토목 기술정보Ⅱ 2 초장대교량의소개및기술개발현황 글이광원 \ 토목기술팀대리 \ 전화 02-3433-7779 \ E-mail kwlee@ssyenc.com 글이타 \ 토목기술팀차장 \ 공학박사 \ 토목구조기술사 \ 전화 02-3433-7773 \ E-mail yita@ssyenc.com 1. 머리말장대교량의정의를명확하게규정한경우는아직까지없지만일반적으로경간장이 200m 이상인교량을의미하며, 초장대교량은 2,000m 이상의주경간장을갖는현수교, 1,000m 이상의주경간장을갖는사장교로구분하기도한다. 이러한관점에서본다면일본의 Akashi Kaikyo교 ( 현수교, 주경간장 1,991m) 와러시아의 Russky 교 ( 사장교, 주경간장 1,104m) 정도가이에근접한다. 그렇지만가장아름다운교량으로평가받는 8경간연속사장교인프랑스의 Millau 교나매우강한지진구역에위치한그리스의 Rion-Antirion교와같이지금까지우리가가지고있는기술의한계를극복하고그지역을대표하는랜드마크역할을하는장대교량도매우중요한의미를가진다. 즉, 교량의길이와주탑등의규모뿐만아니라독창적인핵심분야기술의응용과고유의설계디자인을통하여건설된교량을진정한의미의초장대교량으로정의할수있을것이다. 본고에서는초장대교량의형식및역사에대한설명과향후지속적인발전가능성과연구현황등에대하여소개하고자한다. 2. 초장대교량의형식및발전과정 축강도를효과적으로결합시켜구조적효율성을높인교량형식이 다. 케이블의강성과장력을조절함으로써보강거더에발생되는휨 모멘트를현저하게감소시킬수있으므로경제적인설계가가능할 뿐만아니라외관이수려하고보강거더의형식 ( 강상형, 강합성형, PSC, 복합형등 ), 주탑의형상 ( 다이아몬드형, A 형, 역 Y 형, H 형등 ), 케이블의배치 ( 방사형, 하프형, Fan 형등 ) 등의변수가많아주변환 경과조화를이루도록적용할수있는것이특징이다. 하지만, 복잡 한구조계로인하여아직은일반교량에비하여설계및시공이복 잡하고, 사장교를해석하기위해서도사장교의기본적인거동특성, 비선형거동 ( 케이블의 Sag 효과, 주탑및보강거더의 P-Δ 효과 ), 교 량시스템의동적거동에대한충분한이해가필요하다. 이와같은 새로운 System 의사장교는콘크리트교의경우주경간이약 700m, 강교의경우약 1,700m 까지가능하고현수교에비해공사비가저렴 하다. 미국 유럽 일본 중국 태동기 Papineau-Leblanc, 1969, 241m Sunshine Skyway, 1987, 366m Dames Point, 1989, 396m Fred Hartman, 1995, 381m Stromsund, 1955, 183m Friedrich Ebert 1967, 280m Knie, 1969, 242m Rokko 1977, 220m 발전기 Katsushika Harp, 1987, 220m Yokohama Bay, 1989, 460m Normandie, 1995, 856m Tatara, 1999, 890m 확장기 Rion Antirion, 2004, 560m Zakim, 2003, 228m Millau, 2004, 342m Sutong, 2008, 1088m Stonecutters, 2009, 1018m 초장대교량의형식은케이블교량인사장교과현수교로구분할수 대한민국 진도대교, 1984, 484m 서해대교, 2000, 470m 인천대교, 2009, 800m 있다. 1960 1970 1980 1990 2000 [ 그림 1] 사장교발전과정 2-1. 사장교 사장교는사장재케이블의인장강도와주탑및보강거더의휨 압 사장교의발전은크게태동기, 발전기, 확장기로구분할수있다. 사 장교의태동기는 1955 년에준공된주경간장길이 183m 의스웨덴 34 건설기술 / 쌍용
