21세기를 여는 '꿈의 총아'.


초고속 대중교통시대를 주도할 고속전철 개통이 열흘 앞으로 다가왔다.


서울에서 대전까지 1시간, 부산까지 2시간 30분.


시속 3백km, 하루 수송인원 50만명.


전국을 하나의 초 광역 도시권으로 엮어놓을 고속전철 시대는 우리가 21세기에 처음 맞이하는 생활혁명이다.


건국이래 대규모 토목공사의 효시였던 경부고속도로 건설에서부터 최첨단 공법과 기술 집약체인 고속전철공사에 이르기까지 고성장 산업사회의 근간을 이룬 대규모 프로젝트에는 초우량 건설기업들이 어김없이 존재한다.


터널 및 사면보강 분야에서 두각을 나타내고 있는 대원토질(주)도 바로 그런 기술집약형 건설기업들의 반열에 오르기에 손색이 없는 곳이다.


지난 96년 설립된 이래 엔지니어링 사업본부와 토목사업본부의 유기적인 업무분장 시스템 구축과 부설 기술연구소를 중심으로 신기술, 신공법 개발에 총력을 다하며 '건설첨병'으로 성장하고 있는 대원토질(주)를 조명한다.



명장이 만드는 건축물에는 혼이 담겨 있고 그 건축물을 지탱하는 구조물에는 가공하는 사람의 장인정신이 살아 숨쉬듯 대원토질(주)(회장 최용기 www.daewontns.co.kr)의 터널 및 사면 보강공법에는 아주 특별한 기술력의 흔적들이 녹아 들어있다.


'Before Service'를 슬로건으로 내건 이 회사의 사업부는 크게 두 갈래로 나뉜다.


터널보강 및 사면보강 공사, 지반보강 공사, 터널굴착공사, 가시설 및 흙막이 공사 등을 수행하는 토목사업본부(대표 박경욱)와 조사(지반조사, 현장시험, 물리탐사), 설계(터널, 사면, 가시설 및 흙막이) 및 컨설팅을 수행하는 엔지니어링 사업본부(대표 박종호)다.


여기에 R&D 부문의 '싱크탱크' 격인 기술연구소(소장 한현희)가 더해져 조사에서 설계 및 시공을 동시에 수행할 수 있는 완벽한 업무 분장 구조를 갖추고 있다.


대원토질이 가장 자랑하는 터널 및 사면 보강공법은 토목구조용 신소재인 고강도 FRP(Fiberglass Reinforced Plastic 유리섬유강화 플라스틱)를 이용한 다단 그라우팅 공법이다.


이 회사 기술연구소가 개발한 FRP 공법은 기존공법보다 시공성과 경제성, 내구성 면에서 두루 우수한 평가를 받고 있다.


그동안 터널 및 사면안정 분야에서 문제점으로 지적돼 왔던 강재의 부식, 시공성 저하, 불균질한 그라우트재의 주입에 따른 비효율성과 안정성 저해요인을 완벽하게 해소시켰기 때문이다.


FRP 그라우팅 공법은 고강도 유리섬유 파이프를 토목 구조용 재료로 개발해 관 내부에 이동식 팩커를 설치한 후, 관 측면에 뚫어놓은 구멍을 통해 지반의 균열 및 절리 등에 고강도 그라우트재를 다단식으로 주입하는 방식이다.


건설교통부로부터 신기술 제 287호로 지정되고 과학기술부의 신기술(KT) 마크를 획득한 이 공법의 우수성은 국경을 뛰어넘은 화려한 특허 및 실용신안 타이틀에서 확인된다.


국내특허등록(제 331969호) 실용신안등록(제 0163592호, 제 0222159호) 해외특허 등록(일본 제 3345594호, 싱가포르 제 9904865-4호, 이탈리아 M199A002299호) 등이 바로 그것.


이밖에 중국과 대만, 태국에도 현재 국제특허를 출원한 상태다.


이중에서 특히 눈에 띄는 쾌거는 강관 다단 그라우팅 공법의 특허 원천기술 국가인 이탈리아에 국제특허를 등록했다는 사실이다.


이는 지적재산권 분쟁 시 예상되는 특허기술범주 논란에서 FRP 그라우팅 공법이 이탈리아의 강관 다단 그라우팅 공법과는 완전히 다른 독자기술의 국제 공법으로 인정받았음을 의미한다.


FRP 다단그라우팅 공법은 현재 국토관리청과 국도유지사무소 등 건교부 산하기관과 한국철도시설공단, 한국토지공사, 지방자치단체 및 한국도로공사 등의 터널 및 사면 보강공사에 활발히 적용되고 있다.


