AI 핵심 요약
beta- 철도연은 9일 자석으로 교량 부재를 연결하는 기술을 공개했다
- 모듈러 교량은 공장 제작과 현장 조립으로 공사기간을 줄이는 방식이다
- 스마트폰 촬영으로 조립 가능 여부를 미리 확인할 수 있다
!AI가 자동 생성한 요약으로 정확하지 않을 수 있어요.
공기 단축·현장 안전성 향상 기대
[서울=뉴스핌] 정영희 기자 = 철도교량 부재를 자석의 힘으로 연결하고 스마트폰으로 조립 가능 여부를 미리 확인하는 기술이 개발됐다.
9일 한국철도기술연구원(이하 '철도연')은 지난 6일 국가철도공단과 철도 건설업계 관계자 100여명이 참석한 가운데 '모듈러 철도교량 기술'을 공개 시연했다고 밝혔다.
이 기술은 교량의 상부구조와 하부구조를 공장에서 미리 제작한 뒤 현장에서 조립하는 탈현장 건설(OSC) 기술이다. 기능인력 중심의 현장 건설을 첨단기술 중심의 공장 생산과 자동화 시공으로 전환하는 것이 핵심이다. 현장 작업을 최소화해 공사기간을 단축하고 시공 품질을 높이는 동시에 인적 사고를 예방하는 효과가 기대된다.
교량 상부구조는 국가철도공단의 표준 교량을 모듈로 나눠 제작하도록 설계했다. 교각 사이 거리가 45m인 KR-U 거더(교량 상판을 지지하는 대형 보)는 9개, 30m인 KR-I 거더는 5개 모듈로 구성했다.
모듈 사이를 빠르고 정확하게 연결하는 '자기 구동형 모듈 접합 기술'도 독자적으로 개발해 적용했다. 교량 부재를 연결할 때 자석의 힘을 이용해 내부 연결 부품이 자동으로 돌출되는 방식이다. 부재 간 연결 위치를 정확하게 맞추고 조립 과정에서 발생할 수 있는 오차와 작업 지연을 줄일 수 있다.
철도연은 10분의 1 크기 축소 모형 시험을 거쳐 30m 경간의 실물 크기 시험체를 제작하고 접합부의 구조적 성능을 검증했다. 이를 통해 기존 일체형 교량 거더와 동등한 수준의 구조적 안전성을 확인했다.
스마트폰으로 구조물의 조립 가능 여부를 사전에 확인하는 기술도 개발했다. 스마트폰으로 구조물 연결 부분을 촬영하면 이를 3차원 영상으로 구현해 실제 조립 전에 부재들이 정확하게 맞는지 확인할 수 있다. 별도의 측량 장비 없이 수분 내에 조립 가능 여부를 판단할 수 있어 현장에서 구조물이 맞지 않아 재작업하는 문제를 줄일 수 있다.
철도연 관계자는 "사전 제작한 부재를 현장에서 조립하면 기존 방식보다 작업 시간과 필요한 공간을 줄일 수 있다"며 "공사 공간을 줄일 수 있어 열차가 운행 중인 구간에서도 활용이 가능하다"고 말했다.
국내 철도노선은 지형 특성상 교량이 차지하는 비중이 크다. 경부고속철도는 전체 노선의 28.7%인 약 115km, 호남고속철도는 48.4%인 약 112km가 교량이다. 철도노선의 교량 총연장은 550km 이상이다. 신규 철도노선 건설뿐 아니라 노후 교량 교체와 기후변화에 따른 홍수 대응 등으로 건설·개량 수요가 지속될 것으로 예상된다.
이번 기술은 국가과학기술연구회(NST) 산하 철도연의 기본연구사업으로 개발됐다. 사공명 철도연 원장은 "개발 기술은 철도교량 건설의 생산성과 안전성을 함께 높일 수 있는 철도건설 수요지향 기술"이라며 "철도노선 건설과 노후 교량 교체 등에 활용될 수 있도록 철도유관기관 및 철도산업계에 대한 기술지원도 확대하겠다"고 말했다.
Q. 모듈러 철도교량은 기존 철도교량과 어떻게 다르게 짓나요?
A. 교량의 상부와 하부 구조물을 공장에서 여러 개의 모듈로 나눠 만든 뒤 현장으로 옮겨 조립합니다. 예를 들어 교량 상판을 받치는 대형 보인 '거더'는 교각 사이 거리가 45m인 KR-U형은 9개 모듈로, 30m인 KR-I형은 5개 모듈로 제작합니다.
Q. 현장에서는 모듈을 어떻게 정확하게 연결하나요?
A. 한국철도기술연구원(철도연)이 개발한 '자기 구동형 모듈 접합 기술'을 사용합니다. 모듈을 연결할 때 자석의 힘으로 내부 연결 부품이 자동으로 돌출돼 접합 위치를 정확히 맞출 수 있습니다. 조립 오차와 그에 따른 작업 지연을 줄이는 방식입니다.
Q. 여러 모듈로 나눈 거더도 일체형만큼 안전한가요?
A. 철도연은 10분의 1 크기 모형으로 시험한 뒤, 교각 사이 거리가 30m인 실물 크기 시험체를 제작해 접합부의 성능을 검증했습니다. 이 시험에서 모듈형 거더가 기존 일체형 거더와 동등한 수준의 구조적 안전성을 갖췄다고 확인했습니다.
Q. 조립하기 전에 스마트폰으로 무엇을 확인할 수 있나요?
A. 스마트폰으로 모듈의 연결 부위를 촬영하면 촬영 영상을 3차원으로 구현해 부재끼리 정확히 맞는지 확인할 수 있습니다. 별도 측량 장비 없이 수분 안에 조립 가능 여부를 판단할 수 있어 현장에서 부재가 맞지 않아 다시 작업하는 일을 줄일 수 있습니다.
Q. 열차가 운행 중인 구간의 노후 교량을 교체할 때도 활용할 수 있나요?
A. 철도연은 공장에서 미리 만든 부재를 현장에서 조립하면 작업 시간과 필요한 공간을 줄일 수 있어 열차가 운행 중인 구간에도 활용할 수 있다고 설명했습니다. 철도연은 신규 노선 건설과 노후 교량 교체에 이 기술을 적용할 수 있도록 철도 유관기관과 건설업계를 대상으로 기술지원을 확대할 계획입니다.
chulsoofriend@newspim.com
