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한국의 상하수도, 싱크홀 문제 해결하는 ‘TSD 추진공법’다수의 특허 기술 결합해 기존 공법 단점 보완
강진성 기자  |  wlstjdxp@naver.com
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승인 2019.08.28  08:56:49
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▲ ㈜진평 윤택규 대표

‘물을 다스리는 자가 나라를 다스린다’ 고대로부터 내려오는 말이다. 물은 음용수뿐만 아니라 옛날부터 농경을 위한 관개용수로서도 쓰이며 우리 생활과 떼어낼 수 없는 불가분의 관계이다. 물이 있는 곳에 사람이 모이고, 사람이 모인 곳에 문명이 발생하듯이 최초의 하수도는 메소포타미아 시대에 나타났다. 집락의 규모가 확대되자 배설물과 폐수를 배제하기 위한 시설로서 하수도가 필요했기 때문이다. 많은 도시의 유적에서 발굴된 이 하수도는 지금의 하수도와 매우 유사하며 그 기술도 매우 발달되어 있었고, 당시 재료로는 구운 벽돌이 사용되었다. 인더스 문명의 대표 도시인 모헨죠 구로는 도시계획으로 도로 옆을 따라 벽돌로 만들어진 하수구가 있었고, 벽돌이나 사기로 만들어진 관을 통해 각각의 가정과 연결되어 있었다. 그로 인해 건물의 외측에 위치된 욕실이나 화장실로부터 나온 오수는 하수구를 통하여 배제되어 넓은 거리의 하수구에 유입되고 지하 침투에 의하여 처분되었다.
우리나라의 하수 시스템은 조선시대 이전까지는 알려진 바가 없지만, 1412년 하천 범람 방지를 위해 청계천 하수도 사업이 시작되었다. 이후 대한제국시대에 문헌상으로 6,832m에 달하는 암거에 대해 기록되어 있으나, 하천과 관거에 대한 지속적인 관리가 이루어지지 않아 각 하천들은 분뇨와 오수 등으로 매몰되어 홍수 시에는 그 일대가 잠기기도 했다. 근대적 방법에 의해 행해진 최초의 하수도는 1918년부터 1943년까지 4차례에 걸쳐 총 225km의 간선 및 지선 하수도를 개량 및 건설하였다.
지금까지 대한민국은 굴토 시공 방법으로 가시설 공법을 주로 사용했다. 굴삭기로 지면을 굴착하여 조립식 판넬, 버팀보로 지반을 지지한 후 굴토를 시공하는 이 가시설 공법은 몇 가지 단점들이 있었다. 공간이 작거나 지장물이 많은 구간은 이와 같은 공법으로 시공을 하기 어려웠고, 현장의 돌발변수들로 인해 공사기간이 지연되며 시민들로부터 각종 민원이 발생하였다. 또한 상하수도, 싱크홀 문제 등이 대두되면서 진평의 윤택규 대표는 2016년부터 관로 추진공법에 관심을 갖게 됐고, 작년에 이와 관련된 ‘TSD(TeleScopic Direction keep semishield) 추진공법‘에 대한 특허를 출원했다. TSD 추진공법은 다른 기존 공법들에 비해 비용을 절감할 수 있고, 협소 공간에 유리하다는 등 다양한 측면에서 장점을 가지고 있다.

소자본과 다수의 특허 경험을 통해 홀로 진평을 설립한 윤택규 대표
한양대학교 교육학과를 졸업하고 교육계에서 10년간 일했던 윤택규 대표는 2008년 10월에 방수 전문 건설회사에 입사해 2009년부터 토목일을 하기 시작했고, 약 3년간의 기간 동안 회사의 특허를 17개나 만드는 성과를 내었다. 윤택규 대표는 이와 같은 성과에 힘입어 ‘혼자 해도 되겠구나’라는 생각으로 소자본을 가지고 2012년 6월부터 개인사업자로 일을 시작했다. 그 후 2016년 10월에 법인으로 전환해 지금의 진평을 설립했다. 경북 구미의 진평동이라는 동네에서 오래 살았던 윤 대표는 여기서 이름을 따와 진평이라고 회사 이름을 짓게 됐다. 진평은 회사 설립 이후 비탈면 보강 및 보호공법, 그라우팅공법, 추진공법 등의 연구를 진행해왔으며 지난해 ‘TSD(TeleScopic Direction keep semishield) 추진공법’ 특허를 출원하는 등 꾸준한 성과를 내고 있다.