스트륌순드 (Stromsund) 교가현대사장교의효시라고할수있다. 이 후 1980 년부터 1990 년까지는일본이주도한발전기라고할수있 으며, 이때건설된대표적인교량으로는 1987 년세계최초 S 자곡 선사장교인가스시카하프 (Katsushika Harp) 교가있다. 또한, 우리 나라최초의사장교인진도대교 (1984 년 ) 와돌산대교 (1984 년 ) 가준공 되면서국내사장교시장의시작을알리는계기가되었다. 확장기에 는유럽과중국이주도하게되었는데이때의교량은장경간화및미 적설계개념이도입돼국가적랜드마크의형태로자리잡게되었고 2004 년에준공된프랑스미요 (Millau) 교가대표적인교량이다. 3 면이 바다로둘러싸인우리나라에서도연육교및연도교로서사장교를 많이적용하기시작하였고, 주로 200~800m 지간의교량에서사 장교를적용하였다. 대표적인교량으로 1984 년에준공된진도대교 (484m), 1989 년에준공된올림픽대교 (300m), 2001 년에준공된서해 대교 (990m) 등이있다. 현재우리나라에서주경간이가장긴사장교 는 2009 년에준공한주경간길이 800m 의인천대교가있으며, 세계 에서가장긴사장교는현재러시아본토와블라보스디토크를잇는 주경간길이 1,104m 인러스키대교 (Russky Bridge) 가있다. 표 1 국내공용중인사장교현황 주경간장 주탑높이 준공 진도대교 344 69 1984 돌산대교 280 62 1984 서해대교 470 182 2001 마창대교 400 164 2008 인천대교 800 238.5 2009 거가대교 475 156 2010 거금대교 480 167.5 2011 목포대교 500 170 2012 부산항대교 540 190 2014 화태대교 500 130 2015 표 2 해외공용중인사장교현황 주경간장 주탑높이 준공 Russky Bridge 1,104 321 2012 Sutong Bridge 1,088 306 2008 Stonecutters Bridge 1,018 300 2009 Edong Bridge 926 242.5 2010 Tatara Bridge 890 220 1999 Pont de Normandie Bridge 856 202.7 1995 Jiuliang Bridge 818 242 2013 Jiangsha Bridge 816 265 2010 Incheon Bridge 800 238.5 2009 Zoloty Rog Bridge 737 226.3 2012 2-2. 현수교 현수교는현수선케이블을주탑및앵커리지위에설치하여, 모든 하중을이케이블의인장력 (Tension) 으로지지하는교량이다. 현수교는보강거더, 행어, 주케이블, 주탑, 앵커리지로구성되며, 하 중의흐름은보강거더 행어 주케이블 주탑및앵커리지 기초및지반순이다. 각각의구조부재의가설에있어서주탑은정 확하게직립시켜세워야하며, 케이블은그것을구성하는다수의 와이어를균일하게정해진형상으로매달아야하고, 보강거더는 Flexible 한케이블에차례로매달아내리게되며, 완성시에는설계 와동일한형상과응력이요구된다. 현수교는대개가커다란하천, 계곡과해협을사이에두고가설되 기때문에가설지점의지형조건, 기상조건, 작업환경등도가설공법 을결정하는데있어서큰비중을차지하고있다. 미국 유럽 일본 중국 대한민국 태동기 Geoge Washington 1931, 1067m Golden Gate 1937, 1280m Forth Road 1964, 1,006m 현수교의발전도사장교와같이태동기, 발전기, 확장기로구분할 수있으며, 1960 년이전까지는현수교의태동기로주로미국이주 도하였다. 