지하 굴착 '소음·진동' 영향 쉽게 파악…건설연, 체험 시뮬레이터 개발

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연구진이 VR 기반 소음·진동 체험 시뮬레이터 체험을 하고 있다.

한국건설기술연구원(원장 김병석)은 국내 최초로 빌딩 인포메이션 모델링(BIM)과 가상현실(VR) 기반 대심도 발파 시 소음·진동 영향 체험용 시뮬레이터를 개발했다고 13일 밝혔다.

대도시를 중심으로 지하도로 및 철도 등 지하 교통 인프라 개발사업이 지속 증가하고, 도심 지하공간을 이용한 대규모 교통 인프라 건설이 추진되는 상황이다.

지하 대심도 건설사업에 대해 국민 관심이 높아짐에 따라 지반 침하(땅 꺼짐), 발파 진동 및 소음과 같은 파생 문제에 대한 우려도 커지고 있다.

민원인 입장에서는 소음과 진동 영향도를 체감할 수 없어 주거지역 지하에서 진행되는 대심도 공사에 대한 불안감에 다양한 민원을 제기하고 있다.

이에 건설연은 '도심 지하 교통 인프라 건설 운영 기술 고도화 연구단(단장 김창용)' 주관기관으로서 도심 지하 교통 인프라 건설 기술 고도화를 실현했다.

개발 기술은 BIM 기반으로 대심도 발파에 따른 소음 및 진동을 시각화해 발파 영향범위 등 분석 결과를 제공할 수 있다.

그리고 VR 기술과 음파 방식의 진동기술을 사용한 시뮬레이터를 활용해 공사장 주변 거주민 등 공사 이해관계자가 사전에 공사 현장 소음 및 진동을 체험할 수 있게 했다. 또 지하발파에 따른 소음, 진동 이외에도 건설현장에서 발생하는 다양한 소음, 진동 체험이 가능하다.

개발 기술을 통해 발파 소음 및 진동 관련 공법 검토와 민원 요소를 시민들에게 쉽게 설명하고 불안감을 해소하는데 기여할 수 있다.

개발된 진동 및 소음 체험 시뮬레이터 정확도(실측 데이터값-시뮬레이터 입력값)에 대한 한국정보통신기술협회(TTA) 인증까지 획득해 객관적인 성능, 기능 및 품질검증을 완료했다.

또 소음, 진동 시뮬레이터 관련된 핵심 특허는 향후 사업화를 지향하는 민간기업을 대상으로 기술이전이 2건 완료됐다.

개발 시뮬레이터는 태영건설에서 시공하는 호남고속철도 2단계 사업 제5공구에 설치돼 있으며 민원인들의 소음, 진동 사전 체험을 통한 대심도 공사 이해를 높이는데 활용되고 있다.

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BIM 기반 발파 영향범위 시각화

김병석 원장은 “개발 기술은 도심 지하 교통인프라(도로, 철도 물류 등) 건설 시 발생할 수 있는 민원을 사전에 해결할 수 있는 방안”이라며, “향후 지속될 것으로 예상되는 서울 및 수도권 주변 대도시의 지하도로 및 철도(지하철, GTX 등) 등 지하 교통 인프라 개발사업에 적극적으로 활용되어 국민들이 안심할 수 있도록 기여할 것”이라고 밝혔다.

연구단 연구책임자인 김창용 선임연구위원은 “이 외에 여러 가지 개발된 연구성과들도 GS건설, 대우건설, 현대건설과의 합의각서(MOA) 협약을 통해 시공 중인 지하도로 및 GTX 현장을 대상으로 성과를 검증해 실용화 기반을 확보했다”며 “최근 지하고속도로와 이슈가 되고 있는 철도지하화 사업 등 지하 교통 인프라 개발사업을 대상으로 활용성 확대를 위해 노력할 것”이라고 밝혔다.

이번 연구성과는 국토교통부 국토교통연구개발사업(전문기관 국토교통과학기술진흥원) 지원을 받아 '도심 지하 교통 인프라 건설 및 운영 기술 고도화 연구' 과제를 통해 개발됐다.

주관기관인 건설연을 비롯해 건국대, 한양대, 이피에스엔지니어링, 유앤피플 등 18개 기관(공동 16개, 위탁 2개)이 연구단에 참여했다.

김영준 기자 kyj85@etnews.com