제12회 건설기술 설명회 주요 내용

(설비분야, 2023. 3. 9.)

■ 고심도 수직밀폐형 지열시스템

- 회사명: ㈜지엔지테크놀러지

■ 기술의 내용

○ 지중열교환기 부력감쇄 기술을 적용하여 4way로

구성된 지중열교환기를 300m 이상 심도까지

설치함으로써 지열시스템의 열효율을 향상시키고,

지열공의 위치정보확인 등의 IoT 기술을 융합

시킨 신재생에너지 지열시스템

■ 기술의 장점

○ 기존 기술대비 설치심도 25~50% 이상 향상으로

인한 전열면적, 지중열전도도 증가 및 지열공당

열교환용량 최대 70% 확대

○ 단위 지열공당 열교환용량 확대에 따른 천공수

감소로 초기투자비, 천공면적 감소

○ 천공부지 면적이 협소하여 신재생에너지 적용이

불가했던 현장도 가능현장으로 전환되어 신재생

에너지 설치 보급확대

○ 높은 열용량으로 안정성, 에너지효율을 담보한

지중열교환기술

○  공정 개선에 따른 온실가스 저감

○  누출센서와 위치정보확인 IoT 기술을 적용

○ 지열공 누출발생시 신속한 유지관리와 건물

증·개축시 지열관 매설위치 파악 가능 및

유지관리 편의성 향상

○ 천공수량 감소로 현장 내 온실가스 발생량 감축

■ 시공 절차

○ 지열공 굴착 → 하중밴드를 결합한 4way

지중열교환기 설치 → 그라우팅 →  트랜치배관

→ 누출센서 설치 → 기계실 설치 → 자동제어

설치 → 지열공 위치확인 장치 설치(스마트태그)

■ 활용 실적

연번	설 치 장 소
1	농림수산식품 교육문화정보원
2	순창군 미생물관리센터
3	시립대학교 미래융합관
4	완도 해양치유센터
5	관악청년청
6	광주 우산근린공원(
7	음성꽃동네

■ 기술의 활용(향후 전망)

○ 지열냉·난방 적용이 필요한 모든 건축물(공공기관

, 학교, 병원, 아파트, 오피스텔, 스마트팜 등)

○ 신재생에너지 의무비율 및 제로에너지건축물

의무적용 건축물

○ 정부의 2030 온실가스 감축 40% 목표에 따라

매년 신재생에너지 의무비율이 증가추세에

있으며, 2030년에 500m2 이상의 모든 건물이      제로에너지건축물 의무대상에 해당되어 사실상      모든 건축물에 의무적용

○ 저소비 고효율 에너지 시스템 적용 확대에

따른 타에너지 대비 투자회수율이 가장 빠른 기술

■ 레일로봇을 이용한 인공지능 기반의 재난 감지 빌딩자동제어시스템

- 회사명: 덕산메카시스(주)

■ 기술의 내용

○ 천장에 미리 설치된 레일을 따라 이동하는 레일로봇장치를 이용하는 건물 모니터링 시스템으로서, 레일로봇은 천장에 미리 설계된 레일을 따라 운행하며 실화상 및 열화상 영상을 각각 서버로 전송하고, 서버에서는 인공지능방식 중 심층신경망(Deep Neural Network, DNN)을 이용하여 분석하여, 건물의 대상영역의 화재, 불꽃, 연기, 침수 발생 여부 및 장비 과열징후 등을 판단하며,

○ 화재, 불꽃, 연기, 침수 등이 감지되면, 그 중심부 또는 발생위치를 추적하고 빌딩자동제어와 연계하여 적절한 초동대처를 수행하며, 비 인가시간에 사람이 감지되면, 사람이 이동함에 따라 지속적으로 추적하고, 설비 온도를 감지하여 정상번위를 벗어나면 사전에 수립된 온도별 대응체계에 따라 대응하여, 경비한 사고를 신속히 감지하여 대형사고를 예방한다.

