한국터널공학회 기계화시공기술위원회

1. 개최 배경

지난 2000년 9월 1일에 우리 학회의 대표 주관 하에 “실드 터널 및 TBM 굴착 관련 시공 기술 소개”를 주제로 제1차 터널 기계화 시공기술 심포지엄이 개최된 이후로 2009년에 제10차 심포지엄을 개최하기에 이르렀다.

본 심포지엄은 우리 학회의 가을 학술발표회를 대체하는 역할도 병행하고 있으며, 기계화시공기술위원회가 매년 주도적으로 심포지엄 개최를 준비하고 있다.

올해는 10주년을 기념하여 심포지엄을 성대하게 개최하고자 지난 2월 13일에 심포지엄 준비위원회를 발족하였다. 이 모임에서는 개최날짜, 현장견학 계획, 예산계획 등을 논의하였으며, 한국연구재단(구 한국학술진흥재단)에 지원신청을 하기로 결정하였다. 또한 지난 5월에 개최된 ITA2009 congress와 대만터널공학회 등에 논문 제출요청을 적극 홍보하기로 하였다.

심포지엄 준비위원회를 발족한 이후로, 3월부터 10월까지 매월 1회 이상씩 총 9회의 준비 모임을 통해 성공적인 심포지엄 개최를 다짐하였다. 특히 당초 계획하였던 한국연구재단 지원(600만원)을 받는데 성공하였으며, 외국인들의 학술논문 수급에는 실패하였지만 4명의 해외 전문가를 초청강연자로 초빙하는데 성공하였다. 우리나라의 터널 기계화시공 기술이 보다 발전하게 되면 향후에는 진정한 국제 심포지엄으로서의 면모를 갖춰보자는 다짐을 다시하게 되었다.

2. 학술발표 (11월 5일)

심포지엄 당일에는 공식 등록인원만 약 200여명으로 추산되어 비교적 성공적으로 심포지엄을 진행할 수 있었다. 터널 기계화 시공에 대한 기술수요가 급증하고 있는 현실을 반영하듯 예년과 달리 많은 참석자들이 비교적 늦은 시간까지 학술논문 발표를 경청하였다 (그림 1 및 그림 2).

기계화 시공 분야의 전문가인 4명의 해외 전문가 초청강연을 오전과 오후 세션에 배정하여, 외국의 최신 기계화 시공기술을 습득할 수 있는 장을 제공하였다 (표 1 참조).

그림 1. 심포지엄 등록 데스크

그림 2. 학술발표장 전경

표 1. 제10차 심포지엄의 해외 초청강연자 및 강연 내용

첫 번째 초청강연자인 Mr. Lehmann은 Herrenknecht사의 최신 TBM장비를 위주로 대표적인 TBM터널 사례들을 소개하였다. 여기에는 현재 우리나라에서 많은 관심을 가지고 있는 말레이시아 SMART프로젝트, 프랑스 파리 A86 지하도로, 스페인 마드리드 M30 지하도로, 중국 난징 양쯔강 횡단철도터널 등이 소개되었다. TBM기술 발전과 대단면 터널에 대한 수요에 따라 현재 전세계적으로 15m급 TBM이 최대 구경 TBM인데, 2008년에 러시아에서 직경 19m의 TBM을 발주한 상황이라고 하였다. 초청강연자는 대구경 TBM에 대한 수요는 더욱 증가할 것이며, 다양한 지질조건에 대응할 수 있는 TBM기술에 대한 사용자의 요구도 더불어 증가되고 있다고 강조하였다.

두 번째로 대만터널공학회를 대표하여 Mr. Kao가 타이페이 MRT 터널에 대한 개요와 전망을 발표하였다. 대만터널공학회는 우리 학회의 해외 자매결연 학회로서 작년에 이어 금년에도 약 7명이 본 심포지엄에 참석하였다. 지질조건이 복잡한 타이페이에서 MRT를 건설하기 위해 적용된 각종 개착공법, 쉴드공법, NATM 등에 대해 실제 시공사례를 중심으로 기술적인 교훈들을 소개하였다. 현재 MRT 터널의 약 80%는 쉴드공법으로 시공되고 있으며 이는 엄격한 환경법, 혼잡한 지상교통 체계 등으로 인한 것이라고 언급하였다. 주변 환경피해를 최소화하고 시공효율과 안전성을 향상시키기 위하여 새로운 신기술들과 신공법들의 도입이 필수적이라고 강조하였다.

