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도시의 하늘을 가리고 있는 전선들 ⓒ pixabay

 

우리나라의 ‘전선 지중화 사업’

 

도시의 하늘에 주렁주렁 거미줄처럼 얽혀 있는 전선. 도시의 미관도 해칠뿐더러 태풍이나 자연재해 등으로 인한 안전사고 위험까지 우려되고 있는데요. 이러한 공중에 엉킨 수많은 전선들을 지하에 묻거나 설치하고 전주를 없애는 것을 바로 ‘전선 지중화 사업’이라고 해요. 전선 지중화 사업을 통해 현재 우리나라의 여러 지역에서는 도시의 미관을 보호하고 지상의 교통 혼잡 문제도 해결하고 있답니다. 지상의 많은 전선들이 사라지고 있는 만큼, 지하에 커다란 터널을 뚫어 송전 선로들을 설치해야 하는데요. 국토가 좁고 인구밀도가 높은 우리나라에서 전선 지중화로 인한 지하 터널 공사량은 매년 10Km 이상 늘어나는 추세입니다. 또한, 우리나라의 수도 서울에서는 전선 지중화율을 60% 이상으로 늘릴 계획이라고 합니다. 이처럼 지중화 사업이 늘어날수록 지하터널 공사량 또한 많아지게 됩니다. 급격히 늘어나고 있는 지하터널 공사량에 발맞추어 전력연구원에서는 지하터널 굴착 속도를 예측할 수 있는 모델을 개발했다고 하는데요. 함께 살펴볼까요?

 

지하터널 굴착에 필수적인  TBM  ⓒ  전력연구원 홈페이지

 

지하터널 공사가 언제 끝나는지 알 수 있다?

 

전선 지중화를 위해서는 지하에 송전선로를 설치할 커다란 ‘전력구 터널’을 뚫어야 하는데요. 전력구 터널을 뚫기 위해서는 위 사진과 같은 거대한 굴착 장비인 ‘쉴드 TBM(Tunnel Boring Machine)’이 사용됩니다. 이때 굴착 장비가 암반을 뚫는 속도를 ‘굴진율’이라고 하는데요. 굴진율은 암반의 종류, 단층 및 강도, 그리고 쉴드 TBM의 운전조건에 따라 매우 달라집니다. 여기서 굴진율을 정확하게 계산하게 되면 전선 지중화 사업의 ‘종료 시점’과 ‘전기 공급 시점’까지 예측할 수 있답니다.

 

이에 한전 전력연구원은 정확한 굴진율을 계산할 수 있는 굴착 장비 모델을 개발하기 위해서 다양한 종류의 암반 별로 120여 회의 실험을 수행했다고 합니다. 수많은 실험을 기반으로 ‘쉴드 TBM’의 토크, 회전 속도 그리고 암반 강도 따른 ‘국내 최초 3.5m급 터널 굴진율 모델’을 개발하였습니다.

 


여기서 잠깐! 

‘TBM(Tunnel Boring Machine)’이란?

도심지 터널 공사가 늘어나면서 이에 따른 소음, 진동, 교통불편 및 민원 저감을 위해 TBM 굴착이 증가하고 있어요. TBM은 터널 굴착부터 토사 배출까지 모든 터널의 시공이 기계화되고 자동화된 장비예요. 큰 원통형의 굴착기로 터널을 굴착하는 장비이며 소음, 진동을 최소화할 수 있는 친환경 공법이에요.

 

굴진율 예측모델 개발을 위한 암반별 실험  ⓒ  전력연구원 홈페이지

 

지하터널 굴착속도 예측, 왜 중요할까?

 

지하 터널을 뚫는 속도를 예측하고, 종료 시점을 미리 알게 된다는 것은 우리나라의 지중화 사업에 아주 긍정적인 효과를 불러올 것으로 기대하고 있습니다. 이번에 개발된 굴진율 예측모델을 이용하여 전력구 터널 공사의 지연을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 안전사고를 사전에 방지할 수 있답니다. 또한, 큰 전력구 터널뿐만 아니라 통신 케이블에 활용되는 소규모 지하 터널 공사현장의 시공기술 향상에도 큰 도움이 될 것으로 기대하고 있습니다. 속도는 높이고, 안전사고는 미리 방지할 수 있는 공사 기술! 우리나라의 지중화 사업뿐 아니라 국내 대형터널 공사 현장에서도 큰 역할을 할 수 있을 것으로 기대됩니다.

 

 

 


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