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[한국해양과학기술원] 효율적인 구조 설계와 공사비를 절감한 사장식 초장대 해중터널

최고관리자　 0 Comments　 1 Views　 20-11-10 15:46　 기계

사장식 초장대 해중터널 및 그 시공방법 외 4건

보유기관 및 연구자 : 한국해양과학기술원 연안공학연구본부 박우선

특허정보
사장식 초장대 해중터널 및 그 시공방법 (No : 10-1211491)

횡강성 보강 해중터널 (No : 10-1284241)

셔터를 구비한 수중터널 (No : 10-1438017)

해중 터널 튜브의 수중 설치장치 및 그 방법 (No : 10-1316106)

수중터널 충돌 충격 흡수 시스템 (No : 10-1459021)
거래조건 : 라이센스

상담신청 기술문의

TRL09
사업화
- 본격적인 양산 및 사업화 단계
TRL08
시작품 인증/
표준화
- 일부 시제품의 인증 및 인허가 취득 단계
  - 조선 기자재의 경우 선급기관 인증, 의약품의 경우 식약청의 품목 허가 등
TRL07
Pilot 단계 시작품
신뢰성 평가
- 시작품의 신뢰성 평가
- 실제 환경(수요기업)에서 성능 검증이 이루어지는 단계
TRL06
Pilot 단계 시작품
성능 평가
- 경제성(생산성)을 고려한, 파일로트 규모의 시작품 제작 및 평가
- 시작품 성능평가
TRL05
시제품 제작/
성능평가
- 개발한 부품/시스템의 시작품(Prototype) 제작 및 성능 평가
- 경제성(생산성)을 고려하지 않고, 우수한 시작품을 1개~수개 미만으로 개발
TRL04
연구실 규모의
부품/시스템 성능평가
- 연구실 규모의 부품/시스템 성능 평가가 완료된 단계
- 실용화를 위한 핵심요소기술 확보
TRL03
연구실 규모의
성능 검증
- 연구실/실험실 규모의 환경에서 기본 성능이 검증될 수 있는 단계
- 개발하려는 시스템/부품의 기본 설계도면을 확보하는 단계
- 모델링/설계기술 확보
TRL02
실용 목적의 아이디어/
특허 등 개념 정립
- 실용 목적의 아이디어, 특허 등 개념 정립
TRL01
기초 이론/
실험
- 연구과제 탐색 및 기회 발굴 단계

기술개요: · 본 기술은 기존 육상의 사장교를 응용하여 해중에 긴 연장의 터널을 건설하는 시스템으로 침매터널과 부유식 터널의 장점을 혼합한 구조물이다.
· 수중에 설치되는 해저터널로서, 해중터널 제작 시 건설비용과다 문제와 초장대형 구조 건설 문제를 해결할 수 있는 신 형식의 해중터널 구조시스템이다.
· 본 사장식 초장대 해중터널은 해저지반에 설치되는 해저교각, 부력 설계된 각 터널 유닛들이 서로 연결된 중공형의 터널과 터널 유닛들의 위치 고정을 위한 다수의 연결부재로 구성된다.

기존기술 대비 개선점: · 교량을 시공하는 경우 막대한 시공비용과 장기간의 시공기간 소요
· 해중터널을 해저지반에 고정하기 위한 수많은 앵커의 시공 요구

기술 구현 내용: · 본 해중터널의 시공방법은 우선 해저 지반에 해저교각을 시공하여 중공형의 터널 유닛의 양측 개구부를 폐쇄하여 부력을 갖도록 한 후 해중으로 이동
· 해중으로 입수된 각각의 터널 유닛들을 연결부재의 한쪽으로 해저교각에 지지시킴과 동시에 연결부재의 다른 한 쪽으로 각각의 터널 유닛들을 연결하여 터널 형성

[사장식 초장대 해중터널]

기술동향: · 해중터널 기술 이슈는 최근 대륙간 연결사업 추진이 증가하면서 특히 한반도 주변 한-중, 한-일 철도, 도로 개발의 실용화를 앞당길 수 있는 공법으로 주목받고 있음 · 해중터널을 실용화하기 위해 현재까지의 토목기술보다 한 단계 업그레이드된 기술이 필요하며 수중 극한 상황에 대한 해석 및 설계, 대형해양구조물의 제작 및 시공, 수중 부유구조물의 유지관리에 대한 보다 정밀한 기술에 대한 연구 개발이 정부출연 연구기관 등에서 수행되고 있음

시장동향: · 세계 장대교량 시장규모는 2010년 기준으로 약 10~30조원 규모의 시장을 형성하고, 2011년 이후 계획된 장대교량은 48조 원 규모이며 지역별로는 일본, 유럽에 이어 한국의 시장규모가 6.7조 원으로 증가 예상됨

· 최근 완공된 거가대교 침매터널이 국내 해저터널의 대표적인 예이며, 본 공사는 총 공사비 1조 9천여 억 원이 소요되었고, 단위 공사비는 2,579억 원/km 소요

· 현재 구상단계에 있는 해저터널로는 국내에서는 300km이상의 길이를 지닌 한-중 해저터널이나 100km가 넘는 한-일 해저터널이 있으며, 해외로는 중국-대만을 잇는 터널, 스페인-모로코 사이의 터널 등 세계 여러 각지에서 구상 단계에 있음.

[세계 장대교량 시장규모(좌), 한중일 해저터널 구상안(우)]

특장점

장점: 해양횡단을 통한 물류네트워크 구축사업 적용 해중전망대, 해중산책로 등 관광용 해중시설물의 건설 가능 국토균형발전 및 악천후 영향 없는 교통사회기반 시설 제공