겨울철 북극권에서도 안전하게 플랜트 건설한다

건설기술연구원, 겨울철 지반공사 기술 개발
지질연·캐나다 자원개발업체와 현장실증 검토중

경기도 연천군에 위치한 건설기술연구원 SOC실증연구센터에서 실규모 현장 다짐시험장을 구축해 테스트하고 있다. 건설기술연구원 제공

[파이낸셜뉴스] 한국건설기술연구원 북방인프라특화팀이 영하 10도 아래로 떨어지는 북극권에서도 에너지자원 플랜트 건설 안정성을 확보할 수 있는 지반 다짐 기술을 개발했다. 이 기술은 영하의 저온 환경에서도 지반 다짐이 가능해 북극권과 같이 동절기가 긴 지역에서도 충분한 공사기간을 확보할 수 있다.

건설기술연구원은 한국지질자원연구원, 캐나다 현지 자원개발 업체 '페트로프론티어'와의 국제공동연구를 통해 개발 기술의 캐나다 현장 실증을 검토 중이라고 3일 밝혔다.

연구진은 겨울철 지반이 얼고 녹는 과정에서 지표면의 융기와 침하가 반복되는 지역에서 활용할 수 있는 지반 다짐 기술과 동결·융해를 고려한 지반 거동 시뮬레이션 모델을 자체 개발했다.

우선 영하 20도까지 온도 조절이 가능한 냉동 체임버에서 유기질토의 저온 다짐 특성을 평가하기 위해 실내 다짐을 시험했다.

규사와 캐나다산 유기질토를 혼합하는 방법으로 캐나다 유기질 지반을 만들고, 이 과정에서 영하 4도에서 다짐 곡선을 확보할 수 있는 실내 다짐시험 장비를 개발했다.

경기도 연천군에 위치한 건설기술연구원 SOC실증연구센터에서 폭 8m, 길이 8m, 깊이 3m의 실규모 현장 다짐시험장을 구축해 테스트했다. 동절기에 캐나다 유기질 지반을 조성하고 최대 약 영하 10도의 저온 환경에서 동결·융해에 따른 지표면 융기 및 장기 침하 특성을 평가했다.

또한 동결·융해를 고려한 지반 거동 시뮬레이션 모델도 구축했다.

실제 측정된 온도 데이터를 적용해 뒤채움 지반의 동결·융해를 모사하고, 이에 따른 토압 및 변위를 평가했다. 이 모델은 현장 다짐시험 계측 결과와 수치해석 결과를 비교해 검증했다.

연구진은 "실제 측정된 온도 데이터를 통해 지반의 동결·융해를 모사하기 때문에 현장의 저온 환경을 100% 재현할 수 있다는 장점이 있다"고 설명했다.

[e-mail] 김만기 기자