안녕하십니까. 김효진 과학 분야 전문가입니다.
토목공학
Q. 과거의 오래된 콘크리트 건물들이 외국에
안녕하세요. 김효진 전문가입니다.콘크리트는 시멘트, 모래, 자갈뿐만 아니라 혼화재 및 혼화제를 첨가합니다.쿤크리트를 구성하는 재료들은 많은 연구를 통해 발전되었습니다. 따라서 과거보다는 현대의 콘크리트 성능이 우수합니다. 콘크리트가 타설되는 환경을 감안하여 강도와 내구성을 증진시키는 등 고성능 콘크리트, 특수 콘크리트도 있습니다.과거의 건축물들이 현재에도 유지되는 것은 보수 및 보강을 통해 유지관리를 하기 때문이고 현대의 콘크리트보다 우수한 것은 아닙니다.
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Q. 지하철을 지방에서는 보기가 어려운데 왜 지하철을 안만드는 건가요?
안녕하세요. 김효진 전문가입니다.지하철이 지방에 건설되지 않는 이유는 경제성 때문입니다.지하철 도입이 필요한 만큼 유동 인구가 많지 않고 지하철 역사 주변의 개발 효과도 미미하기 때문입니다. 또한 민가와 지하철 역의 이격거리가 커서 도보를 통한 접근성이 결여되기 때문에 교통 수요를 흡수하기도 곤란하기 때문입니다.
토목공학
Q. 일반도로에 포트 홀은 왜 생기는 건가요?
안녕하세요. 김효진 전문가입니다.도로에 발생되는 포트홀의 원인은 시공불량, 지반침하, 충격 등이 있습니다.시공불량은 기층과 보조기층 등의 압밀로 발생됩니다. 도로를 보수할 때, 아스콘 보수나 재포장을 하기 때문에 부득이 한 결과라고 볼 수 있습니다.지반침하는 성토층의 시공불량에 기인하는데, 압밀이 진행된 후에는 주로 동결과 융해의 반복으로 아스콘이 수축 및 팽창하여 균열이나 국부적인 파손이 발생됩니다.하절기 등에 발생되는 것은 주로 중차량의 통행으로 충격이 누적되어 포장면에 균열이 발생되고 우수의 침입과 차량의 통행으로 파손이 가중됩니다.
토목공학
Q. 지하철 공사시 그 지하철이 지나는 통로는 어떻게 뚫게 되나요?
안녕하세요. 김효진 전문가입니다.지하철 터널은 도심지에 건설되고 다른 지하철노선을 통과하기도 하므로 그 환경에 따라서 여러 터널 공법이 적용됩니다.터널 공법은 개착식, NATM, TBM, 쉴드 공법 등이 있습니다.개착식 공법은 지반을 굴착하여 시공하는 공법입니다. 도로를 지나다보면 도로에 복공판이라는 철판이 있는 것을 볼 수 있는데, 그런 곳들이 개착식 공법을 적용한 곳입니다. 철근콘크리트박스 구조물을 설치할 때는 특별히 박스공법이라고도 부릅니다.NATM은 발파하여 굴진하는 공법으로서 지반이 강한 암반지반에 적용합니다.TBM과 쉴드는 굴진기를 사용하여 굴진하는 공법인데, 전자는 암반지반에 적용하고 후자는 연약지반에 적용합니다.그밖에 지장물이 있는 지점 아래에 강관 등을 타입한 후 하부를 굴착하고 철근콘크리트 구조물을 시공하는 파이프루프 공법 등이 있습니다.
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Q. 토사 유출을 막기 위한 배수 시설은 어떻게 설계를 하나요?
안녕하세요. 김효진 전문가입니다.토목공사시 지하수의 유출, 토사의 유출에 대비하여 안전관리계획서를 작성하고 시공 계획을 철저히 수립해야 합니다.실시설계에서는 토질조사보고서 또는 지반조사보고서 등을 참고하여 배수 설계와 대책을 수립합니다.실제 공사를 하면서 육안 조사로 얻은 자료와 현장 상태를 적용하여 대책을 강구합니다. 현지에 적합한 공법을 선정 및 적용합니다.토사나 지하수 유출을 방지하기 위하여 널말뚝이라는 쉬트파일 등을 타입하는 차수 공법을 실행하고 물유리, 시멘트 등 적정한 재료를 사용하여 공사 지역 또는 구조물 배면에 그라우팅을 하는 약액주입공법 또는 약액고결공법 등을 실시합니다.100%의 차수는 어렵기 때문에 강제 배수를 실시하기도 합니다. 펌프 등을 이용한 강제 배수는 도심지 공사의 경우 지하수의 유출로 인해 주변도로의 침하나 주택, 건물 등에 피해를 끼칠 수 있으므로 주의해야 합니다.
