[공학저널 전찬민 기자] 케이블 교량은 상부구조의 균형을 맞추면서 양 옆으로 한 조각(세그먼트)씩 붙여 나가는 방법에 케이블 가설이 더해진다. 케이블은 주 탑과 상부구조를 연결해 지지해 주기 때문에 케이블에 의해 상부구조를 더 길게 가설해 장대교량을 만들 수 있는 만큼 기술 난이도는 매우 높다.
케이블은 사전에 결정된 장력을 갖도록 현장에서 긴장해 설치하게 되는데, 이 과정에서 장력에 오차가 발생하게 되면 사전에 계획된 형상과 가설 중 상부구조의 형상이 상이하게 된다. 한 조각씩 붙여 온 상부구조가 교량 가운데에서 만나야 하지만 높낮이 차가 발생하게 된다면 상부구조를 폐합할 수 없게 되며, 이에 따라 케이블 장력 오차와 교량 형상 오차를 최소화하기 위한 노력이 매우 중요하다.
실제 케이블의 긴장 작업의 경우, 하나의 케이블은 고강도 강연선 여러 가닥으로 구성돼 있으며, 현장에서는 소형장비로 강연선을 한 가닥씩 설치하고 긴장하는 작업을 반복해 하나의 케이블을 긴장하게 된다.
이 과정에서 긴장할 때마다 주탑과 상부구조가 장력의 영향으로 조금씩 휘어지게 되는데 이는 긴장 중인 강연선들은 물론 이전에 긴장해 놓은 다른 케이블의 장력에까지 모두 영향을 미치게 된다. 이로 인해 매 긴장의 매 단계마다 장력이 정확하게 도입돼야 하며, 이 장력으로 인해 매 단계마다 변화하는 교량의 형상이 계속 오차범위 내에 있도록 관리해 나가야 한다.
장력의 오차는 재료, 환경, 인적요인 등 여러 원인으로 발생되고 있으며, 그 중에서 휴먼에러는 긴장 장치의 유압을 작동하는 과정에서 주로 발생된다. 최근에는 작업의 편이성을 높이고 휴먼에러로 인한 장력 오차를 줄이기 위해 장력을 긴장하는 전 과정을 자동화한 콘트롤러가 활용되고 있다.
이러한 자동화 긴장 시스템을 활용 등 케이블 교량의 차별화된 가설 기술력을 보유하고 있는 다올이앤씨㈜는 특수구조물 분야에서 세계 최고로 인정받고 있는 스위스 소재 브이에스엘 인터내셔널과 기술협력 관계인 국내의 전문건설기업으로 1982년에 브이에스엘코리아㈜로 설립됐다.
지난 2017년 사명을 다올이앤씨로 변경했으며, 국내 건설시장에 최초로 포스트텐셔닝 시스템을 도입해 국내외에 220개 이상의 콘크리트 교량과 40여기의 LNG탱크, 사일로 등을 건설해 왔다. 또한 침매터널 함체시공, 빌딩 포스트텐셔닝, 중량물 인양공사, 기존구조물의 보수보강 등 포스트텐셔닝 기술을 활용한 특수구조물 사업을 성공적으로 수행해오면서 국내의 프리스트레스트 콘크리트 구조물 전문건설 분야의 선두주자로 인정받고 있다.
특히 2000년대 중반부터는 브이에스엘 SSI2000 케이블 시스템을 국내에 도입하면서 거가대교를 시작으로 최근 월드컵대교, 고덕대교에 이르기까지 사장교와 ED교를 포함해 50여개의 케이블 장대교량을 시공해 오고 있다. 이러한 시공 경험을 바탕으로 축적해온 기술력은 케이블분야에서도 강점을 보이고 있다.
케이블은 정착구, 강연선, HDPE 파이프와 댐퍼 등의 부속자재로 구성돼 이를 묶어서 하나의 시스템을 구성하며, 피로시험 등 여러 종류의 품질시험을 거쳐 인증을 받아야 시장에 제공될 수 있다.
다올이앤씨 손광수 대표이사(사진)는 “케이블을 구성하는 강연선의 경우, 부식을 방지하기 위해 폴리에틸렌 피복으로 보호되고 있지만 정착을 위해서는 일부 피복을 벗겨내야 하는데, 이 피복이 없는 구간에서 부식이 발생하지 않도록 처리하는 것이 매우 중요하다”며 “이를 위해 다올이앤씨는 강연선 하나하나를 분리된 개별파이프에 넣어서 부식방지처리를 하는 개별보호형 정착구를 활용해 부식을 방지하고 있다”고 말했다.
그는 이어 “또한, 케이블은 길이가 길고 단면적이 작아 바람 등 여러 원인에 의해 진동이 발생하기 쉽고, 진동은 피로 손상을 유발해 케이블이 정해진 수명을 채우지 못하는 원인이 되며, 이에 따라 케이블에는 댐퍼를 설치해 진동을 제어하게 된다”며 “유압 댐퍼의 경우, 고질적인 누유 문제가 있기 때문에 고감쇠고무 댐퍼, 마찰 댐퍼와 같이 유지관리가 크게 필요하지 않은 고성능 케이블 댐퍼를 주로 사용하고 있다”고 덧붙였다.
뿐만 아니라 케이블 교량의 실제 사용에 있어서, 교통사고나 낙뢰 등의 이유로 케이블에 화재가 발생할 수 있어 케이블을 화재로부터 보호할 수 있는 내화 보호시스템도 제공하고 있다. 이와 더불어 케이블의 표면에 LED를 설치해 케이블을 화면처럼 활용하는 옵션도 제공하고 있다.
이처럼 다올이앤씨는 기술적으로 가장 우수한 케이블 시스템과 포스트텐셔닝 시스템을 시장 에 제공하고, 우수인력을 확보해 가설과 엔지니어링 서비스를 통합 제공하는 등 많은 경험을 통해 기술력을 지속적으로 끌어올려 왔다는 것이 강점이다. 최근에는 강화된 품질기준을 만족하는 고성능 포스트텐셔닝 그라우트 제품을 자체 개발해 월드컵대교에 적용하는 등 연구개발도 활발히 수행하고 있다.
손 대표는 “이러한 발전된 기술력을 바탕으로 사업 수주를 이어나가면서 시장점유율을 높여가며 더 많은 경험을 하는 선순환이 창립부터 현재까지 지속되어 왔다”며 “다올이앤씨는 앞으로도 지속적인 기술발전과 연구개발에 매진해 나가 사람과 사람을 이어주고 공간과 공간을 이어주는 기업이 되도록 노력하겠다”고 말했다.
