리바·격자형로프·섬유직조씨트·내진모르타르… 용도에 따라 사용

▲ 고가차도 보수     © 매일건설신문

건설자재 제조 등 기타 시설물 축조관련 전문공사업체 씨엘엠건설(주)·씨엘엠테크(주)의 신기술이 산업계의 주목을 받고 있다. 씨엘엠의 특허기술은 ▲BQR공법 (바잘트 섬유 내진공법) ▲MC공법 (중성화·염해방지 코팅공법) ▲WMR공법 (항균 단면보수·보강공법) 외 다양한 특허 공법을 보유하고 있다.

윤종철 씨엘엠건설(주)·씨엘엠테크(주) 대표는 “재료에 관심이 많다. 몰탈(mortar·시멘트·모래 반죽)도 지역성과 공사 환경에 맞게 개발하는 것이 중요하다” 면서 “하수박스 공사인지, 연해 해안인접 공사인지, 터널공사인지에 따라 몰탈의 사용하는 용도와 기능이 다르다”고 말했다.

BQR공법 바잘트 섬유 내진공법(특허 제10-1912667호)은 인장강도 변화가 400도 이상부터 강도열화가 현저히 떨어지는 기존의 탄소섬유, 유리섬유와 달리 600도의 고온에서도 강도가 거의 90%유지하며 내화성이 우수한 친환경 공법으로 주목을 받고 있다.

BQR공법은 친환경 현무암 섬유를 가공한 보강재 및 모르타르를 이용한 내진보강 공법으로 1400도에서 현무암을 가열 용융해 노즐을 통한 필라멘트(실) 형태로 가공한 것이다. 철근대용의 바잘트 섬유를 수지와 혼합해 막대기(바잘트리바), 격자형 로프, 섬유직조 씨트, 바잘트 화이버를 혼합한 내진 모르타르 등 4종류로 기존 콘크리트 구조물의 단면을 증대시켜 내진보수·보강하는 공법이다.

이 공법의 특징은 불연, 방열, 내열, 방음, 흡음이 우수하다는 점이다. 또한 마모성, 침식성, 부식 등의 저항이 우수하고 무엇보다 환경 친화적이고 독성이 없는 천연섬유다. 원적외선과 음이온 방출량이 많고, 반면 방사선 방출량이 적어 항균작용과 방향효과가 탁월하다. 중량은 기존 보강재에 비해 1/4로 가볍고 대신 인장력은 2.2배로 강도가 높다.

현장여건에 따라 단면증대는 리바를, 단면보강은 격자로프나 직조씨트를 사용하고, 단면보수는 내진몰탈로 적용가능하다. 따라서 단면형상에 무관하게 시공할 수 있다.

바잘트 섬유 공법 중 ‘바잘트 리바(rebar)’는 매트릭스처럼 보강재와 레진으로 바잘트 섬유를 합친 새롭게 개발된 신소재다. 내진보강 및 단면 증대가 필요한 콘크리트 구조물, 교량의 교각부 보강, 건축물의 기둥·방화벽·외벽 보강에 사용된다. 항만·항구·댐·터널·활주로·고속도로 등 구조적 성능개선을 요구하는 콘크리트 구조물에 적합하다.

‘바잘트 격자형 로프’는 바잘트 섬유사를 특수가공하고 표면에 레진으로 섬유를 코팅해 직조한 로프다. 가볍고 강도가 강하면서 내구성과 유연성이 뛰어나 하중에 의한 내하력 보강을 위한 교량의 슬라브, 거더 및 건축물의 천정, 비대력 벽 등에 적용가능하다. 그밖에도 지하구조물 및 터널부 보강 등 구조적 결함을 가진 콘크리트 구조물의 성능 개선에도 합당한 소재다.

‘바잘트 섬유직조시트’는 바잘트 섬유실을 특수 편물 가공한 이후 콘크리트 구조물에 도포한 이후 레진으로 코팅해 직조한 씨트로써 높은 인장강도. 낮은 연장률, 낮은 변형성, 높은 온도 저항성, 극한의 내한성과 같은 우수한 물성을 가지고 있다.

‘내진몰탈’은 현무암광물을 고온에서 가열 용융해 추출한 바잘트 섬유를 잘게 절단하여 가닥형태로 가공해 몰탈 생산과정에서 혼합한 고기능성 재료다. 휨강도가 매우 높아 인장력에 취약한 기존 콘크리트의 단점을 보완할 수 있으며 부착강도가 우수해 움직이는 콘크리트 구조물과 일체화를 이룰 수 있어 내진에 우수하다.

친환경적 소재로 생산과정에서 분산된 미세 입자를 흡착 기술을 접목하여 시공시 밀폐된 관로 및 다중시설에 사용시 50%의 분진을 감소하고 배기가스 및 폐기물이 거의 발생하지 않기에 폐기 시에도 유해물질이 생기지 않은 그야말로 친환경 보수보강자재다. 움직이는 지하·지상 콘크리트 구조물 보수나, 교량의 슬라브·거더·교각부 보수, 건축물 슬라브·기둥·외벽부 보수, 도로 및 터널 옹벽부 보수, 화재에 취약한 구조물 보강에 적합하다.

‘MC공법(특허 제10-1402284호)’은 철근콘크리트 신·구 구조물의 보호목적으로 표면에 침투형 중성화 보호용 코팅제를 입혀서 곰팡이, 박테리아, 조류, 물 때, 이산화탄소, 산성비, 염해성분, 수분 등을 외부로부터 유입되는 것을 차단한다. 중성화, 염해 등으로 인한 구조물의 내구성능 저하를 방지하는 역할을 하는 표면보호공법이다.

기존제품의 경우 통기성 및 하자처리 불량에 의한 코팅재의 박리현상이 발생하지만, 이 제품은 통기성확보로 수분압력으로부터 마감재 박리를 근본적으로 차단하는 방수제이다.

MC공법은 한국철도시설공단이 발주하는 ‘경부선 사촌천교 외 3개소 보수보강 및 배수시설 설치공사(물량 : 약21,000㎡)’에 적용됐다.

‘WMR공법(특허 제10-0993585호)’은 중성화, 염해, 동해, 화학적 침식 등에 의해 강성 및 내구성이 저하된 콘크리트 구조물의 본래 성능을 회복시키는 보수보강 및 지진환경에 무방비로 방치되어있는 비내진 콘크리트 구조물의 내진보강에 사용된다.

이 공법은 계절 및 현장 여건에 따라 제품을 조절해 생산하므로 현장 특성에 부합된 제품이다. 내식성, 내화학성, 광분해성, 자외선 흡수 분해성이 우수해 기존 콘크리트 구조물과 재료가 일치해 접착성이 증대되고 동질의 무기질 화합물로 구성돼 부착력이 탁월하다.

특히 WMR공법은 한라건설이 낙찰 받은 경남 창원시 하수관리 사업소가 발주하는 ‘창원시 노후 하수 관로 정비공사 1단계(창원시, 진해시, 마산시 약36,000㎡) 3개 도시에 적용됐다.

윤종철 대표는 “창원시 노후 하수관로 정비공사에 적용된 WMR공법, 경부선 사촌천교 외 3개소 보수보강에 적용된 MC공법은 국내 단일현장에서 가장 대규모로 씨엘엠건설/테크(주) 공법이 적용된 사례이고 이를 바탕으로 끊임없는 연구개발(현장에 맞는 제품, 시공 장비에 현대화)로 앞으로의 보수보강 시장에 혁명을 일으키겠다”고 자신감을 드러냈다.

▲ 윤종철 CLM건설/테크 대표이사     © 매일건설신문

/변완영 기자