이때의대표적인교량으로는 1937 년에준공된주경간장 1,280m 의골든게이트 (Golden Gate) 교가있다. 1960 년 ~1990 년대에 는현수교의발전기라할수있는데이시대에는유럽에서주로왕 성하게시공하였으며, 특히 1981 년에영국에서주경간길이 1,410m 의험버 (Humber) 교가준공되었다. 우리나라는 1973 년에국내최초 의현수교인남해대교가해외의기술을그대로도입하여준공되었 다. 1990 년이후부터현재까지는현수교의확장기로서덴마크, 일 본, 중국등이세계를선도하게되었고현존하는세계최장현수교 는일본에서 1998 년에준공한주경간길이 1,991m 복층교인아카시 (Akashi) 대교가있다. Verrazano 1964, 1,298m Sevem 1966, 988m Wakato 1962, 367m 발전기 Bosphorus 1973, 1,074m Minam Bisan Seto 1989, 1,100m 남해대교 1973, 404m Humber 1981, 1,410m Tsing Ma 1997, 1,377m 영종대교 2000, 300m 1960 1970 1980 1990 2000 [ 그림 2] 현수교발전과정 Great Belt 1998, 1,624m Hardanger 2013, 1,310m Akashi 1998, 1,991m Runyang 2005, 1,490m 광안대교 2002, 500m 우리나라에서도국토의균형있는발전을위해지리적으로육상통 행이불리한섬지역을연결하는교량을중심으로지속적으로건설 이되었으며, 2012 년에준공당시세계 4 위인주경간장 1,545m 의 이순신대교를순수국내기술로준공하게되었다. 이는국가적정 책이뒷받침되어장대교량의설계및시공기술이크게발달하게 된결과이며, 이로써장대교량에대한국내설계및시공기술이검 증이되었고, 이를바탕으로지속적으로해외공사에많이참여하 게되었으며, 2017 년 3 월세계최장현수교인터키차나칼레대교 확장기 ( 주경간길이 2,023m) 를국내시공사가시공하게되었다. Xihoumen 2009, 1,650m 이순신대교 2012, 1,545m 2018 35
표 3 국내공용중인현수교현황 주경간장주탑높이준공 남해대교 404 60 1973 영종대교 300 107 2000 광안대교 500 105 2002 소록대교 250 87 2009 이순신대교 1,545 265 2012 울산대교 1,150 203 2015 단등교 400 111 2016 팔영대교 850 138 2016 새천년대교 650 150 2018 제2남해대교 890 143 2018 표 4 해외공용중인현수교현황 주경간장주탑높이준공 Akashi-Kaiko Bridge 1,991 282.8 1998 Xihoumen Bridge 1,650 211.3 2009 Great Belt Bridge 1,624 254 1998 Yi Sun-sin Bridge 1,545 265 2012 Runyang Bridge 1,490 207 2005 Fourth Nanjing Yangtze Bridge 1,418 229 2012 Humber Bridge 1,410 155.5 1981 Jiangyin Bridge 1,385 190 1997 Hardanger Bridge 1,380 194.5 2013 Tsing Ma Bridge 1,377 206 1997 3. 초장대교량시장규모 3-2. 해외 2008년미국금융위기의여파는전세계금융시장뿐만아니라국내외경제전반에걸친유동성위기및소비심리위축을초래하였으며, 2011년더블딥우려로국제경제가크게요동치고있다. 미국및유럽등의각중앙정부에서는금융유동성위기에따른시장에서의신용경색을탈피하고경기를활성화하기위해대규모국가사업을추진중이다. 