리뉴 시스템, 지하 물새는곳 해결사

 

[내외경제] 김경칠 기자 = ㈜리뉴시스템은 3R 개념을 기본으로 하여 건설 첨단 신소재 연구개발과 무결점 구조물의 구축으로 인류의 자산가치의 연속성과 사회자원의 보존에 기여하고, 지구환경시대의 지금 환경 보전형 신소재 및 산업폐기물제품의 개발을 통하여 심각한 환경오염개선에 기여함을 목적으로 하고 있다. 나아가, 사용자가 기대하는 제품의 제공과 적정가격에 의한 적정공사의 실시를 도모하기 위해서 새로운 건설업계의 문화를 만들어 신기술 신소재개발로 국 내외 기술의 인적 내트워크를 만들어 가며 인류의 복지 증대에 기여해 감을 회사의 경영이념으로 지구촌 어디든 물새는 곳이라면 언제든 달려 갈 수 있는 회사로 발 돋음하고 있다.

 

본 기술은 재해가 예측되는 부위를 대상으로 지속적인 유지관리가 가능한 누수보수 기술로써 신속하며 간편하게 보수하여 재난 사고를 예방할 수 있는 기술이다. 신속하고 간편한 보수가 가능하여 재해를 예방할 수 있게 하는 본 기술의 소재인 점착젤은 새로운 점착가능한 물질로써 점착성, 거동 대응성, 습윤면 부착, 사후 유지관리 편리성의 특성을 가지고 있으며, 이를 이용하여 콘크리트 구조물에서 발생하는 누수를 차단함과 동시에 기존 방수층의 성능을 유지시켜 방수층의 수명을 연장시키는 누수제어기술과 신설방수공사 시 점착젤과 시트를 복합적으로 적용하여 사후 유지관리가 용이한 건교부 신기술 376호, 국토해양부 신기술 560호, 소방방재청 방재신기술 제44호, 관련 특허 등록 21건을 보유한 기술이다.

 

국내를 막론하고 전 세계적으로 지하 콘크리트 구조물에서 발생하는 누수문제는 재해재난을 예측할 수 있는 시발점이 된다. 이를 오랜 시간 방치할 시에는 대형재해재난으로 연결될 수 있다. 이러한 누수문제를 관리하고 보수하는 일은 재난사고를 예방할 수 있는 무척 중요한 일이다. 이에 지하구조물의 누수로 인한 사고 재해를 방지하기 위해서는 누수근원 지점을 찾아 보수를 해야 하는 보수 기술 및 누수 환경에 적합한 재료 개발이 필수적인 요구사항이다. 따라서 본 기술 개발 목적은 누수로 인하여 발생하던 구조물의 성능 저하와 다양한 사고를 미연에 방지하여 쾌적하고 안전한 교통 환경을 제공하고, 이용자들의 안전을 도모하여 사람의 생명과 자산 그리고 행복을 지키며 더 나아가 공공 이익을 창출하고자 함에 있다.

 

기술의 적용범위는 ①구조체 조인트에서 누수로 인한 재해가 발생했을 때 합성고무계 폴리머 점착젤을 구조체 배면부에 주입하여 콘크리트 누수를 차단 ②점착성, 균열거동 대응성, 습윤 바탕 부착성, 사후 유지관리 편리성을 갖춘 친환경 합성고무계 폴리머 점착젤의 생산 기술이다. 다시말해 본 기술은 지하구조물에서 누수가 발생할 경우 구조체 배면까지 천공하여 주입구 및 역류구를 확보한 후 손상된 부위에 폐고무를 이용한 비경화액형 점착 도막방수재인 합성 고무계 폴리머 점착젤을 구조체 배면부에 주입하여 누수를 차단하는 기술이다.

 

 

빗물은 지하 주차장, 공동구, 지하철, 지하도로 등의 지하공간을 침수시키고 있다. 또한 유실, 토압, 지하수에 의한 수압의 증가, 동결융해 등과 같은 다양한 요인이 구조물에 균열 및 하자를 발생시키고 균열 및 하자에서 비롯되는 누수는 구조물을 노후화시켜 구조물의 내구연한을 단축시킨다. 토양에 축적된 물에 의해 자연발생적으로 구조물에 작용하게 되는 지하수 수위, 지하수의 유속, 토압 등의 영향을 크게 받는 지하구조물에 발생된 균열에 지하수에 의한 수압이 지속적으로 작용하게 되면 구조물에 시공되어 있던 기존 방수층이 점점 들뜨게 되며 그 기능을 상실하게 되고, 조인트 균열에 의한 누수가 진행되어 구조물의 곳곳을 타고 흐르게 된다.