이상 2편의 초청강연이 끝난 후, 점심식사 시간을 가졌는데 예년과 달리 등록시 배포한 쿠폰을 사용하여 학회장 외부 식당에서 자유롭게 식단을 선택할 수 있도록 하였다. 이에 대해 참석자들은 대체로 만족스럽다는 반응을 보였다. 그간 한국과학기술회관 식당은 식사가격이 비싼데 비해 참석자들의 불만이 있었던 터라 향후에도 금년과 같은 방식을 적용할 필요가 있음을 알 수 있었다.

점심식사가 끝나고 일본 토목연구소의 Isago박사가 일본에서 TBM터널 프로젝트의 경험과 TBM 설계방법에 대해 강연하였다. 일본 토목연구소의 구성 및 연구인프라를 소개한 후, 일본의 TBM 시공현황을 소개하였다. 발표내용 가운데 지난 2008년 개통된 Hida터널 사례에 대해 참석자들이 많은 관심을 보였다. Hida터널은 연장이 10.7km로서 직경 4.5m의 TBM으로 선진도갱이 이루어졌으며 최대 심도는 1,041m에 달하는 난공사 조건이었다. TBM 굴착에만 1998년 1월부터 2006년 3월까지 약 8년이 소요된 사례였다. 또한 장대 도로터널에서 시공비용을 절감하기 위하여 합리적인 지보설계방법과 TBM 시공 중 발생한 각종 트러블 사례들을 소개하였다.

마지막 초청강연자인 GEODATA사의 대표인 Mr. Rabensteiner는 TBM에 적용되는 최신 계측 및 자료처리 기법을 소개하였다. 터널공사에는 상당한 리스크가 포함되어 있기 때문에 계측에 의한 리스크의 사전 최소화가 중요하다는 점을 역설하였다. 전세계적으로 지난 15년간 100건이상의 대형 터널 붕괴사고가 발생하였는데 예상하지 못했던 지질조건과 부적절한 대응이 가장 큰 이유라고 설명하였다. 기술적인 측면에서는 가상현실이 접목된 터널 시공자료 분석, 로봇을 이용한 터널 조사․계측 기술 등이 관심을 끌었다. 이외에도 EU의 11개국 41개 기관이 공동으로 수행하는 터널 분야의 최대 프로젝트인 TUNCONSTRUCT에 대해서도 간략히 소개하였다.

초청강연에 이어서 이루어진 학술논문 발표세션 (표 2 참조)에서는 우리나라가 해외의 TBM터널을 설계․시공한 사례가 발표되었다. 현재 설계와 시공이 이루어지고 있는 이스탄불해협 해저 도로터널과 말레이시아 테리앙 수로터널이 소개되었다. 또한 국내의 대표적인 TBM 시공사례로서 죽령터널 설계․시공 경험을 통한 기술적인 교훈도 함께 발표되었다.

포스터 논문 발표세션에서는 총 6편의 논문이 발표되었는데, 최근 완공된 분당선 한강하저터널 및 서울지하철909공구 사례가 소개되었으며, 해외 사례 논문 2편, 그리고 TBM 굴진성능 예측과 관련된 학술논문 2편이 발표되었다.

마지막 세션에서는 싱가폴 DTL 복합지반 TBM 설계사례가 실제 실무적인 측면에서 많은 관심을 끌었으며, TBM터널은 아니지만 지하철 3호선 직하부를 T.R.c.M. 및 C.A.M.공법에 의해 성공적으로 9호선 지하철역사를 구축한 사례가 역시 큰 호평을 받았다. 또한 이외에도 Open TBM의 장비사양을 위한 개략적인 선정방법과 현재 개발 중인 무선 통신기반의 터널 유지관리 모니터링 시스템 등의 학술 논문이 발표되었다.

