‘어마어마’ 이순신대교를 한마디로 표현하는 단어다. 누구든 이순신대교 주탑 아래 선다면 그 웅장함에 주눅들 수밖에 없다.
이순신대교의 주탑은 270m로 세계최고 높이다. 주경간장은 이순신장군 탄신일에 맞춰 1,545m 설계됐고, 초대형 컨테이너 2대가 교행해도 전혀 문제가 없다. 현재 공정률이 80%에 육박하는 이순신대교가 완공되면 80분이 걸리던 여수와 광양간이 10분으로 단축되는 교통혁명이 이루어진다. 이 사업은 설계는 유신이 한국기술개발이 감리를 시공은 대림산업이 맡고 있다.

18,860MPa 고강도 케이블
현수교란 양쪽에 주탑을 설치하고 현수선의 형상을 가진 케이블에 보강형을 수직으로 매달아 놓은 다리이다. 주요 구성요소로는 주케이블, 주케이블의 최고점을 지지하는 강재 또는 철근콘크리트구조 등의 탑, 주케이블에 작용하는 인장력을 땅에 전달하여 정착시키는 앵커리지, 케이블에 상부구조를 매다는 행어 케이블, 상부구조에 작용하는 하중을 케이블로 전달하는 보강형 등이 있다.

이순신대교의 주탑과 주탑 사이를 연결하는 케이블은 세계 최초로 1,860MPa급의 인장강도를 가지고 있는 직경 5.35mm의 초고강도 강선이 사용되었다. 이는 피아노 줄 같은 강선 1가닥이 4톤의 하중을 지지할 수 있는 수준으로 지금까지 현수교에 설치된 강선 중 가장 강도가 높은 일본 아카시대교(1,760MPa급)보다 뛰어나다. 케이블은 피아노 줄 같은 초고강도 강선 12,800가닥을 촘촘하게 엮어 만들어진다. 케이블의 직경은 677mm로 5만 톤의 하중을지지 할 수 있다.

업계 관계자는 “우리의 기술력으로 2,000MPa급의 강선을 개발되고 있는 중”이라며 “새로운 강선은 얇은 두께로 더 많은 하중을 지지할 수 있어 개발여부에 따라 세계 장대교량 시장의 선점할 포인트가 될 것”이라고 말했다.

국내 최초 엑포시 아스팔트 적용
이순신대교의 주탑은 하루에 2m씩 높이를 높여가는 슬립 폼(Slip Form) 공법으로 설계되었다.. 슬립 폼 공법은 콘크리트 거푸집을 탈착하지 않고 유압잭을 이용하여 거푸집을 자동으로 상승시키는 공법으로 주야 24시간 연속으로 콘크리트를 타설할 수 있기 때문에 일반적인 공법에 비해 약 50% 정도 공기 단축 효과가 있다.

이러한 신공법을 사용한 덕분에 대림산업은 이순신대교 주탑 공정을 11개월 만에 마무리하는 놀라운 기록을 세웠다. 주탑 높이가 254m인 덴마크의 그레이트 벨트 교가 주탑 공정에 30개월, 238.5m 높이의 인천대교가 21개월이 걸린 점을 감안하면 이순신대교의 기록은 기적에 가깝다는 평가를 받고 있다.

이순신대교에는 국내 최초로 에폭시 아스팔트 포장을 적용됐다. 에폭시 아스팔트 포장은 일반적인 아스팔트 포장보다 강도가 뛰어나다. 따라서 그 동안 80mm두께로 시공되었던 교량 포장을 50mm 두께로 시공하여 교량 자체의 하중을 감소시켜 케이블 직경과 앵커리지 규모를 감소시켜 경제성을 도모하였다. 높은 하중뿐만 아니라 기후와 온도 변화에도 포장이 쉽게 긁히거나 밀리지 않기 때문에 평탄성이 우수하며 오일부식에도 탁월한 저항성을 가지고 있기 때문에 30년 이상 사용할 수 있는 공법이다. 일반적인 아스팔트 포장의 경우 수명이 10년 정도에 불과하기 때문에 3배 이상의 수명을 가지고 있어 교량의 유지 관리에 장점을 가지고 있다.

지중정착식 앵커리지 및 중력식 앵커리지
케이블의 장력을 안전하게 지지하기 위한 앵커리지(Anchorage)는 암반특성과 지형특성을 고려하여 묘도 쪽에는 지중정착식, 광양 쪽에는 중력식 앵커리지가 적용됐다. 지중정착식 앵커리지는 묘도의 지하 33m에 있는 견고한 암반에 케이블을 정착하는 방식으로, 암반 굴착량을 최소화하고 콘크리트 타설을 최소화할 수 있는 친환경적인 공법으로 평가 받고 있다. 광양 쪽에 설치된 중력식 앵커리지는 바다를 매립한 다음 직경 68m, 깊이 33m 규모로 토사를 굴착하고 해상 기반암에 대형 원형구조물을 지지시켜 35만 톤에 이르는 구조물 자체의 자중으로 케이블을 지지하는 공법이다.

세계 6번째로 현수교 기술 완전 자립화를 선언

두 개의 주탑을 연결하는 케이블 가설 작업은 현수교 시공 과정 중에서 가장 핵심적인 공정으로 고도의 기술력을 필요로 하는 부분이다. 무게가 수 만 톤에 이르는 케이블을 주탑과 앵커리지(Anchorage)에 거치하는 작업은 공중에서 대부분의 공정이 진행되기 때문에 케이블 설치 전문 장비와 전문 운영 기술자가 도맡아 작업을 해왔다. 그 동안 국내에서는 케이블 가설장비를 개발하지 못했기 때문에 이를 일본에서 주로 임대해서 사용해왔다.

대림산업은 순수 국내 기술로 케이블 가설장비를 직접 개발하였다. 새로 개발한 케이블 가설장비의 성능과 운영 기술을 검증하기 위해서 묘도 쪽 해상에 이순신대교를 축소한 370m 길이의 가교를 만들어 성공적으로 테스트를 완료했다. 국산 케이블 가설장비는 오는 11월부터 실제 공사에 도입될 계획이다.
현수교는 완공이 되면 우수한 안정성을 가지게 되지만 공사 단계에서는 단계별, 위치별로 하중이 변하기 때문에 안정성 검토를 위한 시공 단계별 구조계산 및 해석이 필수적이다.

이순신대교의 감리를 맡고 있는 한국기술개발 이석주 단장은 “현수교는 시공을 진행하면서 설계를 검토해야 하는 컨스트럭션 엔지니어링이 매우 중요하기 때문에 그 동안은 경험과 기술이 풍부한 외국 기술진의 지휘와 감독 아래 공사를 진행하고 있다”면서 “하지만 이순신대교에는 대림산업의 박사 3명과 구조기술사 4명 등 해외 기술진으로부터 노하우를 전수받은 고급 기술인력들이 현장을 지휘하며 구조 계산과 해석을 진행하고 있다”고 말했다. 그는 또 “철저한 감리로 내년 5월 임시개통까지 차질없이 이순신대교 프로젝트를 수행할 것”이라고 말했다.
-기사작성일 2011년 9월 28일-