대규모국가사업중에는도로의건설및확장과더불어장대교량의건설및개량등도적극적으로추진될것으로예상된다. 해외장대교량시장규모는 1990년대후반에많은실적이있었으며이후감소추세이나 10년기준으로약 10~30조원규모의시장을형성하고있고, 국외소비자물가상승률 4.3%(2003~2013) 를고려할때 2014년 23.5조원에서 2025년 37.2조원으로성장할것으로전망된다. 또한기존에는미국, 유럽일본등선진국을중심으로장대교량건설시장이형성되어왔지만, 지금은급성장하고있는중국, 남미, 동남아등으로시장이이동중에있다. 현재중국및동남아지역등에건설인프라사업이활발히이루어지고있고그에따른장대교량발주가증가하고있어향후주목할필요가있다. < 표 6> 은현재시공및계획중인장대교량을나타낸것이다. 3-1. 국내 2000 년대들어급격히성장한국내건설시장에서장대교량건설 또한활발히이루어져인천대교, 서해대교, 영종대교등이건설되었 고, 주경간장 1,545m 의현수교인이순신대교와같이세계적인수준 을갖는장경간케이블교량을포함하여 70 여개의장대교량이공용 중이다. 또한 20 여개의교량이시공및계획중에있다. 국내장대교량의시장규모는 1990 년대에약 0.8 조원규모에불과 하였으나 2000 년대에는약 4.5 조원규모가되었다. 2014 년기준국 내사장교는 4,046 억원, 현수교는 2,143 억원규모로국내케이블교 량시장은 2014 년 6,189 억원에서 2025 년 8,485 억원규모로예상되 나, 국내 SOC 건설축소로인하여다소정체될것으로전망된다. < 표 5> 는현재시공및계획중인장대교량을나타낸것이다. 표 5 국내시공및계획중인장대교량현황 교량형식 주경간장예정준공 한려대교 현수교 2,800 사업계획중 제2남해대교 현수교 890 2018 새천년대교 (2공구) 현수교 650 2018 새천년대교 (1공구) 사장교 510 2018 임자1대교 사장교 410 2020 칠산대교 사장교 320 2019 임자2대교 사장교 310 2020 월드컵대교 사장교 250 2020 솔빛대교 사장교 240 2019 장보고대교 사장교 220 2017 표 6 해외시공및계획중인장대교량현황 ( 현수교 ) 국가 주경간장예정준공 Gibraltar Strait 스페인 5,000 2025 Tsugaru strait bridge 일본 4,000 계획중 Sognehrua 노르웨이 3,700 2025 Sunda strait bridge 인도네시아 3,300 2020 hoyo strait bridge 일본 3,000 계획중 Yemen-Djibouti 예멘 2,700 2020 Stor fjord bridge 노르웨이 2,300 계획중 Canakkale Bridge 터키 2,023 2023 kitan strait bridge 일본 2,100 계획중 Chacao 칠레 1,100 2019 ( 사장교 ) 국가 주경간장예정준공 ying bin bridge 중국 1,800 공사중 hutong bridge 중국 1,092 2019 qiaigzhou strait bridge 중국 1,056 2020 wuhu second yangtze bridge 중국 806 2018 fehmam belt bridge 독일 / 덴마크 724 2021 yijichan bridge 일본 588 2018 pingtan haixia rail-road bridge 중국 532 2018 vamcong bridge 베트남 450 2018 verige bridge 몬테네그로 450 계획중 haihe bridge 중국 310 계획중 4. 초장대교량관련최신연구개발현황 국내장대교량은 1973 년에완공된우리나라최초의현수교이자장 대교량인남해대교를시작으로진도대교 (1984 년완공 ) 와돌산대 교 (1984 년완공 ) 등의사장교로이어지면서발전을해왔다. 그러나 36 건설기술 / 쌍용
