한국건설기술연구원(원장 한승헌)은 세계 최초 '터널 보링 머신(TBM)' 전용 시뮬레이터 개발에 성공했다고 11일 밝혔다.
일반적인 터널공사는 화약을 이용한 발파 방식, 거대한 드릴형태 TBM 방식을 주로 활용하고 있다. TBM 방식은 공사공해를 최소화 할 수 있다. 또 터널 공사구간이 길수록 시공속도를 높이고, 작업자 안전을 확보하는 데 효과적이다.
그러나 TBM에도 한계점이 있다. TBM은 한 번 현장에 투입되면 교체하거나 후진시키는 것이 근본적으로 불가능하다. 또 TBM의 전방 굴착면이 장비로 막혀있기 때문에 암반이나 토사 등이 굴착과 전진 이동을 방해하는 시공 트러블들을 육안으로 파악할 수 없다. 따라서 TBM의 시공 성능은 장비를 운용하는 운전자의 능력에 따라 크게 좌우되며, TBM 운전자 양성은 현장 경험과 실무를 통해서 도제식으로 이뤄지고 있다.
TBM 사용자 사전 시뮬레이션과 전문 운전자 양성에 도움을 줄 수 있는 것이 건설연의 TBM 시뮬레이터이다. TBM 운전, 구동, 제어 등 기본적 작업과정을 사전 테스트할 수 있다. 지반조건에 따라 지반이 터널로 밀려들어오거나 암반이나 토사로 인해 공사를 방해하는 등 다양한 상황이 시나리오로 탑재돼 있다. 공사가 예정된 지역 지반 조건에 따라 다양한 시뮬레이션을 통해 위험요소를 안전하게 대처함으로써 현장에서 실패요인을 최소화할 수 있다. 또 다양한 시나리오에 기반해 운전자 교육을 체계적으로 진행할 수도 있게 되었다. TBM 실제 운전·제어 시스템과 동일하게 제작된 실물 크기 시뮬레이터뿐만 아니라, 터치스크린 형태의 소형 시뮬레이터도 함께 개발해 활용 효율을 기대할 수 있다.
장수호 박사는 “이미 입력돼 있는 시나리오뿐만 아니라, 사용자가 원하는 시나리오를 직접 시뮬레이터의 교육관리시스템에 입력하기만 하면 바로 구현되도록 제작하였다”며 “시뮬레이터의 확장성과 사용성이 높다는 것이 큰 차별성이자 장점이다”고 강조했다.
한승헌 원장은 “우리나라 TBM 기술 발전과 활성화에 기여할 수 있을 뿐만 아니라 참여기업을 통한 제품 수출까지 계획하고 있다”고 밝혔다.
한편 시뮬레이터 개발에는 이엠코리아, 두나정보기술, 강릉건설, 삼보기술단 등 기업들도 함께 참여했다.
대전=김영준기자 kyj85@etnews.com
