장대터널 선도기업 GS건설
도심지 장대터널 공사 시 분진저감 최적화 기술
급속 환기용 미분무 이송팬·친환경 세정식 집진기 개발

수직구를 이용한 터널 공사 개념도.

[기계설비신문 장정흡 기자] 21세기는 도시화, 대형화 및 집중화가 가속화되고 있다. 따라서 대도시와 그 주변의 위성도시를 이어주는 도로와 철도는 국가산업 발전의 중추 신경망과 같은 매우 중요한 기능을 수행한다. 

특히 국토의 70% 이상이 산악이고, 대도시 중심의 인구밀집화에 따라 터널은 그 기능이 매우 중요한 인프라 구조물의 역할을 하고 있다. 

GS건설은 국내외 터널의 핵심기술을 선도하고 있을 뿐만 아니라 터널 환기방재 분야에도 타사와 차별화 및 특화된 기술들을 보유하고 있다. 

기계설비신문은 터널 공사 중 환기 기술과 관련해 GS건설이 국내 최초로 실용화에 성공한 ‘도심지 장대터널 공사 중 분진저감 최적화 기술’에 대해 소개한다.

최근 터널 공사현장에서는 분진과 관련된 문제가 자주 발생하고 있다. 이는 수서-평택 고속철도, 서부간선지하도로 및 국도 제14호선(무안터널) 등과 같이 터널 굴착연장이 1km 이상의 도심지 장대터널에서 주로 발생하고 있다. 

이러한 도심지 장대터널은 대도시화로 인해 지속적으로 증가하고 있다. 터널연장이 길어지면 터널 내부 분진이 정체돼 근로자의 작업환경이 저하되고 도심지의 경우는 대규모 환경민원 발생의 원인이 되고 있다. 

미분무 이송팬 현장 적용 및 테스트.

이를 해결하기 위해 GS건설은 2개의 핵심 설비를 개발했다. 첫 번째 분진정체를 해소할 수 있는 ‘급속 환기용 미분무 이송팬’을 개발했고, 두 번째 분진저감을 통해 민원을 예방할 수 있는 ‘친환경 세정식 집진기’를 개발을 목표로 했다. 

이송팬의 원리는 터널용 대형 제트팬 원리를 이용해 공사현장에 적합한 ‘Compact type’으로 개발했으며, 세정식 집진기는 물을 필터로 사용하는 ‘Air washer’의 원리를 이용했다. 

이 신기술들을 검증하기 위해 2018년 8월 GS건설 서부간선지하도로 2공구 현장에 파일럿테스트를 진행했으며 성능 검증을 함께 수행했다. 그 결과 미분무 이송팬은 CO농도 50ppm 도달시간을 120분에서 40분으로 단축시켰으며, 세정식 집진기는 PM 2.5(초미세먼지) 농도를 기준으로 46%까지 저감시키는 것을 확인했다. 

이후 당사는 설비들의 효과적인 설계 및 운용을 위한 노하우를 쌓아가고 있으며 전문가 ‘Peer review’ 및 특허출원을 추진했다. 

그 결과 올해 10월 특허등록(제10-2035645호)이 확정됐다. 또한 올해 초부터는 한국도로공사와 협업을 통해 기술의 확대를 추진하고 있으면 현재 안성-용인 고속도로 사업단 현장 중에 하나인 고삼터널에 당사 기술을 적용하기 위해 설계변경을 추진하고 있다. 이를 통해 이 기술의 확대 및 저변화를 선도하고자 하고 있다.

세정식 집진기 현장 적용 및 테스트.

GS건설 관계자는 “개발 기술은 앞으로 당사의 만덕-센텀지하도로 현장 등의 터널현장에 적극적으로 적용해 주민과 작업자를 위한 쾌적한 현장을 만들어 가는데 노력할 것”이라며 “위례-신사경전철사업과 같은 도심지 사업의 입찰단계부터 선재적으로 반영해 설계부터 시공까지 ‘One-stop’으로 추진할 계획”이라고 밝혔다.

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