초장대교량사업단 사전기획 통합보고서

초장대 교량 사업단 사전기획 최종 보고서

2007. 8.

한국건설교통기술평가원

본 보고서는 “초장대교량 사업단 사전기획연구” 과제를 동시에 수행한 한국도로공 사와 서울대학교 2개 기관의 각 기획연구 보고서를 토대로 통합워크샵에서 우수 내용 을 선별 통합하고 주요 현안에 대한 최적안을 도출하는 조정작업을 통해 작성되었습 니다.

￭한국도로공사 기획연구 참여진

￭기획위원회

박찬민

박창호

길흥배

허 용

송필용

고현무

서진원

박영하

강형택

심성걸

김주명

김영진

안상섭

박민석

배인철

서석구

김우종

조충영

정해문

전경수

이병주

이만섭

박영석

조의경

구본성

박종칠

강상규

윤정방

이재훈

김호경

이일근

신재인

이지영

최동호

이학은

신현목

정영수

최용규

윤태양

최인혁

이완수

송필용

김종흔

임근용

김병석

김재형

설운호

김일환

윤만근

￭서울대학교 기획연구 참여진

￭통합위원회

이해성

김성일

김제춘

김상효

김병석

이해성

김호경

김효환

박원석

김홍식

최인혁

변형균

류형근

박원석

변형균

신현양

박종화

김영진

서주원

양종호

이명재

길흥배

박영석

박선규

임덕기

정철헌

조서경

김호경

정철헌

임윤묵

조의경

추프랑솨

류근원

최동호

정경섭

유동호

배형진

이승한

이종섭

이종관

조충영

이승재

조경식

변윤주

윤만근

신철호

박찬민

이종관

윤태양

나승민

심성걸

이정휘

이종구

김기석

윤태양

임윤철

조해성

양현모

￭한국건설교통기술평가원

김재범

장진찬

조대연 김소연

양인환

김경준

요

약

문

Ⅰ. 사전기획 목적 ◦장대교량 분야 국내․외 환경분석을 통한 기술수준 파악 및 향후 지표 설정 ◦장대교량 사업의 비전 및 최종 목표 수립 ◦장대교량 사업의 근간이 되는 핵심과제 도출 ◦성과물 기반의 핵심과제별 기술로드맵 도출 ◦Test Bed의 구성 및 운영방안 제시 ◦사업단 구성체계 및 운영전략 도출 ◦기술수출 및 해외시장 개척전략을 포함한 사업단 성과의 활용방안 도출

Ⅱ. 내용 및 범위 1. 서론

□ 사전기획의 필요성 대규모 사업비의 투자에 앞서 사업단 목표의 기술적․경제적․정책적 타당성을 종합적 으로 검토하고 목표 성과물과 파급효과를 고려한 객관적 추진전략 수립

□ 사전기획의 목표 정책적 타당성 및 사업화 가능성을 검증한 사업단의 전략적 추진 방향 및 실행 방안 구 축

□ 장대 교량의 기술적 지표 ◦세계 최고 수준의 장대 케이블 교량의 설계 및 시공기술 확보

□ 사전기획 6단계 프로세스 (1) 사업환경 분석 (2) 사업단의 비전 및 목표 도출 (3) 사업단 총괄 및 핵심과제 도출

- I -

(4) 사업단 추진전략 (5) Test Bed 추진전략 및 체계 (6) 기대효과

2. 기술․산업환경 분석 □ 기술동향 분석 ◦해외사례 벤치마킹 최대주경간장 장대교량 10건을 포함한 국내외 최고사례 벤치마킹 대상교량 선정, 최대 주경간장으로 본 국내외 기술격차 분석, 보강거더 구조형식/고주탑 기술/해상기초/케이 블 소재 기술의 발전, 장대교량 실현을 위한 현재 및 미래의 기술적 문제들 검토 ◦특허분석 5천여개의 자료를 토대로 설계, 케이블, 시공, 시공제어 및 유지관리, 구조재료 기술 분 야별 특허검색 및 정량적, 정성적 분석 ◦국내․외 논문 분석 사장교, 현수교를 중심으로 1,040편의 논문을 토대로 기술동향 분석 수행

