터널화재시 터널복구 빠르게 할 수 있는 기술 나왔다
1996년 영불 해저터널에서 발생한 화재로 인해 터널 복구에 6개월이 소요되었으며 복구비용은 3억5천만달러로 추정되었다. 1999년 오스트리아 타우른(Tauern) 터널에서 발생한 화재사고에서는 터널구조물을 3개월간 복구하는 기간 동안 보수·보강비 6백만달러, 통행료 손실 2천2백5십만달러라는 엄청난 경제적 손실를 유발하였다. 또한 역시 1999년 프랑스와 이탈리아를 연결하는 몽블랑(Mont Blanc) 터널 화재사고로 인하여, 2001년 말까지 2년간 통행금지 조치 및 이로 인한 막대한 경제적 피해가 발생하였다 (총 복구비용 2억7천3백만 달러). 국내에서도 대구지하철 참사(2003) 후 중앙로역을 중심으로 하여 양방향으로 2개역씩 총 5개 역사 구간의 운행을 잠정중단하고 구조물 복구를 8개월 동안 실시한 바 있다 (추정 복구비용 약 1,000억원). 또한 2005년에는 나이키 미사일 추진체를 운반하던 차량에서 발생한 불로 인해 발생한 터널화재의 경우에도 화재발생 후 복구까지 8개월이라는 긴 시간이 소요되었습니다. 이외에도 지난 5년간 해마다 약 4.6건의 크고 작은 터널 화재사고가 발생하고 있으며, 화재규모에 따라 수시간에서 수십일의 복구기간이 소요되었다.
급격한 교통량 증가와 터널의 길이가 길어져 교통사고 확률이 높아지는 것 등으로 인해 특별한 방재대책을 세우지 않는 한 터널 화재사고가 계속적으로 증가될 위험이 있다. 더욱이 폐쇄된 공간 특성 상, 터널 화재는 대형 사고로 이어지기 쉬우며 구조물에 심각한 손상을 발생시킬 수 있다. 따라서 화재 후 복구에 소요되는 상당한 예산손실뿐만 아니라 복구 기간 동안의 교통흐름 저해로 인해 추가적인 사회적 손실을 야기할 수 있다.
하지만 아직까지 국내외적으로 터널 화재 발생 후 구조물의 손상정도를 신속하고 정확하게 파악하기 위한 평가기술과 평가된 손상정도에 따른 적합한 복구기술이 정립되지 않은 상황이다.
화재가 발생한 터널의 복구를 위해서는 터널내 구조물 현황조사를 실시하여 구조물의 복구 범위를 설정하는 것이 선행되어야 한다. 이 구조물 현황조사에서 가장 중요한 것은 화재 열에 의해 터널내 화재면으로부터 얼마의 깊이까지 콘크리트의 손상이 발생하였는지를 판단하는 것이다. 이러한 손상깊이를 측정하기 위하여 기존에는 터널벽면에서 콘크리트 코어(100mm이하 원통형 일정한 규격으로 만들어 재질을 시험할 때 쓰는 콘크리트 조각 )를 채취하여 실험실로 옮긴 후, 압축강도실험과 시차열분석(시료의 열변화 크기와 온도를 측정하는 실험방법) 및 엑스레이(X-Ray)시험 등을 수행하여 손상깊이와 정도를 파악하였다. 그러나 이러한 시험을 수행하기 위해서는 코어채취 및 이동, 실내시험의 단계를 거치면서 장시간이 소요되는 문제가 있다.
이와 같은 문제점들을 해결하기 위하여 한국건설기술연구원에서는 천공드릴이 콘크리트에 관입될 때 발생하는 저항력(예: 반력)을 측정할 수 있는 휴대용 천공저항시험장치를 개발하였다. 이 장비는 화재에 의해 손상된 콘크리트부에서는 천공저항치가 작게 나오고 손상되지 않은 콘크리트부에서는 천공저항치가 높게 나오는 물리적 현상을 이용하여, 화재에 의해 손상된 콘크리트의 손상 깊이와 손상 정도를 콘크리트 라이닝(터널내벽)의 두께 방향으로 연속적이고 정량적으로 평가할 수 있다. 제안된 천공저항시험 장치와 방법은 일종의 국소파괴법(제한된 작은 부분을 파괴하는 법)으로서 기존의 코어 채취 후 화재손상을 조사하는 과정보다 터널내 콘크리트 내벽(라이닝)의 피해를 최소화하면서 신속한 조사가 가능하다는 뛰어난 장점을 가지고 있다.
한국건설기술연구원에서는 실물 실험실시험을 수행하여 휴대용 천공저항시험장비의 최적 시험조건 및 천공저항-콘크리트 특성의 상관관계를 도출하였다. 또한 실제 화재사고가 발생한 터널에 실적용하여 개발된 시험장비의 적용성을 검증하였다. 향후에는 개발된 시험장비를 널리 보급하여 화재 피해가 발생한 터널의 신속한 복구를 도모하는데 기여하고자 한다.
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