해수부·해양연구원 등 3년 공동연구 결실
석션 파일 기초를 이용한 방파제 건설공법
주차타워 형식의 무인자동화 고단적재 시스템
컨테이너를 20단 이상 적재하여 자동 입출고되는 창고형 고단적 적재시스템(HSS : High Stacking System) 기술이 국내 기술진에 의해 세계 최초로 개발됐다.
해양수산부는 한국해양연구원, (주)이지인더스, 한국해양수산개발원, (주)토탈소프트 뱅크와 2004년부터 3년간의 공동연구 끝에 12월 5일 부산항 신선대 터미널에서 HSS 기술개발 성과보고회를 가졌다. 이번 보고회에서는 컨테이너 터미널 운영사, 선사, 화주 등 해운항만 관계자를 초청해 컨테이너가 자동으로 처리되는 일련의 과정을 보여줬다.
1만2,000teu급 이상 초대형선 기항에 대비하고 항만물류분야 차세대 성장동력 사업의 일환으로 국고에서 38억원, 민간 투자 31억원 등 총 51억원의 연구개발비를 투입하여 개발한 HSS는 5단까지 적재되던 기존 방식의 한계에서 벗어나 20단 이상 쌓을 수 있는 일종의 주차타워 형식의 시설이다. HSS는 20단 이상 적재 가능한 창고형 랙 구조물과 로다, 대차, 승강장치로 이루어진 컨테이너 자동 처리장치, 그리고 무인 자동 운영시스템으로 구성되어 있다.
수출 통해 3조5,000억원의 수익 창출 예상
KMI가 분석한 HSS 도입 효과 분석에 따르면 5만톤급 4선석을 기준으로 △HSS 전용터미널의 경우 RMGC(Rail Mounted Gantry Crane)터미널에 비해 약6.7% 투자비가 더 소요 △RMGC의 경우 순작업시간당 25~30개/대, RTGC(Rubber Tired Gantry Crane)의 경우 20~25개/대, HSS 40~45개/대 내외의 생산성
△RMGC터미널에 비해 약 6% 연간운영비 절감 등의 특징을 가지고 있으며, 이를 통해 △2배의 항만부지 활용율 제고 △인건비, 동력비, 기타 시설유지보수비 절감 △일시에 대량 장치가 가능해 환적화물 유치 및 무료장치기간 연장 등 직·간접 개발효과가 예상된다.
또한 현재 전 세계에서 매년 10%씩의 물동량 증가로 인해 25개 터미널 100선석 규모의 신규수요가 발생하고 있으므로 이 중 40개 대형 터미널을 대상으로 수출할 경우 3조5,000억원의 수익을 창출할 수 있을 것이라 예측했다.
해양수산부에서는 이번 HSS 기술이 동북아 물류허브 구축에 기여할 뿐 아니라 이 기술을 러시아, 두바이 등 해외항만에 수출할 수 있고 철송장, 내륙운송기지 등 다양한 시장에서 활용될 수 있을 것으로 국내 항만건설·물류산업 발전에 큰 도움이 될 것으로 기대하고 있다.
다양한 해양조건에 적용 가능한 석션파일 공법
한편 새로운 방식의 석션 파일(Suction Pile) 기초를 이용한 방파제 개발을 위한 시험 시공이 완료돼 항만에서 수심이 깊고 연약한 지반의 공사가 용이해지고 공사비의 대폭 절감이 예상된다.
해양수산부는 이 공법 개발을 위해 지난 98년부터 올해까지 총 157억여원을 들여 한국해양연구원(박우선 박사팀)과 대우건설(참여기업)이 참여해 대수심, 연약지반에 적합한 석션 파일을 기초로 하는 중력식 방파제 건설공법을 개발하고 있다고 밝혔다.
이번에 시험 시공한 석션 파일 기초 방파제는 육상에서 제작한 지름 11m의 대구경 원형파일을 지지층(암반)까지 석션 공법을 이용해 설치하고 그 위에는 케이슨을 설치해 완성했다. 이번 석션 공법은 파일 내부의 물이나 공기와 같은 유체를 외부로 배출시키면 파일 내부와 외부에 압력차가 발생하는 석션압의 원리를 이용하여 파일이 지지층까지 자체 중력에 의해 설치되도록 하는 방법이다.
따라서 석션파일의 기초는 크기에 제한을 받지 않고 수심에 관계없이 설치가 가능하여 대수심이나 해양조건에서 적용성 및 경제성이 탁월할 뿐만 아니라 연약지반의 개량이나 준설치환 등이 필요하지 않고 소음이 거의 없기 때문에 수심에 관계없이 설치가 가능해 해양환경오염 우려도 적다.
울산 신항지역 50m 시험시공
이 공법이 성공적으로 개발되어 울산 신항 북방파제(길이 2.75km)에 적용될 경우 공사비가 1m당 기존 2억3,000만원에서 1억8,000만원으로 절감되어 총 1,400억원을 절감할 수 있을 것으로 해양수산부는 예상하고 있다.
현재, 울산 신항 북방파제 예정구간에 50m의 방파제 시험시공과 실시간 계측시스템을 설치완료 하였으며 앞으로 태풍시 파도와 풍랑 등에 대한 방파제 움직임을 모니터링하고 방파제의 성능을 분석하여 2008년 10월까지 최종 개발을 완료할 예정이다.
해양수산부는 대수심 해양구조물의 필요성 증가에 부응할 수 있는 석션 파일 기초의 설계 및 시공기술이 확보되면 항만건설 비용의 대폭절감은 물론 장기적으로 이와 유사한 해상풍력발전이나 해양자원개발, 해상공항 등 해양구조물 건설 기술을 확보할 수 있을 것으로 크게 기대하고 있다.