□ 시장환경 분석 ◦국내 시장현황 및 전망 국내 시장규모는 현재 진행 및 계획된 장대교량 사업을 추산하면9조원 규모가 되며 세 계 3번째 장대교량인 광양대교를 진행하고 있어 2010년대에는 세계 최고의 시장을 형성 할 것으로 전망 ◦해외 시장현황 및 전망 세계 장대교량 시장은 10년을 기준으로 20조원 규모이며 최근 중국 시장의 급성장 및 북미 시장의 재도약으로 인하여 꾸준한 규모의 시장을 유지할 것으로 전망 , 신규시장으 로 동남아 시장이 급부상하고 있는데 동남아 시장은 다른 지역 보다 시장 진입이 용이 한 것으로 판단됨

□ 연구능력 분석 ◦국내 연구인력이나 기자재는 충분한 것으로 판단되며 필요시 해외 협력연구를 수행할 수 있는 네트워크도 보유하고 있으나 핵심 설계 및 시공기술을 외국에 의존해야 함 .

□ 향후 산업전망과 정책방향

- II -

◦산업동향 최근 기술 선도 국가에서는 자국의 기술 보호를 위하여 사업 발주시 인증 제품의 사용을 요구하고 있는 추세이므로 이에 대한 대응 필요, 해외에는 기술력 위주의 다양한 발주방식 이 있으므로 이에 대한 적응력 향상 필요 ◦정책방향 국토개발계획 현황, 건설분야 법령 및 정책 방향, R&D 및 기술개발 정책 조사

3. 사업단의 비전 및 목표 □ 사업단 비전 세계 일류 장대 교량 건설기술 보유국

□ 사업단 목표 ◦장대교량 계획․설계․시공기술의 해외 의존을 탈피한 독자적 기술 자립도 실현 ◦장대교량 토탈 솔루션 시스템 구축 ◦세계 최고의 장대 교량건설기술 개발로 해외 교량건설시장 선도 ◦건설산업의 신성장 동력으로 지속가능한 미래가치 창출

□ 미래시장 대응전략 ◦내부역량 및 외부환경을 종합하여 분석한 결과 , 미래 시장을 대비하기 위해서는 독창적인 저비용 Package형 기술개발 및 현장검증, 국제화를 위한 기반 구축, 해외 시장 진출 전문 기관 구축이 필요한 것으로 나타남

4. 사업단 총괄․핵심과제 도출 □ 사업단 총괄과제 ◦사업단 총괄 운영을 위한 기획/관리/평가 ◦Test Bed 개발 및 사업 지원 ◦사업단 사업의 효율적 추진을 위한 제도 발굴 및 개선 ◦성공적인 사업 수행을 위한 홍보 ◦국제 협력체계 구축 및 국제 공동연구 추진 (대외협력추진) ◦장기전략 수립 및 기반 구축 ◦인력양성 프로그램 운영

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□ 핵심기술 선정기준 ◦국내외 전문가 설문조사, 해외 벤치마킹, 장대교량과의 연관성 평가, 사업단 요구사항과 의 연관성 분석 등을 통하여 핵심기술을 도출한 후 , 최종적으로 핵심과제를 도출

□ 핵심과제 도출 (1) 장대교량 설계 엔지니어링 기술 개발 (2) Global 사업시스템 선진화 (3) Sustainable 구조재료 개발 (4) 대형기초 및 고주탑 건설 기술 (5) 상부구조 및 케이블 시공기술 (6) IT기반 방재 및 유지관리 기술

5. 사업단 추진 전략 □ 단계별 추진 전략 수립 ◦사업 기간은 3단계 총 7년으로 구성 ◦핵심과제별 성과물 기반 TRM 제시

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◦장대교량 사업단 Macro TRM 제시 ◦목표성과물의 도출 시기 및 개발기간을 산정하여 핵심과제별 추진일정 제시 2

