[건설이코노미뉴스 박기태 기자] 한국철도기술연구원(이하 철도연, 원장 나희승)은 1일 경기도 의왕 본원에서 ‘ART(Advanced Railroad Trivet) 거더 철도교량’ 성능검증 시험과 기술발표회를 진행했다고 밝혔다.
40m 길이의 실물을 대상으로 한‘ART 철도교’의 구조 안전성 등 성능검증을 위한 공개 시험을 살펴보기 위해 철도 시공사, 설계사 등 철도 및 교량 분야 전문가 약 100여 명이 참석했다.
‘ART 거더 철도교량‘은 철도연, GS건설(대표이사 임병용), 동아이엔지(대표이사 강덕만), 동연엔지니어링(대표이사 오희성)이 공동으로 개발했다.
성능검증시험을 진행한 ART 철도교량은 포스트텐션 공법이 적용됐다. 포스트텐션 공법은 프리텐션 공법과 함께 콘크리트의 구조 안전성을 강화하기 위한 제작 방법으로 프리텐션 공법을 적용한 ART 교량은 지난해 충북 오송 철도종합시험선로에 40m 경간 복선교량으로 설치됐다.
ART 철도교량의 프리텐션 공법과 포스트텐션 공법 2가지를 개발 완료함으로써 다양한 건설 여건에 맞춰 선택 적용할 수 있게 됐다.
ART 철도교량은 일반철도 및 고속철도에 적용 가능한 교량 시스템이다. 기존 I형 거더 형식의 철도교량이 복선 철도교에서 필요했던 5개의 거더를 4개로 줄였으며, 거더 높이인 형고를 획기적으로 감소시켰다.
ART 복선 철도교량은 거더 4개로 구성되며, 단선 교량은 거더 2개로 구성된다. 30~45m 경간(교량에서 교각과 교각의 간격)에 적합한 시스템이다. 40m 경간 기준 형고는 2.2m이다.
철도교량이 도로교량과 가장 큰 차이점인 열차하중의 흐름과 열차 동적 하중에 대한 진동을 충분히 확보하도록 단면 형상 및 거더 배치를 설계했다.
거더 측면은 곡선을 가미한 항아리 형상으로 단면을 디자인해 심미적 효과를 높였다. 또한 기존 철도교량에 비해 거더의 높이를 줄여 홍수위 확보, 도심지 건설이나 도로와의 교차 등 교량 아랫부분의 공간 확보가 필요한 장소에 효과적으로 적용할 수 있다.
기존의 I형 거더의 경우 높은 무게 중심으로 인해 전도사고 등이 많이 발생했으나, ART 교량은 무게 중심이 낮아 가설 중 전도 위험성을 사전에 차단했다.
ART 철도교량은 기존 I형 거더 대비 거더 수량을 20% 이상 감소시켰으며, 형고를 25% 이상 줄일 수 있어 공정 단축 및 건설비를 절감시켰다.
개발된 ART 거더 철도교량을 실제 적용할 경우 일반철도에서는 기존 I형 거더 교량 대비 약 20% 이상, 고속철도 PSC박스거더 교량 대비 약 35% 이상 건설비를 줄일 수 있어 1km당 40억원 정도의 비용 절감이 예상된다.
연구개발을 총괄한 김성일 철도연 박사는 “실험실 하중 재하시험과 오송 철도종합시험선로에 시범 구축된 ART 교량의 장기거동 분석 및 열차 주행시험을 통해 ART 철도교량의 완벽한 검증을 진행해 신규 철도노선 및 노후 철도교량 교체에 적용될 수 있도록 하겠다”고 전했다.
나승희 철도연 원장은 “철도 시설물의 건설비를 줄이면서 안전성을 강화한 첨단 기술을 지속적으로 개발해 국내 상용화는 물론 해외 철도 시장 진출을 활성화하기 위해 노력하겠다”고 전했다.
