하중실험을 준비중인 PI거더의 모습

기존 기술인 강박스(box) 거더보다 강재량과 공사비 절감 효과를 기대할 수 있는 새로운 거더 기술이 실험 행사를 가져 주목된다. 구조용 후판이 사용되므로 안정성 검토 완료 후 사용화되면 철강 업계에서도 신규 수요를 창출할 수 있다는 기대다.

교량 기술 개발업체인 홍지와 현대제철, 한국도로협회는 공동 개발한 ‘π형상의 이중합성 스틸거더(PI거더)’에 대한 성능 실험 평가를 9일 경기도 용인시의 명지대학교 하이브리드구조실험센터에서 개최했다. 홍지와 현대제철, 한국도로협회 및 명지대학교 등 업계 관계자 30여명이 참석했으며 기술 설명 및 질의응답에 이어 실제 성능 시험이 진행됐다. 

이날 시험은 무게를 지지하는 거더의 구조적 안정성을 평가하기 위한 하중재하 실험으로서 전북 군산 공장에서 50m 길이의 거더를 명지대학교까지 운반해 정적 유압가력기를 통한 압력 시험을 진행했다. 명지대학교가 보유한 가력기는 무게로 환산하면 500톤에 달하는 최대 5000kN의 힘을 낼 수 있다. 

해당 기술은 한 쌍의 I형 강재거더와 그 사이에 수평으로 연결된 연결판 내부에 고강도 콘크리트가 외력 모멘트의 크기에 따라 최적화된 변단면 두께로 타설되는 구조로서 정모멘트 구간에는 거더 상부에, 부모멘트 구간에는 거더 하부에 타설한다. 홍지가 지난 2018년에 특허 등록을 마쳤으며 작년에 현대제철과 MOU를 체결하고 이어 한국도로협회까지 개발 협의체를 구성해 실제 제작이 이뤄졌다.

기술은 50∼100m 길이에 적용 가능하며 높이비(높이/지간)는 1/25∼1/31이다.

구조안정성과 시공성, 적용성에서 모두 강점이 있다는 분석이다. 강거더의 휨모멘트 압축부에 콘크리트를 합성시켜 구조성능을 극대화한 동시에 곡선거더의 뒤틀림 강성 확보를 위해 상부 격벽과 하부 브레이싱을 배치했다.

분할 제작이 가능한 공장제작 형식으로 현장작업을 최소화해 시공성에 유리한 동시에 품질관리에도 용이하다는 설명이다. 여기에 급속시공 적용이 가능하며 압축보강콘크리트를 사용해 소음 및 진동 감소에 유리하다는 분석이다. 

수평보강재의 생략과 거더수를 최소화한 소수주형화로 경제성도 확보했다는 평가다. 홍지 측은 예상 총 공사비를 2180000원/㎡로 설정했는데 이는 일반적인 강합성 거더보다 20%, 개량형 강합성 거더보다 10%가량 저렴한 수준이다. 

현대제철도 해당 거더의 상용화에 따른 구조용 후판의 신규 및 고정 수요 창출을 기대하는 분위기다. 실제 쓰임에 따라 달라지겠지만 2022년도부터 연간 2천톤 이상의 수요 확보가 가능하다는 분석이다.

홍지 관계자는 “구조안정성 성능 실험의 결과를 토대로 빠른 실용화를 기대한다”고 말했다.

나지운기자 catnolza@

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