 

특히, 누수는 구조물의 균열 부위를 타고 흐르며 동절기에는 천장, 벽면, 바닥 부위에서 동결융해를 반복하며 균열을 더욱 진전시킨다. 또한, 새어나온 물은 결빙되어 터널 상부에서 고드름을 형성하여 지나가는 차량에 낙하하거나 도로면에 떨어져 빙판길을 형성하여 통행중인 차량의 빙판길 사고의 원인이 되고 있으며, 터널 안에서의 빙판길 사고는 일반 도로에서보다 더 큰 사고를 초래할 수 있다.

 

◌ 점착젤의 재료적 특성

점착이 유연한 타입의 방수재를 제조하기 위해서 폐고무 분말을 오일과 함께 가열하면, 고무적 탄성도가 떨어져 기계적 분쇄장치를 통과하면 미분말화 되면서 열분해가 더 잘 일어나게 된다. 폐고무 용융 액상재에 아스팔트, 고분자 수지, 합성고무를 혼합하여 제조된 점착 유연한 방수재는 비경화형 타입으로서 습윤면의 접착이 가능하고 구체에 레이턴스, 요철 등 이물질이 존재하여도 들뜸이 발생하지 않는다. 일액형, 무용제형 타입의 방수재로서 VOCs가 낮아 작업시 냄새가 거의 나지 않으며 구조체 시공 이후 만일의 누수시에도 구조체 배면에 형성된 시트층을 대상으로 로터-스테이터 펌프를 이용하여 구조체와 시트재의 틈새에 방수재를 주입시켜 멤브레인 방수층을 재형성시켜 누수를 차단시키는 유지관리 프리(Free)형의 특성을 갖는 재료이다.

① 콘크리트의 함유 수분량에 상관없이 시공이 가능하고, ② 일액형의 젤(gel)상의 재료로서 구체의 거동에 대한 대응성이 뛰어나며, ③ 높은 점착성으로 콘크리트 이외의 이질재료와도 접착이 잘된다. 또한 ④ 점착력 및 유연한 성능이 뛰어나 자가 치유력이 우수하며, ⑤ 시공과정과 시공방법이 간단하므로 숙련공 확보 불필요하고 ⑥ 폐고무의 활용을 통해 새로운 부가가치가 높은 신소재로 재생산한 친환경적인 제품이다.

 

본 기술은 국내 및 국외에서 최초로 개발하여 적용되고 있는 것으로서 다음의 4가지 부문에서 그 신규성과 유일성을 가지고 있다.

① 기존의 폐고무의 활용은 기계로 분쇄된 칩을 접착제로 붙여서 고무매트, 고무판, 고무블록 등을 제조하는 1차원적인 활용이 대부분이었지만, 이 기술은 폐고무를 용융 액상화시켜 비정형 점착보수재로 제조함으로써 부가가치가 높은 소재로 전환을 시킨 부분이다

(국내특허 및 미국특허 획득)

② 지금까지의 사용되어 왔던 방수 및 누수 보수재료가 갖지 못했던 복합적 기능(수중 및 습윤면 접착성+유연성+기존 시트의 복원 성능)을 가지고 있는 점착젤을 개발하고, 이를 이용하여 누수가 발생된 구조체의 손상을 유발하지 않으면서도 손상된 방수층을 원래의 기능으로 회복시켜 누수를 차단하고 방수효과를 회복시켜주는 기술이다(방수성능 복원)

③ 누수를 제어함에 있어서 선시공된 방수재와 후시공할 보수재가 재료의 점성 및 비경화성질에 의해 일체화되기 때문에 적은양의 보수재로 누수를 제어할 수 있고, 주입구도 패카를 매설한 채 마감을 하면, 새롭게 천공할 필요 없이 지속적으로 주입구를 이용할 수 있는 유지관리가 용이한 누수제어기술이다.

④ 비정형 보수재가 밀폐된 공간에서 압밀을 받게 되면 콘크리트 균열, 손상된 방수층 등에 공극이 발생되고 그러한 부위에 보수재가 충진됨으로써 누수의 원인부, 누수의 경로 등을 보수재 자체가 이를 치유하여 누수를 억제하는 자가치유 시스템 방수 공법이다.

 

2) WRS 공법의 적용실적

지하구조물에 누수로 인해 발생한 사건, 사고를 일례로 들어보면 국내에서는 누수로 인해 발생한 지하차도 상부고드름을 제거하는 작업을 매년 시행하고 있고, 상부 고드름을 제거하는 작업을 진행하던 중 뒷 차의 추돌로 인해 사망사고가 발생한 적도 있다. 보스턴 하철의 경우에는 누수에 의한 전기합선으로 인해 스파크가 튀어 상해사고 발생하였고, 싱가폴 지하차도의 경우는 누수로 인한 구조물의 노후화로 낙석사고가 발생하여 인명사고로 이어졌고, 러시아의 터널에서는 바닥빙판길로 인해 다중 교통사고 발생 등 지하구조물의 누수로 인한 사건, 사고가 세계 도처에서 발생하고 있다.

