안정성·효율성 높인 ‘한국형 CFT 교량기술’
[공학저널 이상오 기자] 최근 교량 기술은 ‘안전’에 주목하고 있다. 국내 교량의 대부분이 수명을 다해가고 있는 상황에서 태풍, 지진, 폭염, 한파, 집중호우 등 자연재해의 발생은 막대한 피해를 줄 것으로 예상되고 있기 때문이다.
이에 CFT구조를 활용한 한국형 교량 기술이 다시금 주목받고 있다. CFT구조는 극한하중에도 안전성을 확보하고 있는 구조다. 또한 외부 유해요소로부터 콘크리트의 내구성을 유지할 수도 있어 교량의 안전에 빠질 수 없는 필수 요소라고 볼 수 있다.
이러한 CFT구조의 구속효과를 통해 강도‧연성을 증대시킨 공법이 있다. ‘SCP 합성거더’가 그 주인공이다. SCP 합성거더는 I형 강재로 구속된 프리스트레스트 콘크리트 합성거더 공법으로 교량의 저형고, 장대화에 유리하다는 점이 장점으로 꼽히고 있다.
이 기술은 지난 2000년 개발됐다. 개발된 지 20년 남짓. 하지만 공법의 우수성을 통해 시공 실적은 꾸준히 늘고 있다. 그간 철도교로 최대 55m까지 적용됐으며, 우리나라 도로공사에서 공법의 우수성을 인정받아 강교형식으로는 최초로 고속도로에 70m 이상 시공이 이뤄지기도 했다. 또한, 특허교량으로는 국내 최초로 베트남에 수출되는 성과도 이뤄냈다.
이러한 SCP 합성거더가 한 단계 업그레이드된 버전도 있다. 바로 ‘SB 합성거더’다. 연속교 적용에 용이한 ‘강합성거더’라고도 불린다. 기존 플레이트 거더의 단점인 압축부 좌굴과 인장부 플랜지의 확폭 제한의 단점을 보완했다는 호평을 받고 있다.
특히 콘크리트로 충전된 소형 강상자인 CFT구조로 압축부를 구성하고, 인장부 플랜지에 역U역 보강재를 활용해 설계기준상 확폭이 가능하도록 했다는 점이 눈여겨볼 만하다. 상하부에 가로보를 설치해 다이아프램을 형성하고, 거더 간의 횡·분배를 증대시켰으며, 구조적으로 진동, 처짐, 소음을 저감하기 때문에 철도교 신기술로 인증받기도 했다.
이 같은 공법들을 개발한 한국교량개발연구소는 CFT구조로 이뤄지는 합성거더를 개발한 기업으로 SCP합성거더, SB합성거더, SI합성거더 등의 연구개발을 통해 약 20년 이상 교량 분야를 연구·개발해온 교량 전문기업이다.
이러한 전문성을 바탕으로 연구개발 전담부서를 설립해 운영하고 있으며, 2018년 10월부터는 한국건설기술연구원 패밀리기업으로 지정돼 전문적인 연구개발을 수행하고 있다.
출처 : 공학저널(http://www.engjournal.co.kr)