◦장대교량을 현 수준 대비 25%가 절감된 건설비용(15백만원/m )과 20%가 단축된 공사 기간으로 실현하는 장대교량 사업단의 기술개발 목표를 달성하기 위해 요구되는 핵심과 제별 목표성과물의 정량적 수준을 정의 ◦Test Bed 사업 추진성과를 사업단의 단계별 Milestone으로 정의

□ 예산소요계획 수립 ◦장대 교량 사업단의 총 소요예산은 정부출연금 887.5억원, 민간부담금 231.1억원 등 1118.6억원이 필요할 것으로 추정

□ 인력투입계획 ◦사업단의 Test Bed 추진일정에 의거한 핵심과제별 성과물 도출시점과 기술개발 기간을 고려하여 각 핵심과제별로 계획

□ 추진전략 ◦확보기술 실용화 전략 제시 ◦사업단 성과관리 전략 제시 ◦국제 공동연구 추진 전략 제시 ◦산․학․연 연계 전략 제시

6. Test-Bed 추진 전략 및 계획 □ Test Bed 형태 ◦Test Bed는 사업단 통합기술형 Test Bed와 핵심기술형 Test Bed로 구분 ◦핵심기술형 Test Bed 국내 장대교량 시공시 단계별 핵심과제형 Test Bed 적용 ◦통합기술형 Test Bed ∙세계 최고수준의 기술 구현이 가능한 사장교 Test Bed ∙세계 최고수준의 기술 구현이 가능한 현수교 Test Bed

□ Test Bed 추진 전략 ◦세계적인 기술 우월성을 입증할 수 있는 수준의 케이블 지지 교량을 사업발굴에서부터

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기본설계 및 실시설계, 그리고 시공착수까지 완료하는 것으로 사업단 Test Bed 요구성 능 및 수준 설정 ◦핵심기술별 Test Bed는 성과물 목표수준이며 국내에서 진행되는 장대교량 사업현장에 적용 및 검증 ◦사업단 Test Bed는 국내 장대교량 사업발굴부터 추진하여 시공까지 연계

□ 단계별 추진 전략 ◦1단계로써 세계 최고 수준의 기술 구현이 가능한 사장교를 조기에 발굴, 시행 ◦2단계로써 세계 최고 수준의 기술 구현이 가능한 현수교를 발굴, 시행 ◦정부의 전략에 따라 Test Bed의 우선 순위는 바뀔 수 있으므로 연구수행은 두 Test Bed 를 모두 목표로 하여 진행

7. 기술개발 효과 분석 □ 기술적 효과 ◦장대교량 기술은 대형 건축구조물이나 해양 구조물 등에 응용될 수 있고 대형기계, 제 철산업, 로보틱 및 센서 기술 등에도 응용될 수 있으므로 타산업 기술에 대한 파급효과 가 큼

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□ 경제, 산업적 파급효과 ◦장대교량 분야 핵심기술의 확보를 통하여 2020년까지 계획된 국내 장대교량 사업에서 2.4조원의 비용절감효과를 얻을 수 있고 물류비용 절감 , 시간단축, 관광자원화를 통하여 40~86조원의 파급효과를 얻을 수 있음

□ 사회, 문화적 파급효과 ◦사회 문화적으로는 고립된 지역사회 개발 및 지역사회 삶의 질 향상에 기여하며 국토 의 균형발전과 국제적 위상 향상에 기여

□ 전략, 정책적 파급 효과 ◦국토균형 발전 계기 ◦국제적 위상 향상

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- VIII -

제목 차례 1. 서론 ········································································································································ 1 1.1 기획의 범위 및 세부내용······························································································· 1 1.1.1 사전기획의 필요성···································································································· 1 1.1.2 사전기획의 목표 및 내용························································································ 3 1.1.3 장대 교량의 기술지표 ······························································································ 4 1.2 방법론 ································································································································· 7

