기초크기의 과대함, 공사비 증가 등이 뒤따르고, 급경사지나 협소공간 또는 연악지반에서의 공사는 대형시공장비가 접근하기 곤란하다.

기존 기초공법의 단점을 개선한 마이크로파일 기초공법은 철탑기초를 사전에 공장에서 제작 해 헬기로 이송·설치하는 ‘프리캐스트캡 기술’이 적용된 공법이다.

김대홍 책임연구원은 “송전철탑 마이크로파일 기초공법은 시공이 간편하고 주변지반 훼손이 거의 없다는 게 특징”이라며 “작업이 곤란한 협소한 공간 및 급경사지에도 적용성이 탁월하다”고 설명했다.

프리캐스트캡 기술은 각 세그먼트를 3톤 내외로 공장에서 제작해 헬기로 운반이 가능하고 조립식 공법으로 시공속도가 매우 빠르다. 또 Shear key 설치, 무수축 몰탈, 프리스트레스 도입을 통한 기초체 일체화를 이룬다.

김대홍 책임연구원은 “프리캐스트캡 기술은 다른 분야에 응용된 사례가 없으며, 전력연구원에서 세계 최초로 개발한 것”이라며 “지난해 충남 태안화력본부 부지의 연암지역 실증을 수행했다”고 말했다.

공사비·기간·안전확보 3박자 갖춰

마이크로파일 기초공법은 철탑공사에 따른 산림훼손면적을 50% 감소할 수 있으며, 비탈면 붕괴위험을 최소화시킬 수 있는 동시에 저진동·저소음 공법으로 환경영향을 최소화할 수 있다. 또 공사기간을 70% 단축시키는 동시에 공사비를 30~50% 절감할 수 있는 장점을 지닌다.

김대홍 책임연구원은 “심형기초 대비 약 40%에 해당하는 5억7,000만원에서 3억5,000만원으로 기초공사비를 절감할 수 있다. 또 공사기간이 45일에서 10일로 획기적으로 줄어들게 된다”며 “철탑공사는 시공 중 혹은 운영 중에 비탈면에서 붕괴위험이 따르기도 하는데, 자연지형을 이용한 마이크로파일 기초공법이라 위험을 최소화할 수 있다. 공사환경에 대한 안전성 확보는 곧 작업자의 안전확보로 이어지기에 이번 실증시험이 완료된 기술을 통해 향후 건설될 송전탑에 도입될 것”이라고 설명했다.

충남 태안지역에서 건설공법을 적용한 실규모 현장실증에 성공함으로써 345kV 규모 송전선로 적용성도 확인했다.

김대홍 책임연구원은 “올해 상반기에 DS-1110(송전철탑 기초기준) 개정이 이뤄지고 하반기에는 345kV 규모 송전선로 헬기구간에 우선적으로 적용할 예정이며, 향후 2017년에는 765kV 규모 이하 전 송전선로에 확대 적용할 예정”이라고 설명했다.

송변전설비 해외시장 기술경쟁력 제고

신설되는 송전철탑 건설 뿐 아니라 전력연구원에서 개발된 ‘마이크로파일 기초공법’은 선로교체 및 이설에도 적용 가능해 공사비 절감뿐 아니라 민원갈등 요인을 줄일 수 있는 대안이 될 수 있다는 평가다.

또 노후철탑 보강공법에도 이번 송전철탑 마이크로파일 기초공법이 활용될 수 있는데, 현재 보강이 필요한 노후철탑은 약 4,000기로 파악되고 있다. 특히 한전은 지난해 새만금 및 북안산, 천안시 직산변전소 송전선로 건설에 대해 법원 승소 및 지역주민과의 상생협력을 체결함으로써 송전선로 공사가 본격적으로 이뤄질 전망이다.

김대홍 책임연구원은 “마이크로파일 기초공법은 향후 형성하게 될 동해안 발전단지 계통연계에 전면 활용함으로써 공사비 절감은 물론 안전성, 환경훼손의 최소화를 이룰 수 있다”며 “송전철탑뿐 아니라 이와 유사한 구조물에도 다양하게 적용시킬 수 있다. 국립공원 케이블카 삭도 기초공법이나 풍력타워 기초 적용을 위한 업체로의 기술이전 등이 이에 해당한다”고 설명했다.

송전철탑 마이크로파일 기초공법은 송전철탑 건설기술의 개발과 고도화를 통해 환경보호에 기여하는 동시에 기존 철탑의 이설과 노후철탑의 기초보강에도 적용함으로써 전력공급의 안정성을 제고하는 데 기여할 것이라는 전망이다.

김대홍 연구원은 “새로운 송전철탑 마이크로파일 기초공법은 송변전설비 해외사업 진출시 기술경쟁력을 제고할 뿐만 아니라 기타 교량·지반보강·댐·항만 등 시장성이 매우 크다”고 말했다.


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