신기술로 지정된 대부분의 기술이 실제현장에 적용되지 않고 사업수행능력 평가와 같은 PQ 심사 때 가산점 등을 부여받기 위한 '변칙적'인 수단으로 이용되고 있는 현실을 감안할 때 대원토질의 FRP 공법은 시공성과 안전성, 경제성 측면에서 그 우수성을 널리 입증 받은 셈이다.


이는 향후 그 적용범위가 더욱 확대될 것이라는 추측을 가능하게 한다.


지금까지 지반조건이 불량한 구간에서 터널굴착을 위해 이용되는 기존의 보조공법으로는 강관 다단그라우팅 공법을 비롯해 파이프 루프공법, 막장 수평보강공법 등이 있었다.


하지만 이들 공법은 주 보강재가 Steel이기 때문에 강재의 부식에 따른 재료의 강도저하가 불가피한 단점을 내포하고 있었다.


또한 기존 공법은 시공 특성상 방사상의 균등한 주입이 불가능하고, 실링재가 벤토나이트와 시멘트를 사용하기 때문에 작업성 저하 및 고결재의 내구성이 현저히 저하되는 문제점이 있었다.


하지만 FRP 공법의 실링재는 특수개발 한 혼화재와 시멘트를 사용하기 때문에 고결재의 내구성이 우수하다.


또 FRP 소재는 탄소강에 비해 비강도가 약 2배 이상 높기 때문에 취급이 용이하며, 내산성과 내알칼리성 및 내부식성도 우수해 영구적인 보강재로 이용 가능하다는 장점이 있다.


대원토질의 최용기 회장은 FRP 고강도 복합신소재 개발에 따른 공로를 인정받아 토목인으로서는 국내 최초로 지난 2월 한국경제신문사와 과학기술부, 한국산업기술진흥협회가 주관하는 '이달의 엔지니어링상'을 수상하는 영예를 안았다.


기존에 엔지니어링상 수상업체가 IT 분야를 중심으로 전기, 전자, 기계분야에 집중됐던 점을 감안할 때, 이번 수상은 대원토질의 기술적 업적을 말해주는 단적인 사례다.


품질관리는 물론 책임시공까지 완벽하게 일원화 체계를 갖춘 대원토질은 현재 캐나다의 White Light Thermal Technology LLC와 합작회사를 설립해 환경 친화적인 최첨단 무진동 무소음 암반 파쇄 공법의 현장 적용성에 대한 연구개발에 한창이다.


백색광인 자외선을 이용한 열 응력 원리로 암석을 분쇄하는 암반 파쇄 공법은 전기, 전자, 물리, 화학, 기계 등의 원리를 응용해 세계 최초로 개발한 환경 친화적인 공법이다.


대원토질은 이밖에도 상당한 반사적 이익은 물론 기술개발 촉진과 고용효과를 증진시킬 것으로 예상되는 지하구조물 재해손상 대응기술 개발과 열연 강재에 의한 익스팬디드 메탈(Expanded Metal)을 이용한 낙석방지 울타리, 차수 및 내구성이 강한 지반보강 공법의 연구 개발에도 주력하고 있다.


지하구조물 재해손상 대응기술은 화재에 의한 지하구조물 및 주변지반의 손상, 손상구조물의 보수ㆍ보강 기법으로, 역학적 거동분석을 통해 보수ㆍ보강 후 성능향상을 꾀할 수 있는 신기술이다.


또한 익스팬디드 메탈 소재를 이용한 낙석방지 울타리는 기존의 PVC코팅 철망과 와이어로프를 이용한 울타리에 비해 설치가 매우 간편하며 충격에너지가 큰 낙석에도 충분히 견딜 수 있도록 고안된 것이 특징이다.


터널보강분야에 적용되는 최신 기계화장비 보유대수에서 타의 추종을 불허하는 대원토질은 기계화 시공에 의한 시공기간 단축 및 품질향상을 도모하기 위해 이탈리아 트레비사가 개발한 RPUM(Reinforced Protective Umbrella Method) 공법을 도입하여 시공 중에 있다.


'강관 다단'으로 해석할 수 있는 이 공법은 강관 파이프를 이용해 지반을 우산 망 형태로 보강, 강화시키는 공법으로 시공의 정확도를 한 차원 끌어올릴 수 있다.


천공장비 설치를 위한 버럭 쌓기 및 제거와 같은 번거로운 추가작업이 필요 없기 때문에 시공기간을 단축할 수 있다.


신기술을 개발한 중소기업의 경우 재래식 공법의 한계를 탈피하지 않으려는 일부 건설관련 최고경영자들의 '원시적 경영관'과 인식의 부재로 인해 대부분이 어려움을 겪고 있는 것이 현실이다.


불리한 시장상황을 등에 업고 소신과 열정으로 무장한 채 R&D 투자에 박차를 가하며 터널 및 사면보강분야의 'Market Leader'로 부상하고 있는 대원토질(주)는 '작지만 강한 기업'의 표본으로 불리기에 손색이 없었다.