■ 기술의 장점

○ 현장 적합성 : 외방수 공법의 습윤환경에서의 적용성 및 적용 후 사용과정에서 발생하는 균열 거동성을 극대화

○ 사각지대 없는 재난, 설비 감시
지능형 궤도주행 감시장치로 구역 내 주행하며 AI 기반의 재난 (화재, 불꽃, 연기, 침수, 침입) 감지 및 온도 기반의 장비 이상 유무 감지

○ 대형 사고 예방
AI 및 온도 기반의 이상 등을 신속히 감지하고 재난의 중심부 및 발생부 위치 추적하여 대형사고 예방

■ 시스템 설치 절차

○ 로봇의 이동 경로를 따라 천정에 레일 설치

○ 각 관제 설비 스케줄 설정

■ 활용 실적

연번	설 치 장 소
1	삼성SDS 동탄 데이터센터
2	한국체육대학교 도서관
3	한국전력 탄천변전소
4	한국전력 아라뱃길 전력구
5	한국전력 신군포 전력구
6	한국전력 신평택 전력구
7	한국전력 고산 전력구

■ 기술의 활용(향후 전망)

○ 사람이 상주하기 어려운 환경에서

빌딩, 자동제어 시스템이 구축된

모든 건축물,  공동구 등

■ 영상기반 실시간 계측 시스템(3차원 형상관리 시스템)

- 회사명: ㈜케이티엔씨

■ 기술의 내용

- 사람이 시각을 통해 시야 범위 안에 있는 물체의 색상, 모양, 질감, 원근,  크기 및 위치 관계 등을 구조적으로 파악하여 특징화 함으로써 다른 것과의 차이를 파악하고 구별할 수 있는 것과 유사하게, 카메라를 통해 영상 정보를 입력 받고 컴퓨터를 이용한 영상 처리를 하여 다양한 특징 정보를 뽑아내 체계화 하여 활용하는 기계 시각 장치(machine vision system)의 구성이 가능하다.

- 영상 정보 입력을 위한 카메라를 2대 배치하여 스테레오 방식으로 구성 한다면 영상에서 거리 정보를 얻어낼 수 있어 물체를 3차원 적으로 특징화 할 수 있고, 이를 통해 물체의 3차원 형상 관리 장치를 구현 할 수 있다.

- 3차원 형상 관리 장치는, 면적 기준 수백 제곱 미터의 큰 물체에 대해서도 이동이나 기울어짐, 균열 등의 3차원적인 변화를 밀리미터 이하 단위로 형상화 하고 계측할 수 있다.

■ 기술의 장점

- 관심 영역 일괄 계측 : 지점 계측식 계측기의 경우 모든 관측 지점에 대해 1회에 1지점 만을 계측할 수 있는 반면, 본 기술로는 영상 시야 내의 모든 계측 지점에 대해 단 1회의 영상 촬영으로 계측할 수 있다. 영상 해상도에 따라서는 심지어 1회의 계측으로 수백만 지점의 일괄 계측도 가능 하다.

- 비 접촉식 : 문화재 등과 같이 오염, 훼손이 문제가 되거나 접근 또는 부착이 곤란한 경우에도 적당한 거리를 두고 비 접촉식으로 계측할 수 있다.

- 계측 성능 : 600제곱미터 면적, 0.1mm 단위 정밀도, 계측 거리 30미터. 계측 데이터 알림 및 모바일 모니터링

- 규격 : 질량 9kg, 크기 930mm x 230mm x 230mm

■ 시스템 설치 절차

- 장치 본체 : 계측 장치 본체를 고정된 선반에 장착하고, 계측 대상물이 장치의 시야에 들어오도록 장치의 기울기, 각도 등의 방향을 조정한 후 고정한다.

- 부가 장비(전원 및 통신) : 원격 모니터링을 위한 통신(이데넷 모뎀 또는 LTE 모뎀) 및 전원을 포함하는 함체 부가장비를 안정된 장소에 설치하고 계측 장치  본체와 연결 한다.

■ 활용 실적

연번	설 치 장 소
1	부산, 태종대 암반 사면
2	호계동 철도횡개소강관압입공사 현장

■ 기술의 활용(향후 전망)

- 굴착 공사 주변 구조물 침하, 보강토 및 산석 옹벽, 구조물 크랙 등에 적용이 가능하다.

