녹색성장 시대를 맞아 ‘자전거’가 녹색교통 키워드로 등장하고 있다.
국토해양부는 4대강과 경인 아라뱃길 사업에 1700여 km에 이르는 자전거도로를 만들고, 2011년까지 국도변에도 자전거길 1700km를 조성하겠다는 계획을 발표했다.
현재 1.2%인 자전거 교통수단 분담률을 2012년까지는 5%까지 끌어올리겠다는 정부의 ‘자전거 이용활성화 방안’이 발표되자 관련 업계들도 부지런히 패달을 밟기 시작했다.
그러나 자전거도로를 만들기 위한 기존 도로망의 현실은 탄탄대로가 아니다. 산 넘고 물 넘고 바다까지 건너야 하는 상황이기 때문이다.
구조적으로 자전거도로를 설치하기 어려운 조건, 이를 테면 교량이나 제방 등 곳곳에 산재한 인공시설물 위에다가 ‘길을 새로 내야하는 경우’에는 해법이 쉽지가 않다.
다리를 늘릴 수도 없고, 제방을 넓힐 수도 없는 현실에서 (주)신승이앤씨(대표 남궁은)가 개발한 자전거도로 확장 공법은, 하나 더 얹혀주는 ‘덤’처럼 부담없이 다가오고 있어 최근 상한가를 누리고 있다.
교량확장 자전거도로ㆍ인도
일반적으로 자전거도로는 평지 노면에 필터층(모래 5㎝)을 깔고, 그 위에 보조기층(쇄석골재)을 포설한 다음, 마지막으로 투수성포장재(7㎝)로 마감하는 것이 보통이다. 그러나 인공구조물인 경우 이런 방식으로 시공한다는 것은 매우 어려운 일이다.
신승이앤씨가 개발한 신개념 자전거도로는 기존 교량을 있는 그대로 이용해서 확장하거나, 기존 도로 외측부의 경사부위에 시공한다는 점에서 획기적인 신기술로 평가받고 있다.
인도 없는 교량에 앵커볼트로 브래킷을 고정하고 그 위에 각파이프를 연결한 뒤 합성목재로 상판을 설치함으로써 자전거가 다닐 수 있는 자전거도로를 만드는 방법이다.
또 같은 방법으로 자전거도로가 아닌, 인도를 설치할 수도 있어 다양한 응용이 가능하겠다.
기존에 인공구조물에 추가하는 공법은 제방의 경우 물이 흐르는 단면을 축소하게 되고, 세굴(강기슭이나 바닥의 토사가 패임) 문제 등으로 기초공사비가 과다하게 발생됐었다. 즉, 교각 기초부가 하천 유심부에 위치하거나 장애물로 인한 난공사로 공사기간이 지연되는 등 관리비용이 증가하는 문제점이 대두됐었다.
또한 터파기, 되메우기 등 기초공사가 필요하고, 기초 지반침하 시 기존 교량과 인도 분리로 품질 유지와 관리가 어렵다는 점, 공사비가 구조물 길이 50m, 폭 1.5m일 때 m당 697만원대에 공기는 107일이나 소요되는 등 많은 문제점을 안고 있었다.
그러나 새로 개발된 교량확장 공법은 일정 규격을 타입별로 공장에서 미리 제작해 현장에서 조립 설치함으로써 획기적인 공사기간 단축을 실현시켰다.
또 기존구조물에 부착하는 공법이기 때문에 지반 및 지형 여건과 무관하게 시공할 수 있고, 물의 흐름이 원활하며 기초 지반침하에 따른 영향이 없다. 뿐만 아니라 구조체의 상부에는 합성목재를 적용해 경관을 향상시켰으며, 공사비 또한 기존 공법과 동일조건에서 m당 256만원대로 대폭 절감시켰고 공사는 단 7일밖에 소요되지 않아 혁신적인 공기단축을 가져왔다.
법면확장 자전거도로
교량확장 공법이 기존교량을 최대한 이용했다면, 법면확장 공법은 기존도로 외측부에 H-Pile로 천공, 삽입 후 Pile 상단부에 콘크리트 보를 형성하고 공장에서 제작된 브래킷을 조립, 설치해 법면부에 자전거도로를 형성하는 공법이다.
