[혁신현장을 찾아서] 천마기술단기술연구소, 고난도 복합소재 곡면패널 상용화 성공

천마기술단기술연구소(대표 차윤호·사진·www.chunmaeng.com)는 한국건설기술연구원과 공동으로 국토해양부가 추진하고 있는 건설기술혁신사업 ‘프리캐스트 복합소재 곡면패널 개발 및 수로터널 활용기술 개발’에 참여하고 있다.

2009년 착수해 올해 마무리되는 이 과제는 기존의 철근 콘크리트 및 강재의 균열, 부식과 고중량 문제를 해결할 수 있는 고강도, 경량, 고내구성, 내화학성 복합소재 곡면패널을 제작해 구조재로 실용화하는 프로젝트다.

천마기술단기술연구소는 지금까지 토목 전 분야의 타당성 조사와 경제성 분석을 비롯해 기본설계, 실시설계, 도시계획 및 개발, 환경 및 교통 영향평가 등을 주로 다뤄왔다. 설계, 감리 용역이 주력이었지만 그동안 축적한 노하우를 통해 신기술, 신공법 개발과 건설자재 생산 및 시공을 병행함으로써 부가가치를 높여 간다는 계획이다.

이 회사의 복합소재 곡면패널은 저탄소 녹색성장에 부응하는 친환경 재료로 철근 콘크리트 구조물 대비 이산화탄소 배출량을 30% 내외로 절감할 수 있는 첨단 소재다. 강재와 콘크리트를 대체할 재료로 최근 각광받고 있는 섬유강화 복합재료(FRP)는 지금까지 교량 바닥판이나 판재 형태의 구조재로 건설 분야에 활용되고 있다. 보청저수지 둑 높이기 사업의 취수탑 보강공사에 복합소재 곡면패널을 적용했다. 반면 터널이나 아치형 교량, 아치형 지붕구조물 등에 유용한 곡면형 FRP 건설자재에 대한 연구는 거의 이뤄지지 못하고 있다.

천마기술단의 연구과제 목표는 수로터널 등에서 기존의 아치형 콘크리트 및 강재를 대체할 수 있는 경량 고내구성 FRP 곡면패널 구조용재를 상용화하고 복합소재 곡면패널을 수로구조물에 활용할 수 있도록 하는 기술을 개발하는 것이다. 회사 관계자는 “도로 및 철도, 수로 등의 건설에서 터널 구조물의 비중이 증가하고 있는 데다 곡면 구조물에 대한 수요도 늘고 있다”며 “복합소재 곡면패널은 환경, 수자원, 해양 구조물 등 다양하게 활용될 수 있어 시장성이 매우 크다”고 강조했다.

이 회사는 인발성형(Pultrusion) 과정을 통한 복합소재의 대량·연속생산 체제를 갖추고 제조단가를 줄이는 한편 국제특허출원(PCT)과 함께 미국, 중국, 인도 등 3개국에 별도 특허를 출원하는 등 공격 경영에 나섰다.