지진이나 태풍으로 인한 초고층 건물이나 장대교량의 흔들림을 방지할 수 있는 새로운 내진기술이 개발됐다. 그동안의 여러 지진 및 태풍 피해 사례에서도 알 수 있듯이, 지진이나 태풍 발생시 고층구조물이 크게 흔들리면서 손상되거나 심한 경우에는 붕괴되기도 한다. 이러한 흔들림은 건물의 높이가 높아지거나 교량의 길이가 길어질수록 심해지는데, 이를 제어하는 것은 초고층건물과 장대교량을 설계·시공하는데 있어 필수적으로 요구되는 핵심기술이다.

국토해양부는 연구개발사업(한국건설교통기술평가원 위탁수행)을 통해 이러한 흔들림을 자동으로 방지하는 “신개념 스마트 제진장치”의 핵심기술을 확보했다고 9월2일 밝혔다. 지난 3년간 세종대학교 정형조 교수(현 KAIST 소속)와 이기학 교수를 연구책임자로 연구개발을 추진(지난 8월에 종료)한 결과 국제학술지에 다수의 논문을 발표하고 특허를 확보하는 등 우수한 연구 성과를 올렸다.

‘스마트 제진장치’란 구조물에 과도한 흔들림이 발생했을 경우 센서를 통해 자동으로 인식하고 그에 대응하는 강도의 적절한 자기장을 발생시킴으로써 구조물의 흔들림을 감소시키는 장치이다. 기둥, 벽체 등의 구조물을 강하게 만들어 지진을 직접 견디는 것이 아니라 구조물에 설치한 MR감쇠기(Magneto-rheological damper)에 의해 지진으로 인해 발생한 충격(흔들림)을 흡수·상쇄, 구조물이 손상되지 않도록 하는 것이다.

이번에 개발한 기술은 전자기유도(EMI System, Electro-Magnetic Induction)를 이용한 것으로 기존 스마트 제진시스템에서 필요로 하는 센서, 제어기, 전원공급 등이 필요 없는 시스템이다. 또한 국토해양부 연구개발사업을 통해 현장 공사기간을 20% 단축하고 공사비도 20% 이상 절감할 수 있는 교량 설계·시공 기술 개발 및 실용화에도 성공했다.

이번에 개발된 기술은 교량 거더로 사용되는 강관(Steel Pipe) 내부에 콘크리트를 충전함으로써 성능을 크게 향상시키고 공장제작에 의한 모듈화를 통해 복잡한 제작공정을 단순화한 것으로 현장에서는 공장에서 제작된 부재 모듈을 가져와 강관 내부를 콘크리트로 채워 넣기만 하면 거더 시공이 완료된다. 이 기술을 적용할 경우 수해지역 등에서 신속한 복구공사가 가능하고 수해복구비용도 크게 절감될 것으로 기대된다.

실제로 강원도 화천군 소재의 삼일1교 수해복구 현장에 시험교량을 건설하여 사용성 평가 등 검증을 완료했다. 국토해양부는 앞으로도 국민생활의 안전성 제고를 위해 지진, 태풍 등의 재난·재해에 대비해 피해를 최소화하고 신속히 복구할 수 있도록 관련 기술개발을 적극 지원할 계획이다.