[기업탐방] ㈜티엘티 “비굴착 공법으로 민원발생, 예산낭비, 탄소배출 ZERO 도전”

[기업탐방] ㈜티엘티 “비굴착 공법으로 민원발생, 예산낭비, 탄소배출 ZERO 도전”: 탄소중립 시대 친환경기술 ‘비굴착 공법; 김한결 기자 | eco@ecomedia.co.kr | 입력 2024-08-13 12:12:57

㈜티엘티, 국내 ‘노후관로 비굴착 교체 및 갱생’ 업계 선도

상하수도관의 노후화로 인한 부식, 파손 등으로 배관 기능 유지에 지장을 초래하고 각종 민원을 발생시킨다. 이처럼 관의 구조적 결함이 발생하거나 노후관을 교체할 시 대부분 굴착공사가 이뤄지게 된다.

굴착공사(open-cut)는 관이 매설된 경로에 따라 도로 전체를 굴착하고 재포장하는 방식으로 시공성, 경제성, 안전성, 환경성 등의 다양한 측면에서 많은 문제점을 발생시키고 있다. 이러한 문제점들을 획기적으로 해결할 수 있는 대안으로 ‘비굴착 개량 공법’이 주목받고 있다. 비굴착 개량 공법은 이미 해외에서 적극 활용하고 있는 기술이다.

국내에서는 ㈜티에스에코텍이 차별화된 비굴착 개량 공법으로 상하수도 노후관 개량 사업을 주도하며 저변을 넓히고 있었으나, 최근 상호를 ‘㈜티엘티(TLT: Trenchless Technology)(대표: 박상봉)’로 변경하고 새 출발을 알렸다.

㈜티엘티는 토목 기초 전문기업인 ㈜특수건설에서 지난 2016년 8월 상하수도 사업부로 출발하여 비굴착 개량 사업을 펼쳐 오다가 지난 2022년 4월에 ㈜특수건설의 자회사인 ‘㈜티에스에코텍’을 설립해 본격적으로 노후관로의 비굴착 갱생 및 교체 사업을 추진하였다. 이어 2년여 간의 준비 끝에 ㈜특수건설에서 완전 분리 독립하여 올해 7월에 ‘㈜티엘티’라는 신규 법인으로 탈바꿈하게 되면서 그동안 노후관로 교체 시 걸림돌로 지적되어 오던 굴착 공법의 문제점이 비굴착 관로 개량 공법으로 어느 정도 해결되는 新 시장 개척에 팔을 걷어붙이고 있다.

박상봉 ㈜티엘티 대표는 “그동안 국내의 여러 상하수도 현장에서 수많은 실적을 쌓았기에 다양한 경험과 현장 노하우를 갖게 되었다. 특히 비굴착 공법은 상하수도 관로 교체 시 굴착 공법에 비해 장점이 많아서 향후 노후관로 교체 사업에서 그 영역을 좀 더 확대해 나갈 수 있을 것”이라며, 비굴착 개량 공법이 지닌 특성에 대해 설명했다.

비굴착 개량 공법과 기존의 굴착공법이 다른점은 무엇인지?
상하수도관로의 특성상 차량 통행량이 많은 도심 지하에 매설되어 있고, 가스관, 통신관 등과 같은 타 시설물들이 거미줄처럼 복잡하게 매설되어 있어 굴착공사(open-cut) 방법으로 노후 관로 교체 시 타 시설물이 파손될 우려가 높다. 또한 공사의 확대로 많은 예산소요와 교통 혼잡, 민원 등이 발생되고 있다. 특히, 굴착을 하기 위한 장비의 진입이 어려운 협소한 구간에서는 대부분 인력으로 굴착하기 때문에 담이나 벽의 붕괴 등 안전사고의 우려가 높으며, 공사 기간의 증가로 경제성 및 시공성이 떨어지는 실정이다.

▲ 관 교체 공사 시 / (좌)굴착 시공과 (우)비굴착 시공의 차이

반면 비굴착 개량 공법의 경우 터파기 및 되메우기 공정에서 대폭 축소가 가능하기 때문에 공사기간을 현저히 단축할 수 있다. 또한 지반굴착으로 인한 소음, 진동, 먼지, 교통통제 등이 최소화됨에 따라 주민 불편 및 민원 발생도 줄어들게 되며 굴착 시 발생하는 건설폐기물의 발생 최소화와 CO2배출량 저감으로 탄소중립 시대에 부합되는 친환경 기술이다.

해외 문헌에 따르면, 굴착 공법은 기계장비의 사용 증가와 도로통제에 따른 교통 체증으로 인해 더 많은 CO2를 배출하지만, 비굴착 기술 적용하면 굴착부 및 복구면적의 감소, 공사기간의 단축 등으로 인해 CO2배출량은 교통 체증에서 68.0%, 기계장비 사용에서 73.4% 감소하여, 총 72.6%가 감소하는 것으로 나타나고 있다.

▲ 굴착과 비굴착의 연료비 비교 / 출처. A Carbon Dioxide Comparison of Open Cut and Pipe Bursting, 2012, Akshay Joshi

(좌) The fuel consumption comparison for open cut and pipe-bursting due to traffic disruption(in gallons)

(우) Construction Machinery fuel consumption comparison between open-cut and pipe-bursting(in gallons)

기존관을 파쇄하며 신관으로 교체하는 ‘Pipe Bursting' 공법
Pipe Bursting 공법의 기본 원리는 굴착 없이 원뿔의 파쇄헤드와 날을 견인하여 기존 노후관을 땅속에서 파쇄하고 후미에 연결된 신관으로 관을 교체하는 공법이다.

