한국건설기술연구원은 고강도 탄소섬유 격자 보강재와 콘크리트를 기계화 장비로 뿜칠해 시공하는 공법을 개발하고 터널 시공현장에 시험 적용했다고 18일 밝혔다.
건설연 김형열 박사 연구팀은 지난해 비부식 텍스타일 보강재와 콘크리트를 활용한 구조물 신설 및 유지보수 기술인 ‘텍스타일 보강 콘크리트 기술’을 개발한 바 있다.
연구팀은 가스 타정기를 이용해 텍스타일 보강재를 굴착면에 신속, 견고하게 고정할 수 있는 방법도 개발하고 국내 및 해외에 특허로 출원했다.
건설연에 따르면 탄소섬유 텍스타일 보강재는 표면을 코팅처리해 해외 제품과 비교했을 때 콘크리트와의 부착성능이 약 2배 더 높다.
개발 공법 검증 결과에서도 기존 콘크리트에 비해 텍스타일 보강 콘크리트를 시공하는 경우 구조물의 하중저항능력이 2배 향상되는 것이 확인됐다.
특히 탄소섬유 텍스타일 보강재는 가볍고 연성이 좋아 시공속도가 빠르고 기존 강철망에 비하여 불규칙한 형상을 갖는 굴착면에 밀착 시공할 수 있어 숏크리트 분사량을 절감할 수 있다.
이번 터널 현장 시험시공에서는 굴착된 지반을 1차 숏크리트로 씰링하고 락볼트를 시공한 후 그 위에 약 80 mm 두께의 텍스타일 보강 콘크리트를 시공했다.
향후 연구에서는 대단면 터널공사 등에 텍스타일 보강재를 숏크리트의 주보강재로 적용하는 방안을 검토해 강섬유의 혼입량을 줄이고 숏크리트 타설 두께를 감소시키는 방안을 연구할 계획이다.
김병석 건설연 원장은 “경량, 고강도, 고내구성 등 강점을 가진 텍스타일 보강 콘크리트를 건설공사에 적용 시 활용 가능성이 매우 높을 것으로 예상된다”며 “앞으로 해당 기술을 신설공사는 물론 시설물 유지보수 공사 등 건설산업 전반에 활용하는 연구를 확대하겠다”고 말했다.