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콘크리트를 스프레이처럼 뿌린다고? 목록

조회 : 1722 | 2012-08-02

1970년대 우리나라에는 1500여 개에 이르는 광산이 있었다. 당시 주 난방원이 연탄이었기 때문. 연탄을 만드는 석탄을 캘 수 있는 광산은 중요한 산업이었다.

하지만 1980년대 후반부터 석유나 가스난방이 늘면서 연탄 수요는 줄어들었고 광산 수도 급격히 줄었다.

그런데 최근 원유 가격이 가파르게 오르면서 ‘광산의 재발견’작업이 진행되고 있다. 우리가 가진 최소한의 자원이라고 확보하자는 이유에서다. 이와 함께 기존 광산의 갱도를 넓히고 안전성도 높이는 ‘광산현대화’ 기술도 속속 개발되고 있다.

한국건설기술연구원은 규모가 커진 현대 광산의 구조적 안전성을 높일 수 있는 ‘이동식 믹서(Mobile Mixer)를 활용한 스프레이콘크리트 시공시스템’을 개발했다고 24일 밝혔다.

예전에는 좁은 갱도를 파서 채굴했는데, 요즘은 대규모 장비를 이용하는 경우가 많다. 이 때문에 갱도를 크게 만들어야 하지만 이럴 경우 광산이 무너질 위험이 높아진다. 기존에는 나무 기둥 등으로 굴이 무너져 내리지 않도록 받치는 ‘지보보강공법’을 쓰면서 ‘스프레이콘크리트’로 보완했다.

스프레이콘크리트는 압축된 공기로 콘크리트를 뿜어내 급속하게 굳히는 방법이다. 이 방법을 쓰면 갱도 위쪽 무게를 효과적으로 지지하게 되므로 그만큼 구조적 안전성이 높아진다. 그러나 현재 스프레이콘크리트 시공법은 주로 도로 터널에서 쓰던 방식이라 갱도에서 사용하기에는 한계가 있었다.

마상준 건기연 지오(Geo)인프라연구실 연구위원은 “기존 스프레이콘크리트 시공법은 현장에 생산 시설을 설치하거나 레미콘 업체로부터 공급받는 방식”이라며 “광산업체 대부분이 비용 문제로 현장 생산시설 설치를 난감해 하고, 먼 광산까지 콘크리트를 운반하는 과정에서 품질 변화가 생길 가능성도 있어서 개선할 필요가 있었다”고 말했다.

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첫번째사진 : 위키미디어 제공, 두번째/세번째사진 : 한국연구재단 제공

 

연구팀은 이런 문제를 해결하기 위해 이동식 믹서를 활용해 스프레이콘크리트 시공을 하기로 했다. 콘크리트를 만드는 재료를 그대로 싣고 가 현장에서 스프레이콘크리트를 만든 뒤 뿌리자는 것. 이렇게 하면 콘크리트 목표 배합비 조정이나 품질관리도 수월해진다.

마 연구위원은 “이동식 믹서 차량은 기존 도로 긴급보수에 사용하던 것인데, 여기에는 콘크리트를 만드는 데 필요한 재료와 배합량을 계량할 수 있는 부분 등이 있다”며 “여기에 지름 5cm의 철심인 강섬유(steel fiber)도 섞을 수 있도록 개조해 광산 갱도에 적합한 방식으로 개발했다”고 말했다.

건기연은 이 시공법을 활용하면 광산갱도 현장에서 사용될 지보용 스프레이콘크리트의 품질과 강도를 높일 수 있으므로 대규모 광산 갱도 내 작업 안전성도 훨씬 향상될 것으로 기대하고 있다.

한편 이 시공법은 지난해 4월 워런 버핏이 투자하겠다고 발표한 강원도 영월군에 있는 ‘상동광산’에 활용하기로 결정됐으며, 8~9월 첫 시공에 들어갈 예정이다.

박태진 기자 tmt1984@donga.com

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