Pipe Bursting 공법은 1970년 후반 영국에서 소구경의 가스 메인 배관의 교체를 위해 영국의 가스 회사 인 D. J. Ryan & Sons에 의해 처음으로 개발되었다. 이후 국제적으로 시장이 성장하며 북미 지역의 상하수도·가스 시장에서 지속적으로 발전되어 왔다.

▲ (상) Pipe Bursting 공법의 기본 원리 / (하) 다발관 및 불용관을 손 쉽게 제거할 수 있다.

국내에서도 최근 장비 운영 및 시공의 효율성을 높이기 위하여 관경 D15mm에서 D80mm까지의 소구경용과 D100mm에서 D500mm까지의 중구경용으로 구분하여 도입・개발됐다.

Pipe Bursting 공법은 관로의 전・후단부에 작업구를 설치하여 원뿔 모양의 파쇄 헤드를 기존 노후관에 삽입, 기계적인 견인력을 이용해 기존관을 파쇄하고 동시에 파쇄 헤드의 후단에 연결된 신관을 기존관의 경로를 따라 견인하게 된다.

특히, 빈번하게 누수가 발생되고 있으나 확인 및 복구가 어려운 불용관 또는 기존에 사용하던 관들을 제거하지 않고 이설하여 생긴 다발관 등을 Pipe Bursting 공법의 적용으로 제거가 가능하여 유수율 향상에 기여한다.

▲ Pipe Bursting 공법 제원

완전 구조적 보강이 가능한 비굴착 갱생 공법에는 어떠한 것들이 있나요?
구조적 보강은 AWWA 등급기준 중 모든 특정 하중에 대한 구조적 저항(내부 및 외부)이 가능한 Class Ⅳ 기준인 완전 구조적 라이닝(갱생)(Full-structural lining)에 해당하는 등급으로 신관과 동일한 HDPE Pipe를 사용하는 PE-CFL(Close Fit Lining)공법과 PE-SL(Slip Lining)공법이 있다.

PE-CFL(Close Fit Lining)공법은 노후관 속에 관경이 기존관과 같은 HDPE관을 견인력을 유지한 채 구경 축소용 Die를 통과시켜 도달구까지 연속적으로 견인, 삽입하고 일정시간 경과 후 견인력을 제거하게 되면 긴장된 HDPE관이 줄어들면서 축소되었던 구경이 자연회복력에 의해 처음 공장에서 생산된 형태인 원형으로 복귀되면서 기존관 내벽에 밀착(Close-fit)하여 노후관의 수명을 연장하는 공법이다.

PE-SL(Slip Lining)공법은 기존관의 내경보다 작은 외경의 새 관을 삽입하는 공법으로 견인을 하거나 밀어 넣는 방식으로 관을 삽입하게 되고 이때, 관 사이 빈 공간은 내력 보강을 위해 그라우팅으로 충전하여 기존 관과 구조적으로 일체화하는 공법(PE-SL)이다.

구조적 보강이 가능한 갱생 공법인 UV-CIPP 공법은 유리섬유 튜브라이너를 사용하는 현장경화관(CIPP; Cured In Place Pipe) 공법으로 기존의 온수 및 스팀을 이용한 경화 방식이 아닌 관로 내부로 유리섬유튜브에 UV 수지가 함침된 튜브 라이너를 삽입한 후 UV조사장치를 이용하여 UV광경화 시켜 노후 관로 내부에 새로운 라이너를 만들어 노후배관 내부에 강하고 얇은 파이프를 새롭게 형성시키는 갱생 공법이다. 이 기술은 고온의 증기와 열을 사용하는 기존의 현장경화관 기술(CIPP)보다 굴곡강도가 4배 이상 높아 저에너지 고강도로 주목받고 있다.

비굴착 공법, 노후관로 개량 사업 新 시장 기대
㈜티엘티는 끊임없는 기술 개발과 연구를 통해 배관의 내외부에 국부적인 두께 감소 또는 손상 시 고분자 계열 필러를 충전하여 성형한 뒤, 에폭시 수지가 합침 한 탄소섬유 복합슬리브로 해당 부위를 감싸 보수하여 원관 수준의 강도를 가지는 탄소섬유 보강기술을 개발했다.

▲ (주)티엘티 박상봉 대표가 비굴착 교체 기술에 대해 설명하고 있다.

비굴착 공법은 기존의 불완전한 시공과 품질 불량으로 인하여 기피 되어온 노후관로 개량 사업의 新 시장이 창출될 것으로 전망되고 있다. 뿐만아니라 여러 사회비용 저감 및 공법의 안전성, 전 세계적인 탄소 절감 노력 등이 광범위하게 이뤄지고 있다. 이러한 현시점에서 ㈜티엘티는 굴착에서 비굴착으로의 관로 개량 패러다임의 변화에 앞장서며 비약적인 성장 발판을 마련하게 됨에 따라 향후 행보가 주목되고 있다.

[이미디어= 김한결 기자]