국내 강관말뚝 시장확대 방안에 대한‘하반기 강관말뚝자문위원회 워크숍’이 지난달 28일 르네상스호텔에서 개최됐다.

강관말뚝의 시장규모는 연간 50만톤 내외로 최근 5년간 주력시장인 500mm가 PHC 말뚝의 급성장으로 연간 23만톤이 잠식이 되면서 점유율이 25%에서 20%로 하락해 국내 강관말뚝 시장확대 방안에 대한 관심이 커지고 있다.

이날 워크숍은 지난 5월 국내 강관말뚝 시장확대 방안에 대해 설계기술, 시공기술, 신기술부문의 산업계, 학계, 연구소, 실수요업체 관계자들의 지난 5개월간의 연구용역 결과보고가 있었다.

■ 신기술분야

▶ 강관말뚝 국제설계기준 해양연구원 윤길임 박사

윤길임박사는 “국제설계기준으로 현재 유로코드와 LRFD가 주로 이루고 있는데 신뢰성 이론은 전부 LRFD가 사용되고 있다“며 ”현재 세계적으로 한계상태설계법은 크게 유로코드와 LFRD로 대별되며 최근 일본에서 PBD를 발간했다“고 말했다.

또한 “생소한 개념인 재료에 대한 부분안전계수를 채택한 유로코드 보다는 전체저항치에 대한 저항계수를 채택한 LFRD가 더 익숙하고 적응성이 좋다고 판단하나 ISO 영향으로 유로코드가 대세이다”고 보고했다.

윤박사는 “국내 기초설계분야에 LRFD를 적용하기 위해 정밀지반조사 등의 저항계수 산정, 파괴시까지 확인되는 연구용 현장재하시험, 현장재하시험 데이터 정규분보화 등의 연구가 필요하다”고 밝혔다.

▶ 강관말뚝의 해양,항만 분야 적용사례 건양대학교 이규환 교수

이규환 교수는 “해외 강관말뚝의 해양,항만 분야 적용사례를 발표하면서 중국은 도로, 교량과 함께 부두 등 항만구조물이 대대적으로 건설되고 있어 강관말뚝의 수요가 증가할 것으로 예상되는 가운데 대부분이 일본, 독일, 한국으로부터 수입하고 있어 수요가 많을 것으로 보고 있다“고 밝혔다.

일본은 해양구조물이 많아 해양용 강관말뚝 시장이 커 향후에도 시장이 확대될 전망으로 봤다.

미국은 안벽구조물에 강관말뚝을 많이 이용해 왔는데 정유산업에 활용된 플랫폼 등의 offshore 구조물에 수요가 크고 앞으로도 계속적인 수요를 예상했다.

▶ 선단보강재의 형태별 강관말뚝 거동 특성 관동대학교 백규호 교수

백규호 교수는 “강관말뚝을 단단한 지지층에 무리한 관입 도중 말뚝 선단부의 찢어짐이나 과도한 파손이 발생했다“며 ”말뚝선단부의 파손 방지, 말뚝의 폐색효과 증대 및 관입저항 감소 등을 위해 강관말뚝에 선단보강재를 부착해 연구한 결과 보강재 설치유무 및 그 형태에 따라 말뚝의 관입저항과 지지력 특성이 달라졌다“고 밝혔다.

또한 “강관말뚝은 폐산식 보다는 개단식이 관입성이 훨씬 우수하다”고 발표했다.

백 교수는 “보강재의 종류는 밴드형, 십자형, 환형이 있는데, 밴드형은 항타관입성 개선효과는 크지만 지지력 및 선단부 강성 증대 효과는 높지않고 환형 보강재는 말뚝의 항타관입성을 약간 저해하지만 지지력 및 선단부 강성증대 효과가 우수한다“고 밝혔다.

또한 “전체단면적의 55%를 개방한 환형 보강재는 일반 강관말뚝보다 약 11% 재료비 절감 효과를 유발한다“며 ”최적 환형 보강재의 형태는 지반조건과 말뚝 시공법에 따라 달라진다“고 덪붙였다.

▶ 사면 보강공법 적용 억지말뚝의 설계사례 삼부토건 기술연구실 여규권 팀장

여규권 팀장은 “억지말뚝공법은 강관말뚝, 합성말뚝(강관+H-pile), 조합말뚝(강관+두부 E/A)형태로 설계에 적용되나 주로 강관말뚝+내부 그라우팅 방식이 가장 많이 활용되고 있다”며 “주로 절토사면에 적용되며 최초 설계시보다 사면활동이 대규모로 발생한 경우 안전율 증가가 크게 요구되는 현장에서 보강목적으로 주로 사용되고 있다”고 밝혔다.

여 팀장은 “우리나라와 같이 산악지가 국토 면적의 70% 이상인 점을 고려할 때 인공사면인 절, 성토구간에 대한 보강과 자연사면에서 산사태 보강대책으로 강관말뚝을 활용한 억지말뚝공법을 적용할 수 있는 시장규모의 확대가 기술개발에 의해 가능하다고 판단한다”고 발표했다.


김상우기자/ksw@snmnews.com