2000년대이전에건설된장대교량의경우설계및시공모두대부분외국의기술과재료에의존하여건설되었고, 핵심기술에있어서극명한기술격차가존재했다. 이를해결하기위하여장대교량의핵심기술자립화및해외시장진출기반구축을위한일환으로국토해양부 ( 現국토교통부 ) 가발주한 미래선도핵심건설기술연구개발사업 (VC-10) 과제중하나로초장대교량사업단이구성되었다. 초장대교량사업단은 2008년부터 2015년까지약 7년간케이블교량의설계 시공 유지관리에대한기술을연구 개발하여국내기술자립화를이루었고, 그이후에해외케이블교량시장진출확대및재난재해대비고부가가치핵심엔지니어링기술확보를위한케이블교량글로벌연구단이 2016년에구성되었다. 4-1. 초장대교량사업단초장대교량구현기술의확보와장대교량관련기술의자립을위해 2년여에걸친사전기획연구와상세기획연구를통해 VC-10 사업중의하나로출범된초장대교량사업단은국제경쟁력을갖춘장경간케이블교량의설계, 시공및유지관리기술과고성능소재개발을주목적으로하는대형실용화과제였다. 사업단과제로서기존의연구과제와는달리세부적인기술의실용성을검증하는핵심기술형 Test Bed와개발된기술이융합되어적용되는총괄기술형 Test Bed를통해개발된기술의검증과연구성과를바탕으로국내외다수의케이블교량건설현장에실제적으로적용되었다. 이를통해장대교량핵심기술의자립화뿐만아니라기술선도를통해관련업체의해외시장진출확대에도큰기여를하였다. 과제총괄위원회 총괄자문위원 1핵심 ( 설계 ) 2핵심 ( 재료 ) 3핵심 ( 시공 ) 4핵심 ( 유지관리 ) 서울대학교 포항산업과학연구원 한국건설기술연구원 한국도로공사 [ 그림 3] 초장대교량사업단연구수행체계정부지원예산 606억을포함해총 1,054억원의예산으로 7년간에걸쳐수행된초장대교량사업단의비전과목표는 2차에걸친기획연구를통해구체화되고명확화되었다. 사전기획연구 (1) 에서는세 계최고의기술을개발하기위하여, 일반적으로초장대교량으로고 려되는주경간 3km 급의현수교와사장교지간장의한계를뛰어넘 는주경간 2km 급의사장교건설을위한관련기술개발로기술적 인목표를제시하였다. 그러나국내에서건설계획중인장경간케 이블교량들의규모와세계적으로가장수요가많은장대교량의규 모를고려하여, 상세기획연구 (2) 에서는 2km 급의현수교와 1km 급 의사장교로하는건설기술개발로기술적인수준을설정하였다. 사업단의비전도 [ 그림 4] 에제시된것과같이 장경간케이블교량 핵심기술자립화 로결정되었다. 비전 최종목표 핵심과제목표 1 핵심 2 핵심 3 핵심 4 핵심 핵심엔지니어링기술자립 장경간케이블교량핵심기술자립화 주경간 2km + 현수교, 1km + 사장교건설기술 고성능전략소재개발및공급 [ 그림 4] 초장대교량사업단연구목표및내용 초장대교량사업단의과제는 4 개의핵심과제로이루어져있으며, 기술개발현황및연구성과는 [ 그림 5] 와같다. 구분개발기술명개요 1 핵심 ( 설계 ) 2 핵심 ( 재료 ) 3 핵심 ( 시공 ) 4 핵심 ( 유지관리 ) 도로교설계기준케이블교량편 능동형난류발생장치 케이블교량내풍안정성평가기술 내풍설계및풍동해석용전산유동장프로그램 (CFD) ISB 교통관리시스템 인장강도 2400MPa PSC강연선및 PT시스템인장강도 2200MPa 사장교용강연선및정착시스템 고강도강재 (HSB800L/W) 고내구성도료 공기단축및원가절감시공기술확보 초장대교량사업단연구성과 장케이블교량의합리적, 경제적설계기술 자연풍실모사가능풍동실험장치 내풍안정성시험기술 내풍단면설계및평가를위한전산해석프로그램지능형차량검지, 교통안전정보제공 