[대전 뉴스밴드 = 이준희 기자]

한국전력(대표이사 사장 정승일) 전력연구원은 전력구 터널 공사 시 예상치 못한 파쇄대 등의 위험지반 조우 상황에서 발생할 수 있는 싱크홀 및 지반침하를 예방하고, 굴착되어 나오는 흙의 양을 관리하기 위하여 『이수 가압식 배토량 측정방식』을 개발하였음.

전력구 터널은 기계식 굴착기계를 사용하여 전력공급을 위해 지하 수십미터 아래 약 7m2 단위면적의 지하공간을 창출함

굴착된 단면이 시공된 구조물의 단면보다 크기 때문에 불가피하게 지반침하 문제가 동반될 수 있으며, 이를 효율적으로 대응하기 위해서는 굴착되는 흙의 양을 모니터링하여 관리하는 것이 필수적임.

고수압 및 파쇄대 지역에서 전력구 터널을 시공할 시 안정성에 용이한 이수가압식 쉴드TBM(Tunnel Boring Machine)을 사용함. 점토분말 및 벤토나이트 등이 포함된 이수를 가압시켜 이막을 형성함으로써 굴착면의 안정성을 도모하는 기계식 굴착방법임.

기존 송·배니계통에서는 유량측정과 밀도계를 통해 관리하고 있지만, 굴착된 흙과 해수 등이 혼합되어 배출되기 때문에 정확한 굴착량을 환산할 수 없어서 싱크홀 및 지반침하의 위험성에 적절하게 대응하기 어려움.

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 있는 시스템임.

이수 가압식 배토량 측정방식』은 디샌더에서 배출된 토사가 측정센서의 버켓용기로 임시 적치되었다가 야적장으로 자동 회전 배출되어 굴착된 흙의 무게를 연속적으로 측정하는 기술임. 작동 신뢰성 및 구성 장치의 내구성 검증을 위한 실내시험 후, 특허 출원을 완료하였음.

 또한 배토량 측정방식 운영에 별도의 인력이 필요하지 않으며, 후크형 저울과 단말기 간에 블루투스 4.0 통신방식 통해 0.5초 간격으로 측정된 무게를 통합 데이터베이스로 자동전송하여 지반침하 예측을 위한 입력자료로 활용됨.

한전은『이수가압식 배토량 측정방식』을 통해 굴착되는 흙의 양을 효율적으로 관리할 수 있는 관리기준을 수립할 계획임.

또한, 전력구 터널의 공기지연 및 지반침하 등 경제·사회적 피해 예방을 위한 효율적인 지중화사업이 이루어지도록 하는 교두보 역할을 할 것임. 나아가 국내 터널 공사현장의 시공기술 발전에도 기여할 것으로 기대함.

한전 전력연구원 관계자는 “이수가압식 배토량 측정방식은 2021년 하반기 전력구 현장에 실증 후 확대 적용을 추진할 예정이다”라며, “측정된 배토량을 바탕으로 상부 지반침하를 예측할 수 있는 알고리즘이 개발될 예정이다”라고 밝혔음.