2. 환경 분석 ·························································································································· 11 2.1 교량기술 동향분석 ······································································································· 11 2.1.1 국내교량형식 현황 및 발전·················································································· 11 2.1.2 국내 교량기술수준·································································································· 15 2.2 장대교량 기술동향 ······································································································· 18 2.2.1 해외 사례 벤치마킹································································································ 18 2.2.2 특허분석···················································································································· 26 2.2.3 국내․외 논문 분석································································································ 43 2.3 시장환경 분석 ··············································································································· 48 2.3.1 국내 시장현황 및 전망·························································································· 48 2.3.2 국내 장대교량 프로젝트 ························································································ 51 2.3.3 해외 시장현황 및 전망·························································································· 56 2.3.4 해외 장대교량 프로젝트 ························································································ 70 2.4 연구개발 인프라 분석··································································································· 78 2.4.1 건설산업 인프라 ······································································································ 78 2.4.2 R&D 인프라 ············································································································· 80 2.5 산업동향과 정책방향····································································································· 82 2.5.1 산업동향 ·················································································································· 82 2.5.2 정책방향 ···················································································································· 83 2.6 전문가 자문의견 ············································································································· 86 2.6.1 국내자문···················································································································· 86 2.6.2 국외자문···················································································································· 87

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2.7 미래시장 대응전략········································································································· 89

3. 핵심과제 도출 및 사업단 추진 전략 ···································································· 93 3.1 사업단 연구목표 및 비전 수립··················································································· 93 3.2 사업단의 연구개발 방향설정······················································································· 95 3.3 사업단 총괄과제 ············································································································· 97 3.4 핵심과제 ························································································································· 99 3.4.1 핵심과제 정의·········································································································· 99 3.4.2 핵심과제 도출 기본 원칙······················································································ 99 3.4.3 핵심과제 도출 과정································································································ 99 3.4.4 핵심과제 구성········································································································ 106 3.4.5 사업단 조직 구성 ·································································································· 109 3.4.6 기존 연구단 연계 및 활용방안·········································································· 110 3.5 단계별 추진대상과제··································································································· 112 3.5.1 핵심과제별 성과물 기반 TRM ··········································································· 112 3.5.2 장대교량 사업단 Macro TRM ············································································ 119 3.5.3 핵심과제별 추진일정···························································································· 120 3.5.4 사업단계별 Milestone ··························································································· 121 3.6 예산소요계획 ················································································································· 122 3.7 인력투입계획 ················································································································· 125 3.8 사업단 추진전략 ··········································································································· 126 3.8.1 확보기술 실용화전략···························································································· 126 3.8.2 사업단 성과관리 전략 ·························································································· 127 3.8.3 국제 공동연구 추진전략······················································································ 128 3.8.4 산학연 연계전략 ···································································································· 131

4. Test-Bed 추진 전략 ···································································································· 133 4.1 Test-Bed 필요성 ············································································································ 133 4.2 Test Bed 형태 ··············································································································· 133 4.3 Test-Bed 추진 전략 ······································································································ 134 4.3.1 Test Bed 요구성능 및 수준················································································ 134 4.3.2 Test Bed 추진체계 ································································································ 136

- X -

4.3.3 통합기술형 Test Bed 추진 절차 ········································································ 137 4.4 Test Bed 후보지 ··········································································································· 138 4.5 해외시장 격차 및 경쟁우위 전략············································································· 139

5. 기술개발 효과 ··············································································································· 143 5.1 기술적 효과 ··················································································································· 143 5.1.1 건설산업 및 타 산업에 대한 파급효과···························································· 143 5.1.2 핵심원천기술의 이전 및 라이센싱···································································· 144 5.2 경제, 산업적 파급효과································································································ 145 5.2.1 독자적인 기술개발에 의한 비용절감 효과······················································ 145 5.2.2 수송비용․물류비 절감 등 간접적인 비용절감·············································· 146 5.2.3 국제 경쟁력 확보로 해외수출 가능성 증가···················································· 147 5.3 사회, 문화적 파급효과································································································ 149 5.3.1 고립된 지역사회 개발·························································································· 149 5.3.2 지역사회 삶의 질 향상························································································ 150 5.4 전략, 정책적 파급효과································································································ 150 5.4.1 국토균형 발전 계기······························································································ 150 5.4.2 국제적 위상 향상·································································································· 150

참고문헌 ································································································································ 153 사전기획 참여명단 ··········································································································· 161

- XI -

- XII -

1. 서론 □ 본 보고서는 ‘초장대교량 사업단 사전기획연구’ 과제를 동시에 수행한 한국도로공사와 서 울대학교 2개 기관의 각 기획연구 보고서를 토대로 함.

