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건설 신기술 소개

바이오기술 활용해 하수관 시설물 단면 보수

현재 서울 시내 존재하는 하수관거는 매설 이후 30년 이상 노후화된 시설이 80% 이상으로, 균열에 매우 취약한 상태다. 하수관거의 균열은 지반을 약하게 만들어 도로가 함몰되는 싱크홀 발생의 주요 원인이다. 실제로 2010년부터 2014년까지 5년간 서울 시내에서 하수관의 구조적 파손으로 인한 도로 함몰 (싱크홀)은 총 3300여 건으로, 전체 서울 시내 싱크홀 발생 원인 중 85%를 차지했다. 우리 일상에 심각한 위험을 초래하고 있어 매년 정부와 지방자치단체에서 정비사업을 하고 있지만, 개보수 또는 교체해야 할 하수관거가 너무 많고, 인력과 기술의 한계로 어려움을 겪고 있다.

홍익산업개발(주)이 개발한 ‘기능성 박테리아를 활용한 하수처리 콘크리트 시설물 단면 보수 공법’은 바이오기술을 활용해 지하 하수관 시설물의 단면을 보수하는 방법이다. 한국건설교통 신기술협회의 건설 신기술 901호로 등재된 이 기술은 황산에 노출된 하수처리 콘크리트 시설물의 생태학적 보수재를 제조하고 시공한다.

인체에 무해한 박테리아가 자기 세포를 보호하기 위해 형성하는 글리코칼릭스(glycocalyx) 막을 이용해 구조물 내부에서 황산염 환원 세균의 생장을 억제하고, 콘크리트 표면부에서 열화인자의 접촉을 차단해 구조물의 황산 부식 저항성을 향상시킨 단면 보수 공법이다.

시공 절차는 콘크리트 열화 단면을 제거하고 고압수로 세척한다. 이후 단면의 녹을 제거하고 철근 방청제를 시공한 후, 모르타르를 배합해 위에 타설하고, 미장 작업으로 마무리한다. 기존 기술과 비교할 때 구체 강화제 시공, 단면 보수 이후 코팅제 시공 등 부수적 절차를 요구하지 않아 시공 절차도 단순하다. 또한 기존 기술에서는 열화 제어의 유지관리 개념이 없었지만, 이기술에서는 박테리아의 지속적 생장으로 열화 보호 효과와 제어 효과가 가능해 생태학적 유지관리가 가능하다.

국내외 유사 기술 없고 공사비 최대 34% 절감

기능성 박테리아를 활용한 하수처리 콘크리트 시설물 단면 보수 공법은 이미 영등포구·양천구 소재 하수암거 보수공사, 성동구 옥수역 주변, 금천구 금하로 사각형거 보수공사, 광진구 1광장 1수문 외 2개소 보수·보강공사 등 서울시 5개 구 보수공사에 적용했고, 그 효과 또한 확인했다. 건설업계에선 무엇보다 기술 경쟁력을 높게 친다. 특히 하수 콘크리트 구조물을 신축하거나 보수할 때 박테리아의 슬라임을 활용한 유지관리 개념은 국내외에 유사 기술이 없을 만큼 독창성이 뛰어나 국제 기술을 선도할 가능성이 크다는 것이다. 황산 열화에 의한 저항성이 3~9배나 증가했고, 콘크리트용 보수 재료(KS 4042)의 품질 성능을 향상시켰다. 이 때문에 국내뿐 아니라 해외 판로를 확보하기 위한 개발도상국과 기술 협약 체결, 해외 건설 신기술 인증 획득 및 특허출원을 통해 해외시장성도 확대할 것으로 보인다. 이미 일본·중국·베트남에서 특허등록 및 출원을 진행하고 있으며, 베트남과 홍콩 등과는 기술수출을 협의 중이다.

경제적 파급효과도 뛰어나다. 시공을 간소화해 기존 기술 대비 노무비가 50% 이상 절감하는 효과를 가져왔고, 기존 기술 보다 설계 단가는 최대 49%, 공사비는 최대 34%까지 절감된다. 공사 기간 역시 기존 기술보다 11%, 1~3일 정도 단축할 수 있다. 내구 수명은 기존 기술보다 최대 9배 이상 우수하며, 유지관리비는 최대 95%까지 절감할 수 있다. 이로 인해 정부의 하수 구조물 개보수 투자 비용을 연간 10%, 약 2000억 원 이상 줄일 수 있을 전망이다.

이 밖에 이산화탄소 배출량도 기존 기술보다 54% 감소해 탄소중립 시대에 부합하는 환경친화적 공법이라 할 만하다. 건설업계의 많은 관심을 받는 이 신기술은 앞으로 많은 건설 현장에서 적용할 수 있다. 하수 구조물 신축과 보수공사는 물론, 공동구와 터널 등 지하수 유입 우려가 있으면서 지속적으로 점검하기 어려운 지하구조물, 농수로 등 수처리 구조물까지 확대 적용할 것으로 보인다.

문의 홍익산업개발(주) 02-2109-8772