토목공학
Q. 지반 침하가 발생하면 어떤 전조 증상이 벌어지나요?
안녕하세요. 김효진 전문가입니다.지반 침하는 지표면 아래의 하부층의 흙이 유실되어 상부층의 흙이 이완되고 압밀되는 현상입니다.지반 침하의 전조 증상은 다음의 경우들이 있습니다. 지표면 또는 주변에 균열이 발생됩니다. 시설물이나 건축물과 접하는 지면에 단차가 발생되고 때로는 시설물이나 건축물에 균열이 발생되기도 하고 기울어지기도 합니다. 그 정도가 심한 경우 건축물 등에서 부러지는 듯한 소리가 들립니다. 땅에 묻힌 상수도 또는 하수도가 파손되어 누수가 발생되기도 합니다.
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Q. 도시개발을 진행함에 있어 친환경 설계에 관하여...
안녕하세요. 김효진 전문가입니다.친환경 도시개발의 목적은 삶의 질을 높이고 지구를 보호하여 지속 가능한 미래를 확보하기 위함입니다.인프라를 효율적으로 구축하여 생태계를 보존하고 교통 시스템을 개선하여 환경 부담을 감소시킵니다. 녹지 공간을 확보하여 삶의 질을 높입니다. 재활용 공법을 개발하여 오염과 온난화 예방을 추구합니다.
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Q. SRC조는 어떤 구조를 말하는 용어인가요?
안녕하세요. 김효진 전문가입니다.SRC조는 Steel Reinforced Concrete조의 약어로서 철골철근콘크리트조를 말합니다.SRC조는 기성품인 철골 구조물의 주위에 철근과 콘크리트를 결합한 합성 구조입니다. 건물에 많이 사용되는 구조 형태입니다.장점은 지진에 대한 저항성이 우수하고 부재 설계 및 보강에 대해 여유롭습니다.인테리어 용어사전(동방디자인, 2006)을 참고하자면 단점에 대해 공사비의 고가, 공사 기간의 장기화, 균일한 시공의 불리라고 합니다. 하지만 이것은 상황마다 차이가 있어 옳은 설명이 아닙니다. 오히려 다른 구조보다 공사 기간이 짧고 균일한 시공에 유리하며, 공사비가 항상 고가라고도 볼 수 없습니다.
토목공학
Q. BRT 시스템의 장점과 단점은 무엇인가요?
안녕하세요. 김효진 전문가입니다.BRT 시스템은 선진국의 경우 기존 노선에 대한서비스의 증대에 목적이 있고 개발도상국의 경우에는 중경량 전철의 대체를 목적으로 합니다.장점은 기존 노선의 활용으로 건설비가 저렴합니다. 공사 기간이 전철 대비 1~2%로 매우 짧아서 빠른 이용이 가능합니다.단점은 정거장이 도로 중앙이므로 주변 지역의 개발에 미치는 영향이 미미합니다. 단점을 넘어서 BRT의 존재 이유를 흔드는 근간입니다.
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Q. 강이 홍수에 대비해 구조물 건설할 때?
안녕하세요. 김효진 전문가입니다.수공 구조물은 배수, 침수, 홍수를 대비하기 위하여 계획홍수량 및 설계강우량을 산정하여 설계에 반영합니다.서울시의 배수 구조물은 30년 빈도를 반영한 설계 강우량은 95mm/hr이며, 2022년 실제 최대 강우량은 141.5mm/hr, 435mm/day입니다. 일간 강우량 435mm는 1920년 8월 2일 기록된 354.7mm를 넘어선 계측치입니다.이 자료는 서울시 연구원의 보고서에서 인용한 일부입니다.지금 어떤 연구와 대안을 제시해도 의미가 없습니다. 출발부터 잘못되어 있으며, 수공 구조물 물에 대한 설계의 성립 이유를 알아야 합니다.수공 구조물은 30년 빈도에 근거하여 설계합니다. 전술했듯이 1920년의 강우량에 전혀 미치지 못하는 비에 대해 설계합니다. 그 이유는 수공 구조물 설계의 성립 근거에 있습니다.수공 구조물은 큰 홍수가 발생되도 그만큼의 강우량에 대비하지 않습니다. 오로지 30년 빈도로 적은 비에 대비하여 설계합니다. 이 30년의 수치는 그 어떤 과학적인 근거나 측정자료를 고려하지 않고 그냥 임의로 정한 수치인데, 매년 홍수가 발생되어도 여전히 작은 강우량인 30년 빈도로 설계합니다.그 이유는 10년에 1번, 아니 5년에 1번 홍수가 발생되어 비극적으로 매우 큰 인명 피해, 재산 피해가 발생되어도 국가의 입장에서는 그 피해금액이 구조물을 확장하는 비용, 강과 수공 구조물의 건설 비용보다 싸기 때문에 여전히 호우에 대비하지 않습니다. 이것은 한국만이 갖는 현실이 아니고 세계적으로 동일합니다.