□ 2개 기관의 기획연구 내용에 대하여 통합위원회의 통합워크샵을 통해 우수 내용을 선별 통합하고 주요 현안에 대한 최적안을 작성하는 조정 작업을 통해 작성되었음.

1.1 기획의 범위 및 세부내용 1.1.1 사전기획의 필요성

□ 기획 배경

◦ 시대별 장대교량 기술 주도국은 해당 국가의 교량프로젝트 수와 규모에 직결됨 .

1940~

1985~ 2000~

1980~

[그림 1.1] 장대교량 시장의 시대별 주도국

◦우리나라는 국가정책에 따라 국토 가용면적을 현5.8%에서 11%까지 확대하는 계획이 수 립됨. 이러한 정책 목표를 실현하기 위해서는 연육/연도사업을 통한 가용면적 확대가 가 장 효과적 방법임.

◦또한, 우리나라는 인구 1,000명 이상의 섬이 29개로서 서남해안을 따라 총 64개의 연육․

- 1 -

연도교가 건설될 예정이며, 이 중 33개는 장대교량으로 계획되어 있기 때문에 내수시장 조건은 충분함.

◦태국, 말레이시아, 베트남, 필리핀, 방글라데시 등 동남아시아의 신규 시장이 예상됨.

◦일본, 유럽 등 기술 주도국은 3세대 초장대교량 기술 개발을 추진 중이며 치열한 국가 간 경쟁 속에 우리나라도 현재까지의 기술개발을 토대로 국제시장 진출을 본격화할 호기가 도래하였음. 최근 주경간 1,545m의 광양대교(여수산단 진입도로 가설공사 3공구) 건설을 계기로 한국이 국제 장대교량 시장의 중심으로 부상하고 있어 , 향후 중국과의 치열한 기 술개발 경쟁이 예상됨.

□ 사업단의 필요성

◦장대교량 분야에서 현재 국내 기술진에 의한 독자적인 설계 및 시공이 힘들어 대부분의 사업에서 해외업체가 참여하고 있으며 , 이에 따른 해외업체 지급 기술비용이 증가하고 있 는 상황. 따라서, 장대교량의 독자적 기술 구현 및 이에 따른 기술비의 해외유출 감소 필요

◦현재의 국내 시장은 건설사 간의 과다경쟁으로 인해 중복 투자되거나 개별 교량 위주의 단기간

기술개발로

인해

체계성이

결여되어

있음. 또한,

사업화로

이어지는 Key

Technology 개발 능력이 부족함.

◦덴마크와 일본의 사례를 분석하면, ․덴마크는 국가적 차원의 기술개발 및 사업화를 통해 설계분야에서 국제시장을 선점하 였으나, 설계 기술을 받쳐줄만한 시공사의 부재로 시공시장 확보에 실패함 . ․일본의 경우 혼슈-시코쿠 프로젝트의 성과로 시공시장의 경쟁력이 있으나 설계 분야의 기술 개발은 국제화 결여로 고전함.

◦사업화 시스템을 국가 차원에서 전략적으로 개발하고Package 형태의 해외 진출을 주 도하여 차세대 건설산업의 신형 성장엔진 역할을 수행함 .

□ 사전기획의 필요성

◦대규모 사업비의 투자에 앞서 사업단 목표의 기술적 ․경제적․정책적 타당성을 종합적으

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로 검토하고 목표 성과물과 파급효과를 고려한 객관적 추진전략을 수립하여야 .함 ◦기술 내적 및 외적 변화 분석에 따른 사업평가모델을 제시하여야 함 .

