터널을 만들기 위해 지반을 파내는 행위를 하면 터널의 갱 안으로 지하수, 용수 등이 유입될 수 있어 유입수에 의해 토사가 유실되거나 노반이 무너지는 등 안전성이 저하되는 경우가 발생할 수 있다. 이러한 경우를 방지하기 위해 터널 공사 시 굴착공법과 함께 구조물의 안전성을 확보하기 위한 차수^* 그라우팅^* 공법을 동시에 병행하고 있다. 기존의 차수 그라우팅 공법은 터널에 주입관을 삽입하기 위한 구멍을 뚫고 씰링(sealing, 밀봉) 호스를 설치한 후 주입관 외부와 천공 공벽 사이에 생긴 틈을 메꾸는 코킹 작업을 하는 등 그라우팅 전에도 많은 단계의 공정 단계를 거친다. 또한, 그라우팅한 뒤 주입재가 완전히 굳어야만 터널 굴착이 가능한 구조로 이때의 대기시간만 약 24시간 이상이 소요되고, 일반적으로 사용되는 차수 주입재가 시멘트와 물유리로 이뤄져 있어 알칼리 용출에 의한 토양오염이 발생할 수 있다는 문제점을 갖고 있다.
(주)더케이이엔씨의 ‘친환경 고분자계(ESPG^*) 차수공법’은 씰링 공정이 필요 없는 공법으로 기존의 공법보다 공정 단계가 단순하고 시공이 간편하다. 토양오염을 발생시키지 않는 친환경 고분자계 주입재를 사용한 공법으로 환경까지 고려한 지속 가능한 기술이다. one-step 주입관과 코킹 장치를 사용하여 지반 내에 주입재를 원스텝으로 침투시켜 지반을 차수 및 보강하며, 씰링재와 주입재를 동시에 주입하는 시공 방식으로 씰링재의 양생시간 약 24시간과 주입재의 양생시간 약 18시간을 획기적으로 단축할 수 있다. 또한, 일반적으로 사용되는 LW(물유리계) 주입재는 조기 압축 강도가 낮고 용탈률이 최대 50% 이상 발생하며 장기 내구성이 15% 이상 변화되는 반면 친환경 고분자계(ESPG) 주입재는 우수한 조기 압축 강도로 용탈률이 없고 내구성의 변화도 발생하지 않는다. 장기적인 차수 및 보강에 뛰어난 재료로 시설물의 안전성을 확보한다. 또한, 시간이 지나도 중성 상태를 유지하여 토양오염을 발생시키지 않기 때문에 친환경적이다.
이렇듯 (주)더케이이엔씨의 우수한 기술은 단순한 공정으로 공사 기간을 34% 단축 가능할뿐 아니라 공사비용도 34% 절약해 경제성도 뛰어나다. 이러한 우수성을 인정받아 2019년 친환경 고분자 그라우팅 공법(제10-1991663호)과 2020년 다단 원스텝 주입형 차수 장치(제10-2134660호)의 특허를 받았다. 또한, 강릉~제진 단선전철 제5공구와 GTX-B노선 제3공구 등 철도 건설사업의 설계심의에서도 선정되어 국내 철도 건설공사에도 활용될 계획이다.
시공 과정이 간편하면서도 터널의 안정성을 확보하고 장기적인 유지관리에도 효과적인 (주)더케이이엔씨의 기술은 터널 굴착을 원활하고 안전하게 시공하는 것은 물론 현장 작업 능률까지 증대할 수 있어 향후 국내외 건설공사에도 활발히 활용될 것으로 기대된다.