원심모형실험센터 준공

K-water가 대전 대덕연구단지 수자원연구원 안에 세계 최대 규모의 지반 원심모형실험시설(팔 길이 8.0m, 용량 600g·ton)을 구축 완료하고, 12. 7(목) 준공식을 갖는다. 100억여 원의 연구예산이 투자된 이 실험센터의 준공으로, 대형 건설 및 환경 프로젝트 분야 기술 선진화, 대형 기술 인프라구축을 통한 국제 건설기술 경쟁력 우위 확보 등 국내 건설기술의 비약적인 발전을 위한 일대 전기가 마련된 셈이다.
이번에 구축 완료된 지반 원심모형 시험기는 무려 7.5t 무게의 모형체 탑재가 가능하며, 팔 길이가 8m에 달해 시험의 정밀도를 크게 높일 수 있게 만들어 졌다. 또한, 지상 층에 설치된 대형시험기로는 세계에서 유일한 것이다.
국가적 차원의 이공계 과학기술 인프라 구축이 절실한 시점에 준공된 이번 지반 원심모형실험센터는 우리나라 대형 건설프로젝트 및 수자원 분야의 기술과 경쟁력 제고에 획기적인 역할을 할 것으로 기대되고 있다.
지반 원심모형실험이란 실제 구조물의 크기를 축소하여 모형체를 제작한 후, 이를 고속으로 회전시켜 원심력을 가하게 되면 회전속도에 따라 모형체 내부의 중력장 크기가 지구중력장의 수십∼수백 배까지 증가하는 원리를 이용하여,
축소된 모형 구조물을 실제 구조물과 동일한 자중(自重) 상태를 유지시킨 후, 실제 구조물에서는 인력으로 재현할 수 없는 외부조건(지진, 댐 및 제방 수위 증가 및 범람 등)을 모형 구조물에 주고, 이러한 외부조건에 대한 응답을 검토하여 실제 구조물이 외부 조건에 처했을 때의 거동을 사전에 예측할 수 있는 실험기법으로,
원심모형실험을 이용하면, 123m 높이의 소양강댐을 약 60cm로 축소시킨 모형을 통하여, 댐 안전도 평가, 물성상태 조사, 지진을 비롯한 여러 재해에 대한 안정성 평가 등을 수행할 수 있다. 또한, 원심력을 이용하여 모형의 중력장 크기를 지구중력장의 100배로 구현하면 실제 구조물에서 약 1년 동안에 발생되는 현상을 원심모형실험을 통해서는 단 10분 정도에 재현해 볼 수 있기 때문에, 구조물에 장기적으로 나타날 수 있는 제반현상을 사전에 예측해 볼 수 있다.
실제 원심모형실험은 항만·도로·상하수도·공항·댐을 비롯한 국가 기간 산업시설의 설계와 공사, 유지관리 등에 직접적으로 이용되고 있으며, 건축, 지반 및 지질공학, 지하수 및 오염물 유동, 지진 안정성 평가, 폭파 시험과 같은 국방과학 분야 등에도 광범위하게 활용되고 있다.
한편, 오는 12월 7일(목요일) 대덕연구단지 내 K-water 수자원연구원에서는 지반 원심모형실험센터 준공식에 이어, 이를 기념하는 국제세미나가 함께 열린다. 세미나에는 현재 대형 원심모형실험시설을 운영하고 있는 유럽, 미국, 일본의 관련 전문가를 비롯한 국내 전문가 및 학계 연구자들이 대거 참석할 예정이다.

사진설명 : 대형 원심모형시험기(팔 길이 8m)

우연원 기자