기술현황기존개선강도및케이블교량용신뢰도기반설계허용응력설계기준세계최초내풍단면적용교량없음검토용첨단풍동실험고등풍동실험해외실험위주기술의존기법확보및평가기술개선 해외상용프로그램의존 (RM, COWI 등 ) 루프코일, 영상검지기등 자체개발내풍단면설계및풍동해석프로그램 TMR 마그네틱 ITS 센서 강연선및 PT 시스템 1,860MPa 급 2,400MPa 급 강연선및정착시스템 (Multi스트랜드) 800MPa 급고인성, 내후성강재 고내구성중방식도료 [ 그림 5] 초장대교량사업단연구목표및내용 통합 Test Bed 및유지관리기술확보 적용현황 Prototype 설계 ( 거마, 한려대교 ) 화양 - 적금 (2 공구 ) 실시설계 베트남밤콩교량, 브루나이템부롱교량 브루나이템부롱교량 안양시평촌시민로적용 태인 2 교적용 (KS D 7002) 1,860MPa 급 2,200MPa 급태인 2 교적용 780MPa급 -40 800MPa급 -40 제천소하천교창녕JCT교 760MPa급내후성 800MPa급내후성 (KS D 3868) B10 수명 15년 B10 수명 20년하천실험센터시험시공 PPWS 케이블현수교주케이블해외의존국내개발 (1960MPa) 울산대교 고주탑용고압송콘크리트 초저발열콘크리트 수중불분리성콘크리트 박층포장및이용기술 케이블성능인증시스템 현수교케이블가설공법 (AS) 현수교케이블가설공법 (PPWS) 콘크리트고주탑가설장비및공법개발 고압송용콘크리트혼화제 초저발열결합재 수중불분리혼화제 초박층포장 피로 파단및수밀성시험장비 케이블가설장비 (AS) 케이블가설장비 (PPWS) 변단면 Slip Form 높이 300m 이상 미소수화열 40 cal/g 이하 수중슬럼프플로우 550mm 두께 :80mm 수명 :15 년내외 해외의존 ( 미국, 프랑스 ) 장비 / 기술해외의존 1,770MPa/ 시공해외의존 장비 / 기술해외의존 해저지반조사장비해저지반조사장비장비해외의존 케이블영상기반진동감지기술 GNSS기반케이블교량모니터링시스템케이블점검용이동로봇 BMS 기반통합운영시스템 케이블모니터링기법 GNSS 기반모니터링기술 비파괴점검로봇개발 3D 기반교량관리시스템 계측센서 ( 레이저가속도계등 ) HW/ SW 해외의존 비파괴장비 / 점검기술해외의존 2 차원도면기반점검 높이 400m 이상 미소수화열 35 cal/g 이하 수중슬럼프플로우 600mm 두께 :40mm 이하수명 :20 년내외 피로 / 인장 :1.8천톤/3천톤수밀성 :1.5천톤장비제작및시공기술자립 1,960, 2,100MPa/ 시공기술자립 장비제작및시공기술자립 조사장비개발로기술자립 영상장치 ( 카메라등 ) 기술자립및최고수준오차제거기술확보이동로봇을이용한비파괴점검시스템 3 차원모델기반점검 새천년대교 새천년대교 - 구죽대교 이순신대교, 단등교, 적금대교 울산대교 공개시험시공완료 해상 Test 완료 거가대교 광안대교 인천대교, 영종대교 서해대교검증 2018 37
4-2. 케이블교량글로벌연구단초장대교량사업단을통해개발된개별요소기술단위의연구성과를바탕으로국내외다수의케이블교량건설현장에실용화를성공하였으나글로벌시장에서의기술및수주경쟁력확보를위해서는최신기술및시장트랜드를반영한추가연구개발을통해기존기술의고도화, 경제성제고및기술적용범위확대등을필요로하게되었다. 특히, 고부가가치엔지니어링 ( 기획, 관리, 개념 / 기본설계분야등 ) 기술력확보를통해단순도급형시공위주의수주에서과감히탈피하고자 2016년케이블교량글로벌연구단이구성되었다. 한통합솔루션확보및제공방안마련이시급한실정이다. 