도심지에서 발파 없이 암 파쇄 가능한 공법 개발

[강소기업이 미래다]
㈜대동이엔지

㈜대동이엔지와 동부건설. 역촌1구역 주택재건축 정비사업 현장.

도심 지역에서의 발파 공사는 소음과 진동 등 다양한 문제 탓에 엄두조차 내지 못하는 게 현실이다. 도심지역일수록 재건축과 재개발, 구조물 신축과 인프라 공사 등의 수요가 더 많은데도 불구하고, 공사에 대한 제약은 더 큰 환경인 것이다.

또한 여러 공사 중에서도 암반 발파 작업은 일반적인 공사 방법으론 막대한 분진까지 발생하게 된다는 점도 문제다. 물질적·정신적 보상을 요구하는 민원으로 이어지게 되다 보니 공사 자체가 쉽지 않다.

결과적으로 도심지 내 공사 시 소음과 진동의 민원을 줄이기 위해 업체들이 선택하는 방식이 바로 코어 드릴 사용이다. 하지만 기존의 코어 드릴을 다축으로 했을 경우 숙련공이라도 할지라도 천공 작업 제어가 불가능하다 보니 작업 효율이 떨어진다는 문제점에 부딪힐 수밖에 없다.

㈜대동이엔지와 포스코건설. 경기도 양평빈양지구 공동 주택단지 건설 현장.

이와 같은 어려움 속에서 ㈜대동이엔지가 발파없는 암 파쇄 공법을 개발해 업계에서 많은 주목을 받고 있다. 대동이엔지가 개발한 발파없는 암 파쇄 공법은 코어 드릴의 천공 깊이, 토크, 회전수가 자동 제어되며 3개의 축을 동시에 천공하여 작업 성능을 개선했다. 박정열 대표는 “작업 시 진동이 전혀 발생되지 않고 65dB(A) 이하의 소음으로 소음·진동으로 인한 민원이 발생하지 않기 때문에 민원으로 인한 공사 기간 지연이라는 변수를 막아주는 효과가 크다”라고 기술을 설명했다.

그의 설명에 따르면 기존의 유압 브레이커에 의한 암 파쇄는 피스톤의 타격 방식으로 암반에 충격을 주는 형식이라 타격 시 발생하는 소음을 근본적으로 차단할 수 없었던 반면, 대동이엔지가 개발한 브리오 리퍼의 댐핑 기능은 암석 파쇄 시 반발력에 의한 충격 소음을 저감시켜 소음 민원을 최소화시킨다. 또한 28Hz 이상의 진동을 가함으로써 암반이 갖는 절리의 확대를 유도하는 동시에 암반의 인장 파괴를 증가시켜 작업 성능을 개선한다.

브리오 리퍼는 특수 재질인 내모성 강재와 고장력 강재를 사용해 암 파쇄 시 반발력을 견딜 수 있게 만들어졌다. 최대 리핑력은 48t으로 암반 RQD 80까지 단독 작업이 가능하다. 브리오 리퍼의 방진장치는 암반 파쇄 시 갑작스러운 반발력을 줄여줄 뿐만 아니라 진동 및 충격을 저감시켜 굴착기에 전달되는 진동을 효과적으로 완충하는 점도 눈에 띈다. 이와 같은 특성 덕분에 장비의 내구 수명이 증대된다. 동시에 소음과 진동을 저감시켜 도심지 내 암 굴착 시 소음·진동 민원을 해결할 수 있다. 또한 브리오 리퍼는 링크부의 일직선 운동으로 파쇄력을 20% 상승시켜 기존 굴착 장비 대비 작업량을 두 배 이상 증대시킨다는 게 대동이엔지 측 설명이다.

인도 볼보 광산현장. 대동이엔지 제공

박 대표는 “무선 제어 다축 코어드릴로 동시에 3개의 축을 천공해 작업 효율을 높이며, 굴착기 또한 최대 반경 100m 내에서 무선 조정이 가능하여 작업 안전성을 확보할 수 있다”고 자사 기술을 소개했다. 천공 장비인 무선 다축 코어드릴은 천공 깊이 최대 1.1m, 토크, 회전수를 설정해 자동 제어할 수 있을 뿐 아니라 주입 속도 및 압력 제어를 통해 천공 부하를 제어하고 장비 수명을 증대시키는 장점이 있다고도 했다. 또한 굴착기 무선 원격 조정이 가능하여 운전자가 굴착기에 탑승하지 않고 굴착기, 다축코어드릴 동시 작업이 가능해 인건비 절감 효과를 거둘 수도 있다.

박 대표는 “도심지 내 재개발, 재건축 및 구조물 신축 공사 암 굴착 설계 적용 및 시공을 수행함으로써 ‘발파 없는 세상’을 만들어 가는 게 목표”라고 말했다. 그러면서 그는 도심지 건설 현장에서 발파로 인한 소음 및 진동 문제를 해결할 수 있는 대안책으로 발파 없는 암 파쇄 공법이 각광받을 것으로 예상한다고도 밝혔다.

한편 1997년 설립된 대동이엔지는 굴착기용 진동 어태치먼트 전문 제조사로 세계 최초 고주파 진동을 이용해 암반을 파쇄하는 진동리퍼와 틸팅 바이브로함마 등을 개발해 주목받고 있다. 신제품을 개발하기 위해 연구개발에 지속적으로 투자한 결과 특허 37건, 신기술 1건, 디자인 상표권 3건 등을 보유하는 성과를 거뒀다.

박 대표는 “대동이엔지는 세계에 존재하지 않는 혁신적인 신기술을 개발하여 건설현장에 보급화하는 게 목표”라고 밝혔다.

“암 파쇄 기술 자부심 독보적인 입지 구축”

박정열 ㈜대동이엔지 대표

㈜대동이엔지 박정열 대표(사진)는 굴착기용 진동 어태치먼트 전문 제조 부문에서 국내 최고의 전문성을 가진 경영인으로 손꼽힌다. 박 대표는 “사업 초기부터 기술에 대한 투자만큼은 아끼지 않았는데, 업계와 시장에서도 널리 인정해주고 있어서 감사할 따름”이라고 말했다.

그의 말처럼 대동이엔지는 2004년 세계 최초로 고주파 진동을 이용해 암반을 파쇄하는 장비인 ‘진동리퍼’를 개발한 이래로, 끊임없는 연구개발에 매진해왔다. 이후 장비로 전해지는 진동과 충격을 흡수하는 부품인 진동 고무를 자체 개발해 관련 제품의 내구성과 작업 효율을 극대화한 브리오 리퍼를 양산하는 데까지 성공했다.

한편 박 대표는 세계 유압브레이커 시장의 30% 이상을 브리오 리퍼로 교체하는 것을 목표로 주문 제작에 있어서 대량생산 체제까지도 갖추고 있다고 밝혔다. 해외에서도 인정받는 기술력으로 최근에는 세계 굴지의 굴착기 기업인 볼보에 50t급 진동리퍼 20여 대 수출 실적을 올리기도 했다.

박 대표는 앞으로도 기존의 기계식 굴착 공법 대비 소음, 진동이 발생하지 않고 작업성이 2배 이상 뛰어난 친환경적인 암 파쇄 공법을 시장과 업계에 널리 알려 나간다는 포부를 품고 있다.