■ 제습장치와 공기조화 장치 및 시스템

- 회사명: 휴마스터(주)

■ 기술의 내용

○ 공기조화시스템 : 여러 작동모드(제습,

청정, 환기, 스마트)에 따라 개별적인

제어신호를 주고, 이에 따른 열물질

교환기의 회전속도, 공기 순환방법을

별도로 구축

○ 제습냉방시스템 : 자체 개발한 소재로

구현한 제습로터(데시컨트)로 제습하는

시스템을 구현하였으며, 제습 냉방기의

응축기(내측)와 증발기(외측)을 통한

제습냉방 시스템을 제공하는 기술

○ Green & Healthy 기술로 온도변화

없이 체감온도를 낮추는  데시컨트

제습/냉방 기술로써, 공기청정, 열회수

환기까지 복합적 구현한 제품(휴미

컨)을 통해친환경 에너지효율형 ESG

솔루션의 최적화가 가능함

■ 기술의 장점

○ 기존 온도를 변화시키는 제습 방식과 달리       온도로부터 독립된 습도제어 기술인 데시    컨트 제습으로 실내 습도를 온도와 독립  제습 방식으로 체감온도하락

○ 또한 난방 70%, 냉방 65% 이상 전열 교환 효율 가능하며, 에너지 사용을 최대 50%까지 절약 가능

○ 에너지소비효율 1등급 기존 전기제습기 대비 제습효율 140%이상 효율 가능

○ 데시컨트 로터에 적용된 고분자제습제(SDP)는 실리카겔 등 기존 제습제 대비. 최대 5~6배의 흡습성능을 나타내며, 고습도 조건에서 흡습 능력이 매우 큼

○ 온도는 높지 않으나 제습부하가 큰 제로에너지빌딩, 지하공간, 장마철 등에 매우 효과적인 기술

■ 제품 설치 절차

○ 제품 설치 방식 : 천정 매립형 설치

○ (최소) 1.5m * 1.5m * 0.6m 의

최소 공간 필요

○ 환기를 위한 외부 덕트 연결 코어는

15cm~20cm의 환기구가 필요 (필요시 타공이 필요)

○ 설치 장소 내 배수구 필요

○ 실내 천정과 슬라브 사이 최소

15Cm 필요(필터 교체 공간)

■ 활용 실적

연번	설 치 장 소
1	새만금 자동차 반도체 공장
2	서울 대왕초등학교 강당
3	단대부속고등학교 교실
4	공주대학교 강의실
5	종교시설 문서고
6	서울대학교 창업센터
7	이태원, 한남동 고급주택
8	고척돔 사무실
9	동두천 제생병원
10	의정부지방검찰청 문서고
11	춘천정부종합청사 지하 창고

■ 기술의 활용(향후 전망)

○ 온도 제한이 있는 공공기관 사무실에      습도 조절로 쾌적한 업무공간 제공 가능

○ 이 외 업무공간, 지하공간, 다중이용 시설 등

습기제어가 필요한 공간

제13회 건설기술 설명회 주요 내용

(토목분야, 2023. 3. 30.)

■ 현장조립형 공기압 또는 수압 반전장치를 이용한 하수관 비굴착 전체보수공법 (MILS공법)

○ 기술의 내용

- 하수관 보수시 지반을 굴착하지 않고 상·하 개폐수단을 갖는 현장조립형 반전장치를 이용하여 공기압 또는 수압으로 튜브를 반전, 기존관에 밀착시킨 후 스팀열 또는 온수열로 튜브를 경화시켜 하수관을 보수·보강하는 비굴착 전체보수공법