[표 1.1] 사전기획의 필요성 일반적 위험 요소

사전기획의 방향

․사업에 대한 사전 평가 및 검증 작업 미비 ․사업화 가능성 사전 평가 및 검증 ․기술 개발자 중심의 기획 및 기술개발

․목표 성과물 중심의 기획 및 기술개발

․개별과제 지원방식

․사업화를 위한 전주기적 기술개발

․세부과제의 단순집합

․세부과제의 통합 및 계층화

․개별 또는 소규모 팀의 연구과제 수행

․기술/자원 융합형 프로젝트

1.1.2 사전기획의 목표 및 내용

□ 사전기획의 목표 “정책적 타당성 및 사업화 가능성을 검증한 사업단의 전략적 추진 방향 및 실행 방안 구축 ”

□ 사전기획 프로세스 및 성과물

[그림 1.2] 사전기획 4단계 프로세스

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□ 사전기획의 범위 및 성과물 활용 방안

[그림 1.3] 사전기획 성과물 활용 방안

□ 연구내용

가. 사업단의 연구목표 및 추진전략 수립 ◦ 국내․외 환경 분석 ◦ 사업단 비전 및 최종 목표 수립 ◦ 핵심과제 도출 ◦ 추진 전략 수립 ◦ Test Bed 후보지 제안 및 추진전략 수립 ◦ 기대효과 분석

1.1.3 장대 교량의 기술지표

□ 기술적 지표 설정

◦기술적 지표를 주경간장 확대보다도 내풍․내진 구조시스템 최적화, 장대교량기술과 IT 첨 단기술과의 융합, 차세대 건설 신재료 활용 등 현재의 최고 기술수준 및 경제성을 능가하는 차세대 장대교량을 구현하는 기술의 개발과 사업화를 추진 .

◦장대교량 분야에서 현재의 최고 수준 기술- 예를 들면, 프랑스 미요교의 가설 자동화, 그

- 4 -

리스 리온 안트리온교의 대형기초 내진설계 등 - 을 능가하는 독창적인 기술의 개발과 적 용으로 세계적 기술 우월성을 구현.

◦개발기술은 시장규모가 가장 큰500~1,000m급 장대교량에 직접적 적용이 가능할 것으로 예 상

□ 장대교량의 경간장 추세 분석

◦ 현재 공용 중이거나 시공 중인 최장의 현수교 : 일본 아카시대교, 1,991m ◦ 현재 공용 중이거나 시공 중인 최장의 사장교 : 중국 Sutong교, 1,088m ◦ 주경간 추이 분석에 의하면 2014년 세계적 경간장 수준은 3,000m 이상으로 추정

4,000 3,500

국외

M essina Straits (계획)

국내

Kitan Kaikyo (계획)

최대 지간장(m)

3,000

Qionzhou Haixia (계획)

2,500 2,000 1,500

Akashi Kaikyo (일)

Verrazano Narrows (미)

Golden Gate (미)

광양대교

Humber(영)

1,000 남해대교

광안대교

500 0

1930

1940

1950

1960

1970 1980 준공년도

1990

2000

적금-영남

2010

[그림 1.4] 국내․외 준공년도별 장대교량 최대 주경간 추이

- 5 -

2020

2009년 완공예정인 인천대교 (사장교, 경간장 800m)

사장교 주경간 변화 예측 (경간장 1,500m)

2012년 완공예정인 광양대교 (현수교, 경간장 1,545m)

현수교 주경간 변화 예측 (경간장 3,000m+) [그림 1.5] 장대교량 최대 경간장 국내 현황

- 6 -

1.2 방법론 □ 주요 활동 및 성과물

◦기술 고객으로서의 국내ㆍ외 전문가 의견 조사 및 Best Practice 사례 벤치마킹 ◦기술문헌 조사 및 특허 검색을 통한 기술개발 동향 분석 ◦과학적 R&BD 기획기법 (6 Sigma) 활용

주요 활동

기획 성과물

사업환경 분석 •국내외 시장현황 •최고사례 벤치마킹 •기술개발 동향

사업단 비전 및 수행범위 •관련 정책 및 제도 •사업 프로세스 •인프라 분석

초장대교량 기술 MAP

핵심기술 Pool

초장대교량 연관성, 기술개발 필요성 분석

전문가 설문조사

상관관계 분석

핵심기술

기술수준 조사

GAP분석

핵심기술별 목표성과물 및 수준

•기술별 소요 Resource 산정 •기술개발 우선순위 결정

성과물 기반 TRM

성과물 연관성에 근거한 기술 Grouping

핵심과제 추진(안)

