환경부(장관 윤성규)와 한국환경산업기술원(원장 김용주)는 지반침하와 도로함몰의 주요 원인으로 꼽히는 하수관로 침하를 근본적으로 예방할 수 있는 가소성(假塑性) 뒤채움재를 최근 개발하고, 현장 시험시공을 12월 20일 충남 당진시에서 완료했다고 밝혔다.

이로써 다짐 작업이 필요 없이 하수관로 설치가 가능해졌으며 동시에 하수관로의 침하를 예방할 수 있는 길이 열리게됐다. 그동안 기존의 흙을 활용한 뒤채움재의 경우 하수관 누수시 물에 쓸려가 버릴 수 있고, 하수관로 아래에 공동(空洞)이 발생하면 지반 무게로 인해 하수관이 파손되어 지반침하 유발원인으로 지목 받아왔다.

(사진 제공 = 환경부) 새로 개발된 유동성 뒤채움재를 활용할 경우 별도의 다짐과정 불필요하고 가소성 특성으로 채움재의 강도발현 및 다짐효과로 인해 관의 변형과 지반침하 발생을 예방할 수 있다.

개발된 가소성 뒤채움재는 화력발전 등 산업 부산물로 나오는 재(Fly ash)와 알루민산칼슘(Calcium aluminate)계 결합재를 이용해 개발됐으며, 처음에는 물에 갠 밀가루처럼 유동성을 지니지만 하수관거 부설 현장에서 타설하면 3~4시간 이후 굳어져 하수관로를 감싸게 된다.

하수관로를 시공할 때 먼저 하수관이 지나가는 자리를 굴착하고, 그 자리에 뒤채움재를 깔고 그 위에 하수관로를 설치한 다음 다시 뒤채움재로 덮는 과정을 거친다. 뒤채움재는 하수관로를 감싸 하수관 파손을 최소화하는 역할을 한다.

이에 반해, 가소성 뒤채움재는 하수관로 하부에 공동이 발생해도 하수관 모양을 유지하여 파손을 방지하며, 굳는 성질 때문에 하수관 누수에도 영향을 받지 않아 지반침하를 막을 수 있다.

또한, 가소성 뒤채움재는 빨리 굳는 속경성(速硬性)을 가져 긴급한 공사에 유용하게 활용될 수 있고, 굳은 후에는 물 속에서 분리가 일어나지 않는 특성 때문에 지하수가 유입되어도 유실되지 않아 공동 발생을 최소화하는 역할을 한다.

하수관로 설치시에는 넓은 공간이 필요하다. 그러나 도시 지역은 주택이나 지하 설비가 밀집하여 다짐 작업이 불가능 곳이 많아 하수관로 설치가 어려웠지만, 가소성 뒤채움재를 이용할 경우 별도의 다짐 과정이 필요 없이 공간이 협소한 지역에서도 하수관로를 설치할 수 있다.

또한, 협소한 지역에서도 간편하게 필요 공간을 채울 수 있고, 유동 상태의 가소성 뒤채움재는 콘크리트만큼 딱딱하게 굳지는 않기 때문에 추후 노후 하수관로 보수교체 시에도 재굴착 작업을 쉽게 진행할 수 있다.

이번 연구는 환경부가 추진하는 환경산업선진화기술개발사업의 일환으로, ㈜케미우스코리아와 한국건설기술연구원이 2014년부터 공동으로 기술개발을 진행해 왔다.

특히, 시험시공 과정에서 신규 가소성 뒤채움재로 시공한 부분은 기존 뒤채움재와 달리 하수관로 하부에 공동이 발생하여도 뒤채움재가 관의 파손을 방지하여 지반침하가 일어나지 않는 것을 확인했다.

환경부와 한국환경산업기술원은 시험시공을 통해 확인된 결과를 바탕으로, 신규 개발된 가소성 뒤채움재가 실제 현장에 적극 활용될 수 있도록 설명서를 작성하고 다양한 상용화 방안을 마련할 계획이다.

김용주 한국환경산업기술원 원장은 “이번 기술개발을 계기로 노후하수관로 파손과 지반침하를 예방하고 국민 불안 해소와 안전한 사회 조성을 위해 최선을 다할 것”이라고 밝혔다.

박성현 기자  sominidaddy@gmail.com

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