[우리회사 최고 건축물] 대림산업 ‘이순신대교’, 토목기술·구조해석 총망라

2260m 세계 4번째 긴 다리, 설계부터 시공·유지보수까지 세계 6번째 독자적인 기술력 확보

▲국내 최대, 세계 4위 규모로 지어진 이순신대교는 현수교 시공에 있어 국산 기술로 자립한 다리로 평가된다. 사진은 이순신대교 항공촬영 모습.사진제공 대림산업

세계 토목학계에서 한 획을 그을 만한 교량이 있다. 국내 순수자본과 기술력으로 지어진 이순신대교가 주인공이다. 이 다리는 전남 여수시 묘도와 광양시 금호동 사이를 연결하는 총길이 2260m의 현수교(懸垂橋)로 2013년 2월 개통됐다.

현수교는 늘어지게 친 케이블이 본체를 구성하는 다리로 미국 샌프란시스코에 있는 골든게이트교(Golden Gate Bridge)가 대표적인 교량이다. 한국에는 남해대교와 광안대교 등이 있다.

현수교 시공에 있어 국내 기술력은 선진국의 힘을 빌리지 않을 수 없었지만 대림산업은 이순신대교를 통해 현수교 자립시대를 열었다고 자부한다. 특히 고난도의 기술력을 필요로 하는 해상 특수교량 부문이기에 더욱 주목받고 있다.

◇세계 6번째로 현수교 기술 완전 자립화 선언 = 대림산업은 국내 최초로 순수 국산기술로 시공한 이순신대교를 통해서 대한민국이 세계에서 6번째로 현수교 기술 완전 자립국이 됐다고 강조하고 있다. 국내 최초의 현수교인 남해대교가 준공(1973년 6월)된 지 40년 만에 마침내 순수 국내 기술진들에 의해서 현수교가 완성된 것이다.

현수교 가설은 최첨단 토목기술과 고차원적인 구조역학이 만들어낸 하이테크 기술로, 설계에서부터 시공 및 유지보수까지 모든 분야를 자국 기술로 소화할 수 있는 나라는 전 세계적으로 미국, 중국, 일본, 영국, 덴마크 등 5개국에 불과하다.

그 동안 국내에서 시공된 4개의 현수교(남해대교·영종대교·광안대교·소록대교) 역시 외국의 기술과 장비 및 기술진에 의존해서 모두 만들어졌다. 지금까지 총공사비 가운데 약 10%가 외국으로 유출된 셈이다.

하지만 이순신대교는 설계에서부터 장비, 자재, 기술진에 이르기까지 현수교와 관련된 모든 분야를 국산화하는 데 성공했다. 대림산업은 이순신대교에서 완성된 한국형 현수교의 원천기술을 토대로 미국과 일본, 유럽의 건설사가 주도하고 있는 해외 해상 특수교량 시장에 적극 진출하고 있다. 지난 2월에는 4830억원 규모의 브루나이 템부롱의 해상교령 공사를 수주하기도 했다.

◇이순신대교가 탄생하기까지 진행된 여러 과정들 = 이순신대교는 탄생하기 전까지 가설 작업, 특허 출원, 논문발표 등의 여러 단계를 거쳤다.

주탑과 앵커리지(anchorage)에 케이블을 가설하는 작업은 현수교 시공 과정 중에서 가장 핵심적인 공정으로 고도의 기술력이 요구된다. 앵커리지는 교대의 양 옆에 있는 콘크리트 구조물로, 현수 케이블의 끝이 이곳에 부착된다. 특히 대부분의 작업이 공중에서 진행되기 때문에 케이블 설치 전문장비와 전문 기술자가 도맡아 작업을 해왔다. 그 동안 국내에서는 케이블 가설장비를 개발하지 못했기 때문에 이를 일본에서 주로 임대해서 사용해왔다.

그러나 대림산업은 순수 국내 기술로 케이블 가설장비를 직접 개발했으며, 이를 활용해 케이블을 성공적으로 가설했다. 이에 따라 이순신대교에서 약 200억원 정도의 기술 수입 대체효과를 거뒀다고 강조했다.

현수교는 공사 기간 중에 공정별, 위치별로 하중이 시시각각 변하기 때문에 안정성 검토를 위한 시공 단계별 구조계산 및 해석이 필수적이다. 이순신대교에는 대림산업의 박사 3명과 구조기술사 4명 등 국내파 고급 기술인력들이 철저한 조사와 연구를 바탕으로 현장을 지휘하며 구조 계산을 진행했다.

대림산업은 이순신대교 건설과정을 통해서 총 8건의 특허를 출원했으며, 100여편의 관련 논문을 국내외 학술대회에서 발표했다. 회사는 한국형 현수교 기술을 바탕으로 향후 세계 해상 특수교량에 적극적으로 진출할 계획이다.

◇최첨단 토목기술·구조해석이 총망라된 ‘토목공학의 꽃’ = 이순신대교는 토목기술 및 구조해석이 총망라된 토목공학의 꽃으로 평가되고 있다. 현수교는 육지와 바다, 공중에서 작업이 이뤄지기 때문에 최첨단 토목기술과 구조해석이 필수적인 분야로 시공 및 설계 기술 난도가 가장 높기 때문이다.

이순신대교에는 일본, 중국, 독일, 스위스 등 세계 토목학계 관계자들이 비상한 관심을 가지며 설계 단계부터 수시로 현장을 찾았다. 이 다리의 시공은 대림산업 컨소시엄(현대건설·SK건설·동광건설·금광기업·남양건설·새천년종합건설)이 맡았다.

이 다리는 왕복 4차로, 총 다리 길이는 2260m에 이르며, 특히 주경간장 길이는 무려 1545m에 달해 일본의 아카시대교 1991m 등에 이어 세계에서 4번째로 길다. 양쪽 주탑의 높이는 서울 남산(262m), 63빌딩(249m)보다 높은 해발 270m로, 현존하는 현수교 콘크리트 주탑 중 가장 높은 덴마크의 그레이트 벨트교(해발 254m)보다 높은 세계 최고 높이로 시공됐다. 바다에서 상판까지의 높이는 최대 85m, 평균 71m로 아파트 20층 높이에 이르러 다리 밑으로 초대형 선박 운항이 가능하다.

또 진도 7~8의 강진에도 견딜 수 있는 내진 1등급 기준으로 설계됐다. 이 외에도 주탑과 주탑 사이를 연결하는 케이블에는 세계 최초로 1860MPa(메가파스칼)급의 인장강도를 보유한 직경 5.35mm의 초고강도 강선(Wire)이 사용됐다.

이는 피아노 줄 같은 강선 한 가닥이 4t의 하중을 지지할 수 있는 수준으로 코끼리 한 마리를 매달 수 있는 셈이다. 한국개발연구원(KDI)은 이순신대교 개통으로 인한 경제유발 효과가 2조원을 넘을 것이라고 전망한 바 있다.

대림산업 관계자는 “이순신대교는 기술부터 자재까지 순수 국산자본이 투입된 교량으로 현수교 기술을 자립한 작품으로 평가된다”면서 “주경간장 사이가 세계에서 4번째로 긴 다리이며 초고강도 케이블을 사용한 시공능력을 증명한 만큼 향후 해외에서 보다 많은 수주가 기대된다”고 말했다.