모든 세션이 종료된 후, 금번 심포지엄의 모든 해외 초청강연자들을 포함하여 약 40명이 한국과학기술회관 중강당에서 리셉션을 가졌다. 작년 심포지엄에서 초청 강연을 하였던 호주 NSW(New South Wales)대학의 Paul Hagan교수(현 서울대학교 방문교수)도 오전 세션부터 리셉션까지 동참하였으며, 대만학회 대표단도 역시 자리를 함께 하였다. 리셉션 참석자들은 덕담을 나누면서 한국터널공학회의 발전을 기원하였다.

표 2. 제10차 심포지엄에서 발표된 학술논문 목록 (*: 발표자)

3. 현장견학 (11월 6일)

금번 심포지엄에서는 서울지하철7호선 연장 703공구(대우건설 현장)의 현장견학을 계획하였다. 도심지 터널 현장인 관계로 많은 참석자들의 방문이 어려워 학술발표일 당일에 약 30여명으로 선착순 접수를 하였다. 접수가 마감된 이후에도 많은 참석자들이 견학을 요청하였으나 현실적으로 죄송스럽다는 말씀만 전할 수밖에 없었다. 역시 예년과 달리 기계화시공에 대한 관심이 급증하고 있다는 점을 보여주는 현상이었다.

오전 9시에 학회에서 대절한 관광버스와 일부 개별차량(주로 외국 참가자)을 이용하여 오전 10시 30분부터 현장견학을 실시하였다. 최종적으로 현장견학에는 우리학회의 이상덕 부회장, 지왕률 위원장을 비롯하여 약 50여명이 참석하였다. 특히, 초청강연자였던 Mr. Rabensteiner, Dr. Isago, 대만학회 대표단, 그리고 호주 NSW대학의 Hagan교수 등을 포함하여 외국 참석자들이 약 10명에 달하였다.

현장사무실 홍보관에서 703공구 프로젝트에 대한 설명이 이루어진 후, 현재 현장 내에서 이동 중인 쉴드TBM 장비를 직접 볼 수 있었으며 시공현황도 견학할 수 있었다 (그림 3 참조). 현장 견학이 끝나고 현장에서 제공한 점심식사를 맛있게 하고 현장관계자들께 깊은 감사를 드리며 해산하였다.

4. 맺 음 말

예년에 비하면 매우 일찍부터 준비를 했음에도 불구하고 10주년 기념 심포지엄이라는 부담감과 외국 참가자들의 참석이 예상보다 저조하여 준비위원회 위원들의 걱정이 적지 않았다.

그래도 4인의 해외 터널 기계화시공 전문가를 포함하여 예년보다 더욱 충실한 내용으로 심포지엄이 개최되었다고 자부해본다.

최근 들어 전세계적으로 기계화․자동화 시공으로 급속히 전환되고 있는 상황에서, 우리나라의 터널 기계화 시공기술을 발전시키기 위한 토론의 장을 지난 10년간 유지할 수 있었다는 점을 매우 다행스럽게 생각한다. 더욱이 TBM으로 대표되는 기계화 시공법이 활발하게 적용될 수 있는 GTX사업과 U-SMARTWAY사업 등이 발표되면서, 앞으로 터널 기계화 시공에 대한 수요가 더욱 급증할 것으로 기대한다.

터널 기계화시공의 비중이 더욱 증대될 향후 10년이 지난 10년보다도 더욱 중요하다고 생각된다. 앞으로도 터널 기계화 시공기술 심포지엄을 통하여 기계화시공과 관련된 심도 있는 분석과 토론이 계속 이루어지기를 기대해본다. 끝으로 지난 9개월간 본 심포지엄의 성공적인 개최를 위해 노력해주신 준비위원회 위원들께 깊은 감사를 표한다.