기존 시공 방법의 단점을 보완한 TSD 추진공법
TSD 추진공법의 시공 원리는 방향을 레이저로 설정한 뒤 PVC 관로를 세미쉴드 타입의 추진기로 도달구까지 설치하는 방식으로, 장거리 추진과 직진 정밀도를 개선한 본관추진 1공정식 공법이다. 관로는 보통은 200~300mm, 큰 것은 500~1000mm를 사용한다. 진평이 개발한 기술의 핵심은 시공비를 내리고 소구경(200~300mm)본관으로 하수관로를 설치할 수 있도록 한 것이다.
윤택규 대표는 “시공적인 측면에서 TSD 추진공법은 선형 및 레벨 수정이 가능하여 장거리 추진이 우수하고, 불균질 지반에서의 직진성이 우수하다”라며 기존의 공법들과 비교하여 TSD 추진공법만의 확실한 장점을 내놓았다. 기존 가시설공법은 협소 구간이나 전공종이 복잡하고 지장물이 많은 구간에는 시공하기가 어려웠지만 TSD 추진공법은 커트헤드 및 이토압식, 이수가압식으로 막장형성이 가능하여 토사, 호박돌, 연암, 경암 등 불균질하거나 까다로운 토질에 적용이 가능하며, 관경 D200~ D1000인 경우에는 수직케이싱 작업구로 시공하여 점유 면적이 작기 때문에 협소 구간에도 시공을 할 수 있다.
일반적으로 하수관로를 설치할 때 깊은 구간은 가시설(H파일, 시트파일이라고 불리는 칸막이를 도로 위에 설치)을 놓으면서 관로를 설치한다. 하지만 이렇게 하다 보니 안전, 공사기간, 교통 등 문제가 발생하게 된다. 윤 대표가 특허를 낸 TSD 추진공법은 작은 강관(크기 2000mm) 타입의 추진구와 도달구를 구성해 안에서 장비를 이용해 자동으로 설치하기 때문에 땅을 파지 않는다. 그로 인해 지반변위나 침하가 없어 주변 시설물에 피해가 없고, 안전사고 우려도 없다. 윤 대표는 이 공법이 수직 강관케이싱 작업구로 시공하여 점유 면적이 최소화되고 도로 절단 및 재포장도 최소화할 수 있다고 설명했다.
경제적인 측면에서 TSD 추진공법은 현재 사용되는 추진공법 및 차수가 요구되는 흙막이 벽체 공법 중 가장 저렴한 공법이다. 공사기간도 짧아 간접공사비도 절감할 수 있고, 교통 통제를 할 필요가 없어 민원제기가 나오지 않는다.

지자체 및 정부단체에게 기술 인정받을 것
5년 안에 매출 1,000억 돌파 계획

진평은 현재 전국 지자체의 하수관로 정비 사업, 한국환경공단 위탁 시공에서 일부를 수주받고 있다. 국내 시공실적이 적어 숙련공을 필요로 하고 있고, 단거리 시공 시 경제성이 저하된다는 단점이 있지만, 기존 시공법과는 다른 장점들도 확실하기 때문에 올해부터 진평의 매출 증가를 예상하고 있다. 윤택규 대표는 앞으로의 목표에 대해 “매출 증대에 집중하고 싶다. 그동안 쌓아온 기술을 바탕으로 5년 안에 매출 1,000억 돌파를 계획 중이다.”라고 밝혔다. 여기에 토목공학과를 전공한 윤 대표의 아들 또한 진평의 주임으로 일하면서 윤 대표에게 큰 힘이 되고 있다.
윤 대표는 차후에 장비까지 만들 계획을 가지고 있으며 “지자체 및 정부단체에게 기술을 인정받아 더 많은 수주를 할 계획도 세우고 있다”라고 덧붙였다. 교통통제, 민원, 비용 모두 줄일 수 있는 진평의 새로운 기술 TSD 추진공법이 국내에서 더 많이 사용되길 응원한다. 

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