이러한케이블교량발주환경에대응하기위해서는그간기술자립을위해추진한다년간의연구개발, 프로젝트수행등을통해축적된국내기술력을경쟁기술과비교 분석하여우수성을입증할필요가있으며, 그동안확보된단위개발기술들을통합적용하고실제케이블교량을대상으로기술적용성, 경제성분석등에대한검증을통해해외프로젝트발굴및수주지원을위한기술의패키지화도필요하다. 이를위해케이블교량글로벌연구단에서는 케이블교량글로벌경쟁력강화를위한전주기엔지니어링및가설공법개발 을목표로 4가지세부과제를통하여연구를수행중에있다. 케이블교량글로벌경쟁력강화를통한해외시장진출확대 비전 목표 케이블교량글로벌경쟁력강화를통한해외시장진출확대 케이블교량글로벌경쟁력강화를위한전주기엔지니어링및가설공법개발 케이블교량해외진출통합솔루션개발 재난 ( 자연, 사회 ) 에대한케이블교량위험도평가및레질리언스확보기술개발 케이블교량하부구조신뢰도기반설계엔지니어링기술개발 해상교량기초대형원형강관가설공법개발 철학 기술 케이블교량해외진출통합솔루션개발 실용화패키지화현장적용 재난 ( 자연, 사회 ) 에대한케이블교량위험도평가및레질리언스확보기술개발 케이블교량하부구조신뢰도기반설계엔지니어링기술개발 해상교량기초대형원형강관가설공법개발 케이블교량통합솔루션, 단계별해외진출모델 재난 ( 자연적, 사회적 ) 대응기술, 방재지침, 내화재료 하부구조물설계기술, 신뢰도기반설계지침 해상교량기초신형식가설공법 [ 그림 6] 케이블교량글로벌연구단개념도최근국내대규모 SOC 건설산업축소로인해케이블교량내수시장은정체상태이나, 해외시장은동남아시아등을중심으로지속적인성장중이며, 신생건설강국인중국의저가진출전략, 일본의대외원조사업을통한동남아시장선점및기존기술강국인유럽 미국사이에서국내건설기업이생존하기위해서는기술경쟁력이바탕이되어야한다. 케이블교량글로벌연구단에서제시하고있는 4 개의세부과제는 [ 그림 9] 와같다. [ 그림 8] 케이블교량글로벌연구단비전및목표 케이블교량글로벌경쟁력강화를위한전주기엔지니어링및가설공법개발 케이블교량글로벌연구단 ( 한국도로공사 ) 유럽 중국 엔지니어링기술우위 지속적연구개발미래기술선정 가격경쟁력 (P&C) 세계시장진출중 1세부 2세부 3세부 4세부 한국도로공사 서울대학교 한국건설기술연구원 한국건설기술연구원 일본 해외원조사업증가 아시아시장확대한국 초장대교량사업핵심기술자립 시공분야위주해외진출 북미 유지 보수 케이블교량수요증가 케이블교량해외진출통합솔루션개발 해외케이블교량대상신뢰도기반비교설계를통한경쟁력분석및통합솔루션개발 해외케이블교량대상미래형케이블교량컨셉설계 BIM 기반의케이블교량전용전주기통합관리시스템개발등 재난 ( 자연, 사회 ) 에대한케이블교량위험도평가및레질리언스확보기술개발 인위재난에대한케이블교량극한성능평가및방재시스템기술개발 케이블교량빅데이터활용사태평가및레질리언스상시확보기술개발 자연재해 ( 강풍, 이상진동 ) 상황케이블교량운용기술개발등 케이블교량하부구조신뢰도기반설계엔지니어링기술개발 엥커리지설계기술향상및신뢰도기반로압확률모델구축 국내외지반특성및지반정수평가기술개발 대형연성기초의성능향상기술및대구경형태말뚝지지력펼가기술개발등 해상교량기초대형원형강관가설공법개발 대형원형강관가설공법설계기술개발 대형원형강관가설공법설치및해체기술개발 대형원형강관가설공법구성요소제작및 Test Bed 구축등 시장분석 : 국내시장정체, 해외시장증가, 국내업체해외시장진출확대 기술분석 : 신뢰도기반설계, 시공, 성능평가및운용관리패키지제공기술 [ 그림 7] 기술개발의필요성및방향설정 최근케이블교량의중요도및특성을반영하여발주시합리적 Risk 관리및계획 - 관리 - 설계 - 시공 - 안전 - 운용등전주기영역의패키 지엔지니어링기술에대한요구가증대되고있는추세이며, 해외 케이블교량발주환경을반영하여국내건설업체의진출지원을위 [ 그림 9] 케이블교량글로벌연구단과제구성케이블교량글로벌사업단에서는그동안확보된케이블교량관련개발기술 ( 초장대교량사업단등 ) 및향후개발될기술들의통합적용방안을구축하고, 실제케이블교량을대상으로적용성, 경제성등에대한검증을통해해외프로젝트발굴및수주지원을위한기술의패키지화를실현함으로써케이블교량분야의글로벌경쟁력을강화하고해외시장진출을확대하는추진전략을구축할계획이다. 38 건설기술 / 쌍용
