개요1. 신기술 개발 배경우리나라 전력계통은 지속적인 경제성장에 따른 전력수요의 꾸준한 증가로 경제적인 전력수송, 전력공급의 신뢰도 향상 및 효율적인 국토 사용을 위하여 대전력 수송 송전선로로 성장하였다. 이에 따라 송전철탑의 대형화, 대용량 전선 사용 및 다도체화 등 송전선로가 대규모로 건설되고 있다. 이로 인해 집단 민원이나 지형적인 영향으로 송전선로 건설공사 시 지장 공작물의 횡단조건이 장경간 및 복잡화되어 기존 철탑발받침을 이용한 횡단조건에 부합하는 경우가 자주 발생하고 있어, 이에 대한 대책이 요구되고 있다.이에 쌍용(주)와 벽산엔지니어링(주)는 기존 철탑발받침 보호망 주모선에 사용하는 스틸 와이어로프를 대체할 수 있는 인장하중이 크고 단위중량이 가벼운 고장력 섬유로프를 사용함으로써 수직하중을 경감하고, 기존 철탑발받침에 인가되는 수평하중을 가지선 형태로 근가에 배분하여 수평하중을 경감하는 새로운 공법을 채택하여, 기존 철탑발받침의 구조적 한계를 확대하고 안전성, 시공편리성, 경제성이 있는 ‘고장력 섬유로프를 이용한 보호망 및 철탑발받침 설치공법’을 개발하게 되었다.2. 기존기술의 문제점① 장경간(100m 초과) 지장물 횡단일 경우, 기존 철탑발받침 사용 곤란 기존 철탑발받침은 횡단경간이 100m 이내에 사용조건으로 설계 및 제작되어 있어, 횡단경간이 100m 초과할 경우에는 수평 및 수직하중을 검토하여 이에 적합하도록 철탑 구조보강 또는 보조철탑을 신규 제작하여 사용하는 것이 불가피하였다.② 와이어로프를 보호망의 주모선으로 사용 시, 작업의 안전성 미화고로 전력계통 사고 우려 기존 기술은 보호망의 주모선이 도전체(Steel Wire Rope)였기 때문에 횡단공작물이 전력선일 경우 보호망 설치 또는 연선공사 수행 시 보호망 주모선에 유도되는 전류에 의해 작업원이 감전사고 및 주모선이 전력선에 접촉될 수 있다. 이 경우 전력계통의 사고로 막대한 손실을 초래하게 된다.③ 보호망의 주모선 취급이 불편 기존 보호망의 주모선은 금속제 와이어로프로 단위중량이 무겁고, 가요성이 적어 별도의 연선장비를 사용하여 모선을 설치해야만 했다. 또한 철탑상부에서 가공 작업 시 취급의 불편으로 인한 안전사고의 위험성을 가중시켰다.④ 특수조건(장경간)의 지장물 횡단 시 공사비 증가 장경간 지장물 횡단을 위하여 기존 철탑발받침의 구조적 성능을 보완하기 위한 주주재 및 사재를 보강하거나 서포트용 보조철탑을 사용할 경우, 이에 대한 철탑발받침 제작비용, 기초 공사비, 철탑발받침 부지 보상비, 공사기간 증가 등의 공사물량 증가로 공사비가 증가한다. 신기술의 내용1. 신기술의 개요(1) 송전선로의 전력선 가선 시 철탑발받침 공법에 의한 장애물을 횡단할 경우, 보호망의 주모선을 단위중량이 가볍고 인장강도가 일반 로프에 비하여 월등히 큰 고장력 섬유로프를 사용하여 자중에 의한 수직하중을 경감시킨다. 또한 보호망의 주모선을 철탑발받침에 고정하지 않고 철탑발받침에 블록을 설치한 후, 주모선을 철탑발받침과 본 철탑을 통과시키고 지상에 설치한 근가에 고정시켜 평상 시 및 사고 시 보호망에 전달되는 수평하중을 현저하게 경감시킴으로써 선로의 안정성을 실현하였다.(2) 이 신기술은 장경간 지장물 횡단에 있어 수평하중 및 수직하중을 경감시켜, 기존 철탑발받침을 철탑 부재의 보강이나 서포트용 보강철탑의 신규제작 및 설치 없이 이용할 수 있게 하여 별도의 공사비 증가 없이 횡단이 가능하도록 하였다. 