Test Bed 추진전략

사업추진전략 및 RFP

[그림 1.6] 사전기획 추진 흐름도

□ 시장 및 사업환경 조사 (서울대 기획)

◦국내외 시장현황, 관련정책과 R&D 투자현황 조사 및 전망 ◦SWOT 분석을 통한 미래시장에 대한 대응전략 수립 및 연구단의 비전설정 ◦사업단 목표의 구체화 및 효과의 극대화 방안 마련

- 7 -

조사 대상 시 시장 장

서남해안 해상교량 사업 국내 민간투자 사업 중국/동남아시아 시장 해외 장대교량 R& D 투자 사례 우수사례 - 메시나교, 그레이트벨트교 - 혼슈-시코쿠 연락교

Segment의 Segment의 집합 집합

기획성과물 반영

성숙화 성숙화 다양화 다양화 개성화 개성화 차별화 차별화 시장을 하나로 보지 않고 새로운 구분으로 세분화

시장세분화

목표 시장 미래수요 예측 및 대응전략 사업단 비전 핵심기술 우선순위 사업단의 업무영역

조사 내용 미래 초장대교량 사업 계획 경쟁대상국 기술력 해외사업 수주 경쟁력 초장대교량 사업 프로세스 초장대교량 기술 선도업체 글로벌 스탠다드 사업프로세스별 핵심기술 풀

기회 (O)

위협 (T)

SO

ST

WO

WT

외부환경 내부역량

강 점 (S)

-

약 점 (W)

-

SWOT 분석

[그림 1.7] 시장 및 사업환경 조사방법 □ 전문가 VOC 조사 (서울대 기획) ◦우선순위도출에 적합한 VOC 항목의 도출 ◦전문가 그룹 및 유관기관 중심의 VOC 청취 ◦기술개발 전략 수립

[그림 1.8] 전문가 VOC 조사방법

- 8 -

□ 핵심기술 도출 ◦특허분석, 최고사례 벤치마킹, QFD 평가 수행 ◦Technology Assessment를 활용하여 각 연구 단계별 추진전략 수립 ◦성과물 기반 TRM 도출

프로세스

초장대교량 초장대교량 건설 건설 프로세스별 프로세스별 소요기술 소요기술 조사 조사

Engineering

소요기술

소요장비

초장대교량 연관성

관련 성과물

사업 가치 평가

사업계획수립 (사업구상) 예비 타당성 조사 본 타당성 조사

•사업 위험도 평가 •사업 수익성 평가기술 •사업관리 시스템

•타당성조사 보고서

기본 계획

교량 형식 선정 교량의 구조시설 기준 환경 및 미관의 고려

•최적선형 선정기술 •미학적 개념설계기술 •신형식 구조시스템 •Value engineering

•기본계획 보고서

발주방식 결정 기본 설계

기술별 개발필요성 기술별 개발필요성에 개발필요성에 근거한 근거한 1차 1차 필터링 필터링 소요기술 소요기술 설문결과 설문결과

설문조사 결과 설문조사 결과에 결과에 근거한 근거한 2차 2차 필터링 필터링

상세 설계

컨셉 디자인

•미학적 개념설계기술 •신형식 구조시스템

사전조사 및 교통분석

•교통량 조사/예측기술 •환경영향 평가기술 •환경복원기술 •범용 구조해석 S/W •풍동실험설비 •전용 S/W

교량설계

•정/동적 해석기술 •내풍설계/해석 기술 •내진설계/해석 기술

토질조사 및 기초설계

•해상지반 특수조사 및 탐사 •해저지반 보링장비 기법 •물리탐사 장비

경관설계 및 부가사업 계획

•교량의 미관설계 기술 •관광자원화 계획기술 •운송사업 계획기술

경제성분석

•Value engineering •LCC 분석기술

•내풍설계기준 •내진설계기준 •구조계산서/도면 •지질조사 보고서 •기본설계 보고서

정적설계

•대변위 비선형 케이블교량 구조해석기술 •선박충돌해석기술

•전용 S/W

•설계기준/지침 •구조계산서/도면

동적설계

•내풍설계/해석 기술 •CFD 기술 •내진설계/해석 기술

•풍동실험설비 •전용 S/W

•설계기준/지침 •구조계산서/도면

검증재하실험(가설완료후)

