아스팔트 도상 적용으로 공사 기간 단축, 유지관리비 절감, 환경부하 저감까지 기대
국토교통부로부터 건설 신기술 제1021호로 지정받은 '아스팔트콘크리트 도상과 수평 변위 저항 장치를 활용한 궤도 시공 기술'이 철도 건설 시장에 새로운 변화를 예고하고 있다. 이 기술은 기존의 자갈이나 콘크리트 도상 대신 아스팔트콘크리트 도상을 적용하고, 선로의 종횡 방향 하중에 효과적으로 저항하는 수평 변위 저항 장치를 활용하는 혁신적인 공법이다.
이 신기술은 포장 공법을 적용한 아스팔트콘크리트 도상 위에 궤 광(레일, 침목, 체결장치 등으로 구성된 구조물)을 부설하고, 선형 조정 후 수평 변위 저항 장치를 설치하는 방식으로 시공된다. 특히 기존 궤도 구조와의 접속 부에서는 하부를 아스팔트콘크리트로 보강하는 기술을 적용하여 구조적 안정성을 높였다.
상향식 건설 공법을 통해 강화 노반 및 터널부 인버터 상면에서 인수인계 후 아스팔트콘크리트 도상을 기층, 중간층, 표층 순으로 시공하고, 그 위에 침목 또는 패널을 배열, 레일을 체결한 뒤 수평 변위 저항 장치를 설치하여 완성한다.
기술 개발을 주도한 한국석유공업㈜, ㈜케이알티씨, 삼표레일웨이㈜, ㈜태명실업은 이 기술이 기존 자갈 궤도보다 높은 강성을 가지면서도 콘크리트 궤도보다 낮은 강성을 보여, 유지보수 효율성 및 보수 시간 단축에 기여한다고 설명한다. 또한, 아스팔트콘크리트의 재사용으로 인한 폐자재 환경성 개선 효과도 기대된다.
국내 철도 궤도에 아스팔트콘크리트 도상이 적용된 사례는 현재까지 많지 않지만, 양생이 필요 없어 급속 시공 및 복구가 필요한 건널목 구간이나 기존선 접속부 선로 복구 등에 널리 활용될 가능성이 높다.
기술적인 측면에서 본 신기술은 국외 아스팔트콘크리트 도상 시험 기준보다 높은 수준의 소성변형 및 균열 저항성을 가지며, 수평 변위 저항 장치 역시 국내외 철도 선로 기준 대비 3.8~4.7배 높은 안전성을 확보하는 것으로 나타났다. 이러한 기술력은 국내 건설 시장뿐만 아니라 해외 철도 궤도 시장으로의 수출 경쟁력까지 갖추게 한다.
경제적인 효과도 상당하다. 초기 공사비 비교 시 콘크리트 궤도 대비 최소 2.51%에서 최대 14.05%까지 절감되는 것으로 검토되었다. 공사 기간 면에서도 콘크리트 궤도의 양생 및 철근 조립, 거푸집 설치 과정이 없고 자갈 도상의 다짐 공기 증가가 없어 동등 이상의 기간 단축이 가능하다. 생애 주기 비용(LCC) 분석 결과, 토공 및 터널 구간 모두에서 콘크리트 궤도 대비 절감 효과를 보였다. 더불어 전 과정 평가(LCA) 결과, 환경 부하량 역시 콘크리트 궤도 대비 17.1%, 자갈 궤도 대비 14.7% 절감되는 것으로 나타나 환경적인 측면에서도 우수함을 입증했다.
이 기술은 제4차 국가철도망구축계획에 따른 250km/h급 고속화 서비스 확대 사업, 도시철도, 노면전차(트램), 기존선 개량 사업 등 다양한 분야에서 활용될 것으로 전망되며, 이를 통해 고용 창출 및 관련 산업 활성화에도 기여할 것으로 기대된다. 이 신기술의 보호 기간은 2025년 5월 8일부터 2033년 5월 7일까지 총 8년이다.
헬로티 김근태 기자 |
