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문제 정의
본고는 지난 30년간 토목섬유가 지반 및 지반환경분야에 주로 활용된 점을 주시하고, 토목섬유의 새로운 활용분야 및 기술발전 방향을 모색하기 위해 지난 3월 초 멕시코에서 개최된 제1회 GeoAmericas2008 Conference^] 주요 토의 내용을 소개하고자한다 토목섬유 활용기술에 대한 주요 의제를 중심으로 기존의 활용분야인 지반 및 지반환경을 벗어나 새로운 활용분야로서 수자원, 수리 및 광산분야로의 적용 가능성 및 관련기술들을 중점적으로 살펴보았다.
제안 방법
집수를 위한 배수층을 설치하였다(그림 7 (b)). 인근에 새로운 액상폐기물 처분용 댐의 건설이 곤란하자 기존의 댐 상단에 약 2.0m 높이의 보강토 옹벽을 250m 길이에 걸쳐 조성하여 추가적으로 폐기물을 저장할 목적으로, Geogrid 및 21kN/m의 인장강도를 갖는 Non-woven geotextile을 사용하여 보강토옹벽을 시공하였다.또한, 댐의 하류측에 5cm 두께의 ShortcreteW 시공하고, PVC Geomembrane이 상류 측 경사면에 포설되었다.
대상 데이터
0:1로 다짐점토를 이용하여 처분장 제방을 조성하였다(그림 7 (a)). 처분장은 처분폐기물이 매우 높은 부식성(pH 三12)과함께, 중금속을함유하고 있는점을고려해서 내부사면 및 바닥은 0.8mm 두께의 PVC Geomembrane 및 50cm 두께의 다짐점토층으로 구성되었다. 처분장은 인근 계곡 부와의 표고차가 40-5Qm에 이르는 구릉지 상부에 위치하게 되어 지형 구조상 제방사면 시공을 위해서는 많은 토공을 필요로 하고 또한 계곡부의 환경 영향요인을 저감해야 하는 문제들이 있었다.
성능/효과
이외에 소규모 운하건설을 위해 Shortcrete 및 토목섬유를 사용한 다양한 라이너시스템에 관한 프로젝트들이 진행되었으며, Geomembrane과 Shortcrete를 함께 사용하여 건설 후 10년 이상 운영 중인 운하들에 대한 Benefit/Costoil 관한 통계자료가표 3에 나타나있다. 결론적으로 장거리에 걸쳐 담수를 운반 혹은 저장하기 위한 운하에 있어서 침투누수에 의한 손실유량을 최소화하기 위한 라이너재로서 Geomembrane 및 GCL을 사용하려는 경향은 증가 추세에 있다.또한 그 동안의 시공경험으로 판단하여 볼 때 충분한 장점 및 이익을 가져다 줄 수 있을 것으로 나타났으며, 앞으로 시공될 운하에도 그 적용 가능성을 충분히 검토해 볼 만한 가치가 있을 것으로 판단된다.
처분장은 인근 계곡 부와의 표고차가 40-5Qm에 이르는 구릉지 상부에 위치하게 되어 지형 구조상 제방사면 시공을 위해서는 많은 토공을 필요로 하고 또한 계곡부의 환경 영향요인을 저감해야 하는 문제들이 있었다. 문제점 해결을 위해 제방 상단에 35~55kN/m의 인장강도를 갖는 PVA geogrid와 Woven and non-woven PP geotextile을이용하여 보강토옹벽을 5.0m 두께로 총 1, 710m 시공하였고, 시공완료 후 5년간성공적으로 가동 중에 있으며 옹벽에 대한 계측결과 옹벽 상단에서의 최대수평변위는 7.6cm, 최대 침하^약 6.0cm 관찰되었다.
자연으로부터 구할 수 있는 토목건설재료의 부족은 토목섬유(Geo印nthetics)의 개발을 촉진시키고사용량을 획기적으로 증대시켰으며 우리나라를 포힘여 전 세계적으로 현재까지 약2백억E 이상의 각종 토목섬유제품이 토목 환경, 해양, 수자원분아에 걸쳐 사용된 것으로 알려졌다. 토목섬유는 초기개발단계에서의 기본 기능(여과, 분리, 보강 및 배수) 이외에 오늘날 새로운 기능을 추가한 제품들이 시간을 다투어 개발되고 있는데, 예를 들면 차수기능에 보강기능을 추가한 Textured geomembrane이나 Bentonite geocom- posite, 반복하중에 의한 도로포장면 균열방지 및 노상토 보강을 위해 개발된 Geegrid 혹은 Woven geotextile, 표면 보호 및 마찰감소를 통한 완충재 역할을 위해 개발된 Non woven geotextile, 기존의 Sheet-pile을 대체하기 위한 Geo-lock, 이외에 침식방지용 Geomat 및 토양유실 방지용 Geocdl의개발등이 있다
후속연구
결론적으로 장거리에 걸쳐 담수를 운반 혹은 저장하기 위한 운하에 있어서 침투누수에 의한 손실유량을 최소화하기 위한 라이너재로서 Geomembrane 및 GCL을 사용하려는 경향은 증가 추세에 있다.또한 그 동안의 시공경험으로 판단하여 볼 때 충분한 장점 및 이익을 가져다 줄 수 있을 것으로 나타났으며, 앞으로 시공될 운하에도 그 적용 가능성을 충분히 검토해 볼 만한 가치가 있을 것으로 판단된다.
있다. 이러한 연구 및 기술개발 추세는 21세기를 살아가는 지반 공학자들에게 새로운 도전을 요구하고 있으며, 토목섬유 활용기술의 개발이 자원보존, 기후변화 대처, 개발도상국의 인프라시설, 자연재해에 적극적으로 대처하기 위한 새로운 분야로 자리잡고 있는 상태이다따라서 향후 특성시험법의 연구, 설계, 시공법개발 등 국내 토목섬유 활용기술의 활성화와 힘께 정기적인 기술세미나 개최 및 대학에서의 토목섬유과목 교육 등 적극적인 대책마련이 시급히 이루어져야 할 것으로 사료된다.
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