○ 기술의 장점

- 간단한 구조, 현장 설치 가능한 조립형 반전장치로 협소구간과 차량진입 어려운 구간 시공 가능

- 하나의 반전기로 공기압, 수압, 수압·공기압 병행반전을 할 수 있는 국내 유효 신기술 중 유일한 병행시공 가능기술

- 시공여건에 따라 증기열경화, 온수열경화방식을 선택하여 시공품질 우수

- KS인증 자재 사용으로 튜브의 품질보증가능, 내구성 좌우하는 내마모성 및 내화학성 특히 우수

독창적인 열공급 구조로 튜브가 녹아 터지는 안전사고 위험방지

비굴착 시공으로 지반교란, 주변침하 발생위험이 없고, 분진, 소음, 진동, 건설폐기물 발생이  거의 없는 친환경 공법

도로 점유 최소화로 보행자 안전확보 및 민원발생 최소

최대 6시간 이하 공사, 시공 후 당일 즉시 통수가능

○ 시공 절차

○ 활용 실적

- 실적건수 : 78건

연번	사 업 명
1	성암로 189주변 원형관로 보수공사(비굴착)
2	도봉구 154길 주변 하수관로 보수공사(비굴착)
3	2021년 대모산입구사거리~대왕중학교간 원형관로 보수보강공사(비굴착)
4	내발산동 408번지 일대외 1개소 하수관로 보수보강
5	동래구 지반침하대응 노후하수관로 정비공사(수민지구)중 비굴착보수

○ 기술의 활용(향후 전망)

최근 대두되고 있는 도심지반침하 원인의 85%가 하수관 노후화로 인해 발생하고 있고, 노후하수관 유지보수시 굴착교체 대비경제성, 환경성, 안전성, 민원발생 측면에서 우수한 비굴착 기술을 선호하는 추세에 따라

굴착교체 불가구간 비굴착 기술로 대체 보수가능하며, 차집관로 및 침입수 발생 구간등에서 수압반전, 온수열경화로 시공품질이 우수하고 유용한 기술로 향후 많은 활용이 전망된다.

■ 에폭시 코팅 강연선(ECF)

○ 기술의 내용

- 열융착 방식의 에폭시 피복을 적용하여 소선 사이까지 완벽하게 에폭시로 채워진 강연선으로, 부식 및 피로 저항성이 우수한 제품이다.

(피복두께: 0.38~1.14mm)

구분	형 상	단 면
Site 타입
Semi 타입

○ 기술의 장점

- 피복의 탈락 및 손상이 없고 부착력이 우수

- 우수한 Fretting 피로 저항성

에폭시 코팅 강연선 전용 Wedge 적용으로 정착구 피복제거 불필요

- 실험 및 풍부한 적용 실적으로 검증된 시멘트 그라우트와 강연선의 부착력 및 피로 성능

○ ECF 생산절차

○ 활용 실적

연번	사 업 명
1	일본, 오다와라 Blue Way Bridge
2	필리핀, Second Mactan Bridge
3	일본, Himiyume 2nd Bridge
4	일본, BY433 Bridge
5	일본, Suzuka 고가교
6	일본, 2nd Matoba 고가교
7	베트남, Lach Huyen 항 인프라 프로젝트
8	일본, Kouri Bridge
9	미국, San Mateo Bridge
10	한국, 양양교, 인제38대교, 안도대교, 무영대교, 황도교, 용진대교, 태화대교, 평택대교, 송현교, 내린천교, 야로대교, 신갈고가교, 노화~구도 연도교, 진접선3공구, 청평교, 서해선4공구 등

○ 기술의 활용(향후 전망)

국내에서 주로 적용된 Extradosed교 Stay 케이블 뿐만 아니라 External 텐던, Internal 텐던에도 활용할 수 있다.

■ 무인·무동력 수문(EUPF)

○ 기술의 내용

- 자연에너지인 부력과 개폐문짝의 하중을 이용하여 무인· 무동력으로 작동하는 수문으로,

- 집중호우 또는 만조 시 외수위가 상승하면 부력에 의해 개폐문짝이 아래에서 위로 닫혀 역류를 방지하고, 외수위가 하강함에 따라 개폐문짝의 하중으로 위에서 아래로 열려 신속한 내수 배출 가능