5. 맺음말 초장대교량사업단 신뢰도기반설계 세계최고재료 효율시공기술 유지관리기술등 또한, 연구결과의구체적인활용으로초장대교량사업단통합시범 적용교량 ( 고덕대교 ) 및해외케이블교량건설추진가능성이높은 실제사업에연구결과를단계적으로반영및적용하고 ([ 그림 11 참 조 ]), 그에따른기술개발, 성과적용및활용에대한기대효과는 [ 그 림 12] 와같다. 케이블교량글로벌연구단 토탈솔루션제공 재난재해대응 하부구조설계 하부기초시공 [ 그림 10] 케이블교량글로벌연구단추진전략 건설추진가능성이높은사업대상실증모델제시 건설확정및건설중교량 고덕대교, 미얀마우정의다리등 EDCF사업추진가능성높은교량 필리핀팡일만교량, 베트남딴번 ~ 연짝도로사업등 해외케이블교량통합솔루션개발 사업실현가능성높은장대교량 터키차나칼레교량, 이즈미르교량등 해외실증모델 초장대교량사업단고덕대교적용 글로벌맞춤형모델 ( 해외원조사업, 동남아등 ) 글로벌선도형모델 ( 터키, 인더네시아등 ) 케이블교량전주기패키지기술개발 최근장대교량사업은교량설계기술의발전, 고성능재료와첨단시공법의개발로강진과태풍등극한환경으로인해교량건설이어려웠던지역에서케이블교량의추진이점차활성화로있으며, 기술적으로는국제항로준수와극한환경극복을위해교량의주경간길이가지속적으로늘어나고있는실정으로유럽의케이블교량건설증대와동남아시아, 중동, 중남미, 서남아시아, 러시아등신흥시장활성화등으로인하여해외케이블교량시장은지속적으로성장할것이예상된다. 현재국내케이블교량시장은다른건설분야와마찬가지로성장단계를지나성숙단계에진입해있으며국도를중심으로많은연륙 연도교사업이완공되었거나시공중으로향후국내케이블교량시장은다소정체가예상된다. 따라서, 해외진출은피할수없는과제이며선진국및중국, 동남아, 중남미신규시장이활발히형성되고있어기술과가격경쟁력확보를통해해외시장개척이반드시필요하다. 본고를통하여초장대교량에대한기본적인이해에도움이되었기를바라며, 더불어지속적인연구개발과수주를통하여대형케이블교량사업증가및국내케이블교량실적을활용한설계, 재료, 시공및유지관리기술등의글로벌경쟁력이강화되기를기대한다. 개발기술해외적용지속 참고문헌 전주기적엔지니어링미래기술 ❶ 케이블교량성능최적화기술개발기획과제최종보고서, 한국도로공사, 2017 신뢰도기반엔지니어링기술고도화 초장대교량통합시범적용교량실현 해외맞춤형엔지니어링기술개발 패키지형케이블교량비교설계 개발기술활용적용성 / 경제성분석 개발 선도형해외케이블교량설계지원 해외진출선도형프로젝트모델 ❷ 초장대교량사업단, 한국강구조학회지, Vol.21 No.3, 2009 ❸ 초장대교량의핵심기술분석및적용성검토, 쌍용건설사내기술자료, 2016 ❹ 초장대교량의설계및시공, 쌍용건설사내기술자료, 2017 해외원조추진사업활용확대 [ 그림 11] 추진가능사업대상단계별활용방안 케이블교량핵심기술해외의존 대외원조활용맞춤형해외진출모델제공 선도형진출모델제공 케이블교량해외건설브랜드화 인천대교이순신대교미래기술교량 기술추적 기술자립국산화 글로벌경쟁력강화미래기술선점 Local Market 초장대교량사업단기술자립 도약기 Red Ocean Blue Ocean Global Market 고부가가치전주기엔지니어링기술재난 / 재해대응기술하부구조설계고도화가설공법 미래먹거리및일자리창출 [ 그림 12] 케이블교량글로벌연구단기대효과 2018 39