또한 주모선이 가볍고 가요성이 뛰어난 섬유로프를 사용하여 보호망 설치 작업이 용이하게 하였으며, 절연소재를 사용함으로써 보호망 설치 시 작업자의 실수 등으로 발생할 수 있는 감전사고 및 전력계통사고 예방에 큰 효과를 기대할 수 있다.2. 기술적 특징(1) 기존 철탑발받침의 사용한계 확대국내에서 제작해 사용하는 기존 철탑발받침은 345kV 송전선로 건설용 및 765kV 송전선로 건설용 등 2종류가 있으며, 이 중 지장물 보호범위가 큰 765kV 송전선로 건설용 기존 철탑발받침은 횡단경간이 100m 이내로 설계조건을 넘을 경우, 사용이 불가능하여 별도의 대책이 요구되었다.이 신기술은 장애공작물 횡단에 있어 고장력 섬유로프를 사용하고 기존 철탑발받침을 이용하여 횡단할 수 있는 횡단거리를 300m 이상 대폭적으로 확대 가능하도록 하였다. (2) 사고 가능성에 대한 안전성 향상가공송전선로 가선작업 시 횡단해야 할 주요 장애 공작물은 송전선로, 배전선로, 전차선 등 전력선일 경우가 대부분을 차지하고 있다. 이러한 전력선 횡단을 위한 보호망 설치 시, 감전사고 예방 및 전력계통 사고를 미연에 방지하기 위해서는 선로휴전이 수반되어야 한다. 하지만 현실적으로 전력선은 극히 단시간 휴전, 2회선 중 1회선 휴전 또는 일체의 휴전작업이 곤란한 경우가 대부분이어서 위험에 노출된 상태로 보호망을 설치할 수 밖에 없는 공사 여건으로 선로사고가 자주 발생하였다.지금까지 철탑발받침 보호망의 주모선은 스틸와이어로프 및 비절연 PP 로프가 일반적으로 사용되어 왔다. 지장물인 전력선을 횡단할 경우, 보호망 주모선인 스틸와이어로프가 도전체이기 때문에 보호망 설치 시 감전사고를 발생시킬 수도 있으며, 보호망 와이어로프가 전력선에 접촉함으로써 발생되는 계통사고 위협에 항상 노출된 상태였다. 이 신기술은 보호망 주모선을 절연체인 고장력 섬유로프를 사용하여 감전사고 및 계통사고 발생 위험을 대폭 축소하였다. (3) 장경간 지장물 횡단 시 추가 공사비용 절감횡단거리 100m가 넘는 장경간 지장물 횡단 시, 기존 철탑발받침은 설계하중 미달로 사용이 불가능하여 별도의 철탑 보강방안을 강구하거나 장경간 하중을 충족하는 철탑발받침을 신규 제작해야만 했다. 이로 인해, 신규 제작을 위한 비용, 발받침 철탑부지 보상비, 공사기간 증가 등으로 인한 많은 경제적 비용이 추가 발생하였다. 이 신기술은 기존 철탑발받침을 보강이나 수정 없이 그대로 사용하여, 추가로 발생될 수 있는 비용과 공사기간의 연장 없이 시공이 가능하다. (4) 기존의 보호망 설치작업 대비 간편한 시공성기존 보호망 주모선인 금속제 와이어로프는 중량물이고 가요성이 원활하지 않아 보호망 설치 작업 시 작업자의 안전성 확보가 어려웠으며, 설치기간이 장기간이었다. 이 신기술은 보호망 주모선으로 고장력 섬유로프를 적용시켜, 중량이 기존 금속제 와이어로프에 비하여 1/10정도로 가볍고 가요성이 자유로워 보호망 설치 작업 시 획기적으로 간편한 시공이 가능하도록 하였다. 3. 고장력 섬유로프의 특성(1) 고장력 섬유로프 사양(<표 1> 참조)① 녹는점 : 150℃② 비중 : 0.97③ 신장도 : 4~5%④ 절연저항 : 양호⑤ 함수율 : 없음(2) 고장력 섬유로프와 와이어로프 비교 (<표 2> 참조)4. 신기술을 이용한 장경간 장애물 횡단 세부내용이 신기술 공법 적용에 있어, ‘765kV 울진-신태백 T/L 건설공사(제3공구)의 No.79~No.80호 가선작업’에 적용한 공법으로, 기존 송전선로인 ‘345kV 울진-신태백 T/L 송전선로(No.131~No.132) 횡단’을 기준으로 기술한다. (1) 신기술 공법을 이용① 보호망 설치 전경(<그림 1> 참조)