 

 

 

 

◌ 00전력 전력구 보수공사는 1970년대 건설된 국가기반시설인 변전소로써 공공시설, 문화시설, 위락시설 등 다양한 건축물이 밀집되어 있는 주변지역의 전력을 관리하고 있다. 대부분의 시설이 지하로 매설되어 있어 균열 발생 부위로부터 물이 유입되어 벽체 및 슬래브에서 산발적인 누수가 발생되었다. 특히 변전소 운행 중단 및 구조물을 손상시키지 않고 방수층 형성이 요구되어 WRS 공법을 적용한 현장이다. 이에 누수발생부위에 대해 천공작업을 실시한 후 거동에 대응 가능하고 자가치유 특성을 지닌 점착 유연한 점착젤을 주입하여 배면부에 방수층을 재형성하였다.

 

◌ 중국 광조우 지하철은 지하철 2호선구간 중 하나로서, 지하 20m 아래 위치해 있고, 교통시설물에 영향을 주는 진동, 거동, 부동침하, 수압 등 외부 환경적 조건에 의해 조인트 및 일반벽체구간에서 산발적으로 균열이 발생되고 누수가 진행되고 있는 상황이었다. 이에 구조물 거동에 대응 가능하고, 방수층 재형성 후 재 손상시에도 자가치유가 가능한 방수재료가 요구되어 점착 유연형 점착젤을 적용한 현장이다.(실적4개소)

 

◌ 미국 보스톤 빅딕 지하차도 보수공사는 1980년초, 지상에 건설된 고가도로로 인해 심각한 교통 장애가 발생되어 보스톤 중심가에 차량에 의한 교통 체증을 해결하기 위해 건설된 지하차도이다. 본 현장은 구조물 사용에 따른 내구성 저하, 구조물 거동, 차량 이동에 따른 진동 등에 의해 벽체부위로 산발적인 균열이 발생되었고, 특히 다양한 조인트 부위로 많은 양의 누수가 발생되어 점착 유연형 점착젤을 적용한 현장이다. 현재까지 외부로부터 높은 수압발생으로 인해 발생되었던 누수현상은 확인되지 않았다.

 

 

 

◌ 호주 North South Bypass Tunnel은 호주 브리스번에 위치한 지하 50M 하저 왕복 6차선 도로의 실드터널 구간에 차선을 관통하는 Bypass 터널에 기존 방수공사를 시행하였으나, 지속적인 누수로 준공검사를 받을 수 없는 현장이었다. 시공과정에서 주입을 하기 위해 배면 천공 시 물이 상당량 많이 유출되었으며, 점착젤을 방수층 사이에 주입을 하였고, 실드터널 배면까지 주입하여 누수를 완전 차단한 현장이다.

 

◌ 일본 NTT 지하 통신구 현장은 통신구 내부의 조인트 부위는 거동에 대응하기 위한 M조인트 부재로 시공되어 있다. M조인트 부재 측면에 구조물 거동에 의한 균열발생으로 누수가 발생하고 있었다. 이 역시 점착젤을 이용한 배면 주입 공법으로 시공하여 근본적인 누수를 차단하였다.

 

 

◌ 또한 점착젤과 방수시트를 신규방수공사에 적용하여 인천국제공항을 비롯한 지하차도, 지하터널, 공동구, 옥상 등의 국내적용과 미국 샌프란시스코 지하철, 캐나다, 카자흐스탄, 중국 등에도 시공되어 완전방수가 가능한 시스템으로 시공을 하였다.

 

◌ 기술적 파급효과에 있어서 공익적인 성향이 큰 차량, 기차, 지하철 등의 지하터널, 산악 터널, 지하차도, 전력구, 통신구 등 지하구조물을 안전하고 쾌적하게 유지할 수 있으며, 수입제품을 대처할 수 있는 국내 기술 및 재료로써 국위선양에 기여할 수 있다. 2008년부터 현재까지 해외 미국, 두바이, 브라질 등 7개국에 100개소 누수 보수공사 실적을 가지고 있다.

그리고 폐고무의 활용측면에서 재활용 제품에 대한 이미지 향상과 경제성 비교우위에서 활용가치를 인정받아 전 세계의 지하구조물을 대상으로 시장이 펼쳐져 있어 수출이 가능하다. 또한 누수로 인한 보수공사에 소요되는 공사비가 초기 시공비 보다 약 1.5배 정도 더 소요되는 경우가 많고, 보수공사 기간 중 사용성에 지장을 받기 때문에 잃게 되는 경제적 손실 또한 매우 크지만 본 기술을 활용한 경우 이러한 경제적 손실을 절감할 수 있으며, 기계화 시공을 통한 시공성 확보와 공기 절감을 통해 방수공사의 비용절감을 가져올 수 있기 때문에 무한한 시장 잠재력과 기술력을 바탕으로 지구촌 어디든 진출할 것으로 기대된다.