한국건설기술연구원(이하 건설연)은 북극권 에너지 자원 플랜트 건설을 위해 저온 환경에서도 안정성을 확보할 수 있는 지반 다짐 기술을 개발했다고 3일 밝혔다.
북극권 오일샌드 매장 지역에는 동결·융해에 민감한 유기질토가 많이 분포돼 있어 겨울철 지표면이 융기되고 침하하는 양이 일반 지반보다 많다.
이에 건설연 북방인프라특화팀은 저온 환경에서도 유기질 지반 다짐을 확보할 수 있는 지반 다짐 기술과 동결·융해를 고려한 지반 거동 시뮬레이션 모델을 자체 개발했다.
세부적으로는 유기질토의 저온 다짐 특성을 평가하기 위해 영하 20℃까지 온도 조절이 가능한 냉동 체임버에서 실내 다짐시험을 수행했다. 규사(흰 모래)와 캐나다산 유기질토를 혼합하는 방법으로 캐나다 유기질 지반을 재현했으며 이 과정에서 영하 4℃에서 다짐 곡선을 확보할 수 있는 실내 다짐시험 장비를 개발했다.
동결·융해를 고려한 지반 거동 시뮬레이션 모델도 구축했다. 실제 측정된 온도 데이터를 적용해 뒤채움 지반 동결·융해를 모사하고 이에 따른 토압 및 변위를 평가했다.
건설연은 이번 기술이 저온 환경에서 지반 다짐을 가능하게 해 북극권과 같이 동절기가 긴 지역에서도 충분한 공사 기간을 확보하는 데 도움을 줄 것으로 기대했다. 또 우크라이나 흑토지대와 같이 유기질토가 많은 지역에서 동결·융해로 인한 지표 변위를 최소화할 수 있을 것으로 전망했다.
박선규 건설연 원장은 "이번 연구를 통해 동절기 토공사의 공사 기간을 확보하기 위한 핵심 기술을 개발한 것으로 우리나라 기업들의 미래 북극권 플랜트 건설 신시장 개척에 기여할 수 있게 됐다"며 "연구 개발을 통해 국내 유관 기관, 기업 등에 관련 기술 등을 공유할 수 있도록 노력하겠다"고 말했다.