○ 기술의 장점

○ 시공 절차

○ 활용 실적

연번	사 업 명
1	평택 포승(BIX ) 준공후유지관리공사 지급자재(무동력 수문)(2.5m×2.5m×3련)
2	포항운하 정비사업(§200×4개소)
3	포항운하 정비사업(§200×18개소)
4	통복지구 도시개발 조성사업(하수∮800mm×1개소)
5	주진천 고향의 강 조성사업(9m×5m×1개소)
6	소하천 유지관리 물품구입(승두천)(∮800mm×1개소)
7	구로1유수지 악취방지 공사(6m×1.5m×1개소)
8	연향 금당지구 하수관로 정비공사 (∮1000mm ×2개소)
9	산제 주택 밀집지역 재해 예방사업 (∮800mm×1조)
10	묘산 주택 밀집지역 재해 예방사업 (∮800mm×3조)
11	초계 상습 침수지역 재해 예방사업 (∮800mm×2조)
12	삼학지구 배수개선사업 (∮1200mm×1조)
13	삼학지구 배수개선사업 (∮1200mm×1조)
14	경기도 광주시 오포리 재해 예방사업 (∮300mm×15조)
15	경기도 광주시 곤지암 상습침수 예방사업 (∮100mm×20조)
16	장안리 농수로 역류방지사업 (∮600mm×3조)

○ 기술의 활용(향후 전망)

- 외수의 역류 방지를 위하여 설치하는 수문,  통문, 통관, 하수관, 육갑문, 물양장, 해일방호시설 등에 활용 가능하며,

- 도로의 빗물받이, 저지대 주택, 집수정, 배수설비, 정화조 역류방지 또는 악취 차단에도 활용 가능하다.

- 또한, 지하공간(주차장, 상가 등) 침수 방지 및 저지대 역류 방지 등 다양하게 활용할 수 있어 그 활용 가능성이 더욱 확대될 것으로 예상된다.

공공하수도, 빗물받이, 집수정 역류방지 또는 악취차단	저지대주택, 정화조, 배수설비 역류방지 또는 악취차단

■ 국내 지질구조 최적화 터널 기계굴착기술과 3자유면 무진동 암파쇄 공법

○ 기술의 내용

- 기존 1자유면 대신 3자유면 암반굴착공간 형성을 위하여 5개의 선진천공(ø216)을 수행하여 대용량 자유면의 자유파쇄공간을 확보하는 공법

- 선천공 주변에는 할암공(ø102)을 배치하여 무진동 암파쇄 굴착을 수행하며, 굴삭기의 부착장치만 암반에 따라 신속 변경하여 천공, 파쇄, 면정리 가능

○ 기술의 장점

- 기존 발파 공정의 진동, 소음에 의한 심각한 민원과 땅꺼짐 현상의 사회문제를 획기적으로 개선할 수 있는 저진동, 저소음 기계 굴착 전문 장비 시공과 비화약 (무진동) 암파쇄 공법

- 수십 년간 검증된 수직 천공 장비의 핵심 부품을 수평 굴착 전문 장비 제품으로 개발하여 내구성, 신뢰성, 시공성이 확보된 신개념 굴착 장비 기술

- 현재 적용 중인 고가 장비(TBM, 로드헤더)의 수입 장비를 대체하고 국산 기술 보급

○ 시공 절차

- 보링 굴착(PBM) ⇒ 보링 천공(DBM)+자유면 천공 ⇒ 보링 타격 파쇄(HBM)+할암기(HVB) ⇒ 무진동 암파쇄 ⇒ 버럭처리, 스켈링 ⇒ 외부반출(상차) ⇒ 시공완료

○ 활용 실적 : 도로, 철도 실적 2건

연번	사 업 명
1	SRT 3-1공구 대우건설 용인~죽전
2	함안 – 창녕간 고속도 공사 시험 시공 11공구 의령, 7공구 합천

○ 기술의 활용(향후 전망)

- 종단 및 평면상의 변화가 심한 복합 지반의 국내 지질구조에 최적화된 스마트 굴착, 천공, 파쇄 기술로 기존 기계 굴착 공정을 대체하는 차세대 혁신 장비 공급 및 친환경 공법을 이용한 신시장 창출할 수 있고,

- 무진동 암파쇄공법(3FEM)으로 비효율 장비(브레이커, 할암기 등)를 이용한 현재의 무진동 암파쇄 시공성을 획기적으로 개선하여 도심지 화약 발파 금지법안 상정 등 시공 환경과 규제 강화에 따른 대안 대체 기술인 비화약 무진동 암파쇄 공법(동결발파, 수폭발파, 할암기, 팽창제, 신소재, 팽창제 등)으로 보편화 정착 가능할 것으로 전망된다.