현대건설, 터널 기계화 시공에 앞장...'로드헤더 굴착속도 예측모델' 개발

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한지연 기자
입력 2022-11-08 10:25
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[사진=현대건설 '로드헤더']


현대건설이 국내 최초로 한국형 '로드헤더 굴착속도 예측모델'을 개발하고 관련 특허를 등록했다고 8일 밝혔다.
 
최근 수도권 및 대도시 집중화 현상이 심화되면서 교통난 등 생활환경이 악화되고 있다. 이에 따라 교통망 확충을 위한, 지하 40m 이하 공간인 대심도 터널의 필요성이 강조되고 있으며, 안전한 터널 공사를 위해 굴착의 중요성이 증가하고 있다.
 
일반적인 굴착의 경우 폭약을 이용한 재래식 발파공법이 사용되지만 이는 열악한 작업환경으로 사고의 위험성이 크며 소음 및 먼지 발생 등의 단점이 있다. 특히 고층 아파트가 밀집한 도심지는 발파로 인한 진동으로 잦은 민원이 생기며, 이에 따른 공사의 어려움도 있다.
 
현대건설이 이러한 문제점을 해결하기 위해 개발한 '로드헤더 기계 굴착속도' 예측모델은 △입지조건검토 △암석 강도 분석 △로드헤더 장비사양 △굴착시간 예측 △커터(Cutter) 소모량 및 교체시간 예측 △로드헤더 굴착공기 및 공사비 산출 등으로 이뤄진다.
 
제일 먼저 △입지조건을 검토해 장비 적용가능 여부를 확인하고 △암석 강도 분석을 통해 장비사양을 검토한다.
 
장비 사양 검토 후에는 △장비에 따른 굴착속도 및 커터 소모량을 예측하고 △소요작업 시간을 반영한 로드헤더 공기와 공사비를 산출 △최종적으로 로드헤더 적용 여부를 판단한다.
 
이에 따라 한국의 지질조건을 반영, 기존 예측모델보다 정확하게 굴착속도를 예측할 수 있게 됐다. 이를 통해 공기 단축 및 경제성 향상도 기대된다.

또한, 현대건설은 TBM(Tunnel Boring Machine) 공법에서도 다양한 연구개발을 수행하는 등 기계식 굴착 장비를 통한 터널 기계화 시공에 앞장서고 있다.
 
최근에는 TBM 운영에 필요한 각종 데이터와 지반 정보를 실시간으로 취합 및 분석해 TBM 운전자에게 최적의 운영 방법을 제시하는 'TBM 통합운전관리시스템(TADAS, TBM Advanced Driving Assistance System)'을 개발했다.
 
현대건설 관계자는 "최근 도심내 진행되는 도시철도 사업 증가와 함께 GTX 노선 등의 수요 증가로 터널 공사에 대한 수요가 높아지고 있다"며 "향후 다양한 기술을 적극 개발하고 도입해 지하공간에서의 작업환경을 개선시키며 건설현장의 선진화에 앞장서겠다"고 밝혔다. 

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