<글 싣는 순서>
1) 건축시공 분야- 건축 매트기초 매스콘크리트의 균열제어 공법
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6) 토목시공 분야- Mistrut(마이스트럿)을 이용한 흙막이 가시설 공법
7) 상하수도 설계분야- 고도정수처리 시설의 운영 효율화 기술
8) 품질 및 안전- 폴리머 개질의 거푸집 이용 해상 강관파일 방식 공법(PMS공법)
9) 토목시공- 발파 비산먼지 오탁수로 저감하는 친환경 공법
10) 토질 기초- 해상 거치식 케이슨기초저면 그라우팅 공법
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세계화로 국가간 물류 교류가 활발히 이뤄지고 있는 가운데 특히 삼면이 바다인 우리나라는 해상 교량과 항만 시설이 많이 구축돼 있다.
주목할 점은 이들 구조물의 대부분이 강관 파일을 기초로 하고 있다는 사실이다.
강관 파일은 특히 해수환경에 접하는 경우 시공 단계부터 염해와 다습한 환경에 노출되고 있어 부식을 피할 수 없다.
결국 구조물을 안전하고 오래 사용하기 위해서는 부식을 방지하는 기술이 뒷받침돼야 한다.
포스코건설과 미래이엔씨 에스오건설은 이처럼 해상 구조물의 기초인 강관파일 부식 방지 기술인 PMS공법을 공동으로 개발했다.
이 기술은 새로운 무기질 라이닝 공법으로 파일 표면에 부동태 피막을 형성, 미세 분말과 폴리머를 사용해 부식인자의 침투를 방지한다.
또 탄소섬유를 혼합해 방식 작용을 극대화하고, 마지막으로 후막의 탑도료를 적용해 부식인자의 침투를 방지하는 기술이다.
평균해수면(M.S.L)을 기준으로 상층부는 탄소섬유를 함유한 방청기능을 가진 폴리머 개질 마이크로 모르타르로 도장하고, 하층부는 폴리카보네이트 거푸집을 설치한 후 거푸집과 강관파일 간극에 아질산리튬을 함유한 폴리머 개질 마이크로 모르타르를 주입해 강관파일의 부식을 방지한다.
특히 상부에는 탄소섬유를 함유한 폴리머 개질 마이크로 모르타르를 방식 도장하는 기술이 적용되며, 소석회, 슬래그 미분말, 플라이애시 등을 주재료로 하는 혼합분체(Compound)와 수퍼 섬유라 불리는 탄소 섬유, 아크릴레이트 공중합체의 희석액, 혼합액체(Emulsion)를 섞어 도장한다.
하부의 라이닝 기술은 상부에서와 같이 알카리성 미세 분말과 폴리머를 사용해 부동태 피막의 형성, 부식인자의 침투방지 효과를 가지게 한다.
강재 부식에 치명적인 염소이온(Cl-)을 제거하고 부동태 피막을 강화시키는 아질산리튬(LiNO2)를 혼합함으로써 잔류 염분을 제거하는 등 3단계의 방식 기능을 수행하게 한다.
‘도장과 라이닝’이라는 두가지 기술을 적용해 내구성, 경제성을 향상시킨 공법으로 특히 서해안과 같이 간만의 차가 큰 지역에서 더욱 유용한 기술이다.
그동안 단일막을 형성하는 유기질 도장과 유기질 라이닝 공법이 적용됐으나 작은 손상에도 녹의 전이가 급격히 진행되고, 강재의 변형에 박리나 탈락이 발생해 내구성을 갖추지 못한 단점이 있었다.
포스코건설에 따르면 PMS공법은 기존 기술에 비해 방식력이 우수하고 육상 해상 등 장소에 관계없이 작업이 가능하다,
또 경량화된 일체형 외부 거푸집을 사용함으로써 내구성이 탁월하다.
작업공정이 간단해 하자 발생 확률이 적고 특히 VOC물질(휘발성유기화합물)을 사용하지 않고 무기질 천연광물을 재료로 사용하기 때문에 해양 오염을 방지하는 친환경 공법이다.
포스코건설은 강관 파일이 설치된 국내 항만 시설공사에 PMS 공법이 우선적으로 적용될 것으로 예상하고 있다.
현재 강관파일이 설치된 전국 유지관리대상 시설물은 550여개소지만, 앞으로 해안 프로젝트의 증가와 함께 시장의 비중이 크게 증가될 것으로 예상되고 있다.
실제로 지난해 도로공사가 발주한 인천대교 기초강관파일미관공사와 평택해양항만청이 발주한 평택당진항 부잔교시설 보수공사에 적용된 바 있다.
포스코건설 관계자는 “이 기술은 지난 2009년 8월 일본 돌핀 강관함 방식보수공사와 중국전력 삼우발전소 호안방식보수공사에 적용하는 등 해외 수출도 진행되고 있다”며 “앞으로 해상 교량 공사, 해안 저장시설 공사, 해안 플랜트 시설 공사 등에서 다른 외국기술보다 우선적으로 활용될 것”이라고 전망했다.