▲ 일반적인 도심지 굴착 되메움(사진왼쪽)과 고유동성채움재를 이용한 도심지 굴착 되메움.

지난해 국내에서 발생한 지반침하는 1,036건으로, 도심지에서 발생하는 지반함몰의 원인 중 85%는 하수관거 손상이 원인으로 알려져 있다. 이처럼 하수관거 손상을 막아주고 지반함몰을 획기적으로 줄여주는 ‘고유동성 채움재’가 개발돼 화제가 되고 있다.

한국건설기술연구원(원장 이태식, 이하 KICT)은 도심지 지하매설물 공사시 활용할 경우 지반침하를 예방하고, 하수관거 유지비용을 획기적으로 줄여주는 건설 신재료인 고유동성채움재(High Flowable Fill Material, HFFM)를 개발했다고 22일 밝혔다.

고유동성채움재는 기존의 상·하수도관, 가스관 공사시 빈 공간에 채워지는 모래를 대신하는 유동성의 건설재료이다. 이 재료는 다지기 등 별도의 공정없이 상하수도관, 가스관을 빈틈없이 보호함으로써 하수관로 등의 노후에서 발생하는 지반침하는 물론, 유지관리비용의 절감까지 가능해 일석이조의 효과를 얻고 있다.

유동성채움재에 대한 연구는 과거에도 몇 차례 진행된 바 있지만 기존 연구들은 자기수평성과 무다짐 효과에 연구 개발 초점을 맞추었다면, 이번 연구에서는 지반함몰 사고를 최소화할 수 있을 뿐만 아니라 현장에서 굴착된 현장토를 활용한 재료 개발 및 시공법을 개발해 도심지 환경에 적합하고 경제성이 높은 게 특징이다.

KICT 김주형 박사 연구팀은 대우건설과 고려대와 공동으로 국토교통부와 국토교통과학기술진흥원의 지원을 받아 지반함몰 사고의 원인인 되메움재 부실시공을 근본적으로 저감할 수 있는 ‘고유동성 채움재’를 개발했다.

이 공법은 기존 현장토와 모래 되메움재의 문제점인 다짐부실 및 유실 가능성을 낮춘 재료로 주목받고 있다.

특히 고유동성채움재의 ‘유동성(flowability)’은 원형 매설관 하부의 미세 틈새까지 밀실하게 채우는 특징이 있어 지표수 유입에 의한 매설관 주변의 되메움재 유실을 효과적으로 억제할 수 있다.

또한, 단단하지만 추후 굴삭기 등으로 재굴착이 가능하도록 고유동성채움재의 강도를 조절할 수 있어, 복잡한 도심지 지하구조물 되메움재로 효과적으로 사용할 수 있는 장점을 가지고 있다.

더욱이 신규 지하매설물 공사뿐만 아니라 기존 노후 매설물 보수보강을 위한 공사에서 이 번에 개발된 고유동성채움재를 사용할 경우, 지반함몰 및 공동 발생을 억제하는 효과를 갖는 것으로 알려져 있다.

KICT 김주형 박사는 “이처럼 고유동성채움재를 활용해 장기적으로 매설관 유지관리 비용이 절감될 것으로 예상된다”면서 “아울러 지반공동 발생도 낮아져 도심지 차량 및 인명피해 저감의 간접적인 효과도 있을 것”이라고 강조했다.

이어 “도심지 도로 및 공사구간 주변에서 많이 발생되고 있는 지반공동 구간의 보수 및 보강 재료로도 활용성이 매우 높을 것으로 기대한다”고 덧붙였다.