기존의 옹벽 현장타설 공법은 터파기 및 되메우기에 따른 공사비 증가와 장기간 교통 통제로 인한 민원발생, 기존도로 포장 해체시 폐기물이 발생하고 공사마감 시에는 재포장이 필요했었다.
또한 가교 설치는 물의 흐름을 방해하고 기초 세굴방지 대책이 필요하지만 법면확장 공법은 물 흐름에 지장이 없어 하천 흐름도 원활한 장점이 있다.
경관요소 가미한 친근한 시설물
교량과 법면을 이용한 자전거도로ㆍ인도의 상판은 모두 ‘해피데크우드’라는 합성목재로 시공하고 있다.
해피데크우드는 천연목재분과 폴리올레핀 수지를 이용한 건축자재로, 자연스러운 목재의 질감과 색감을 가진 신개념의 친환경 합성목재이다.
최고급 수종의 목분을 60%이상 함유하고, 중금속 등 유해물질이 전혀 없는 친환경 건축자재로, 항균처리가 돼있어 곰팡이가 생기지 않고, 벌레가 먹지 않는다.
제품이 규격화 돼 시공이 간편하고 빠르며, 표면 손상 시 부분적으로 쉽게 교체가 가능해 유지보수 또한 용이하다. 상부표면 자재로 늘 옥외에 노출돼 있으나 온도변화나 태양광선에도 갈라지거나 변형이 거의 없어 내구성 또한 뛰어난 강점을 지니고 있다.
한편 또 하나의 경관요소로 꼽을 수 있는 조명난간은 고휘도 LED를 사용함으로써 경관조명으로서의 역할이 가능하다. 특히, 다른 조명기구보다 전력소모량이 적고, 수명 또한 10만 시간 이상으로 길어 설치 후 유지보수 비용이 거의 발생하지 않는다.
이러한 LED 조명 난간의 가장 큰 매력은 하천 및 도로 주변의 경관과 조화를 이뤄 야간에 보행자나 자전거 이용객들의 유도조명으로서 안전사고 예방과 세련된 경관 연출이 가능하다는 것이다.
뛰어난 기술력…안전성ㆍ내구성 확보
그렇다면 안전에는 문제가 없을까? 접합부, 브래킷, 난간 등 설계 시 설계기준에 하중을 충분히 반영하여 안전율을 확보하였으며 기 시공된 인도를 통해서도 이미 안전성이 검증되었다. (바닥판 수직 재하 하중: 500㎏/㎡, 난간 수직 재하 하중: 100kgf/m, 난간의 수평 재하 하중: 375 kgf/m)
또한 난간과 바닥판은 반영구적인 알루미늄 소재나 합성목재를 사용하며, 브래킷은 용융아연도금 부착량을 600g/㎡(83㎛)으로 할 경우 수명이 104년까지 가능하다고 밝혔다.
메인 브래킷의 수평 간격은 1.25m이며 앵커볼트는 케미컬 앵커를 사용하는데, 앵커의 직경과 깊이는 인도에 작용하는 하중에 의해 발생된 연결부 부재력을 기준으로 결정하되 기존교량의 바닥판 슬래브단부 조건을 고려해 설치 깊이를 설정한다. (앵커볼트 직경 20mm, 길이 240mm, 삽입깊이 180mm, 천공직경 25mm, 허용 인발력 10.5tonf)
합성목재는 재활용된 목재 분말가루(삼나무)60%, 폴리머래진 및 석분을 혼합하여 성형 및 가공한 제품으로 유지보수 및 도장이 필요 없고, 철거 시 기존 제품을 파쇄하여 재활용이 가능해 친환경적이다.
흡수율은 0.49%(일반 목재 대비 40배의 내수성능), 마찰계수는 0.67로 일반 목재의 마찰계수가 0.52인데 비해 다소 높아 미끄럼방지에 효과적이며, 화재에도 강해 일반 방부목재에 비해 2배 이상의 내화성을 자랑한다.
이러한 교량ㆍ법면확장 자전거도로(인도)는 기존교량과 한정된 지형ㆍ지면을 백분 활용하여 가장 빠른 시간에 저렴한 비용으로, 그것도 튼튼하게 시공할 수 있는 신공법으로서 국도유지관리, 공원 등 적용범위가 넓어지고 있으며, 지속가능한 혁신적인 기술로 기대를 모으고 있다.