•정/동적 재하시험

•현장계측장비

•재하시험 보고서

핵심기술 핵심기술 후보군 후보군

타산업 기술파급효과가 커야한다

1

지역경제 활성화 효과가 커야한다

9

고용창출 효과가 커야한다

9

9

3

3

9

9

1

9

3

9

3 9

3

1

3

3

3

9

9

9

9

3

3

3

9

3

9

9

9

3

9

3

9

9

9

3

9

3

9

1

1

3

3

3 9

3 9

3

3 3

9

1

9

9

1

9

9

9

9

9

3

3

3

3

3

9

9

3

9

3

3

9

1

9

9

3

3

3

3

3

3

1

3

3

3

3

9

1

3

3

1

9

1

3

9

9

9

3

1

1

3

1 9

3

9

9

9

9

3

9

9

3

3

3

1

3

3

9

9

9

3

3

1

1

3

3

3

3

3

3

3

9

9

3

9

1 3

3

1 9

3

3

3

기술개발 촉진을 위한 정책/제도적 지원이 필요하다

3

3

3

9

9

3

9

9

9

9

9

해외시장 진출을 위한 전문업체/인력양성 제도가 필요하다

9

9

9 9

9

9

9

9

3

3

3

3

3

3

3

3

3

3

3

9

3

9

3

1 3

3 3 3

3

3

9

9

1

3

3

3

1

9

3

핵심기술 중요도 (x1000)

3.3

2.7

2.0

3.4

2.3

4.0

3.8

4.2

4.0

4.0

3.8

3.4

2.7

4.3

4.0

3.0

5.7

3.9

2.2

2.6

2.3

2.1

2.4

순위

13

15

23

11

19

6

10

3

4

5

9

12

16

2

7

14

1

8

21

17

20

22

18

사업배경 및 목적, 기대효과 사업 주요 내용 및 추진체계 유사 사례 및 시장·기술 동향

기술적 타당성

경제적 타당성

정책적 타당성

(Technology)

(Economy)

(Policy) 국가차원의 전략적 중요성 상위계획 부합성 기존사업과의 중복 성 관련기관 간의 협조 체제

P

전략적 타당성 (Strategy) 사업계힉 완성도 System Dynamics 종합적인 Risk Management 국게법·제도 사업추진 시점

S

사업의 종합적 타당성 평가 (Feasibility) 사업 추진 타당성 여부 평가 추진 전략 및 정책적 제안

[그림 1.10] 기술가치 평가 방법

- 9 -

교통관리 및 방재시스템

9 9

사업개요 및 기초자료 분석

(Implementation)

3

9 9

◦장대교량 사업단의 추진타당성을 평가분석하기 위한TEPS Framework 적용

사업추진계획 및 정책적으로의 반영

9

3

3 9

성과품(documentation)의 국제표준화가 필요하다

E

3

3 9

□ 기술가치 평가 (서울대 기획)

T

3

3

1

[그림 1.9] 핵심기술 도출 방법

경제성 -비용편익분석 수입대체·저감효과 부가가치증대효과 산업파븍효과 고용효과

3

9

3

3

9

Global outsourcing을 위한 제도적 지원이 필요하다

세부기술·공정별 최 적화 수준 목표대비 기술적 성공가능성 지적자산화 수준 과학기술적 파급효 과

데이터 관리, 상태평가 및 보수보 강 기술개발

계측/모니터링 시스템

무인점검시스템

부대시설

초정밀 시공관리 시스템 개발

대형 해상시공장비 및 공법 개발

고주탑 설계/시공기술

대형 해상기초 기술개발

고강도 케이블 및 활용기술

신소재 및 합성구조

고성능 콘크리트 및 활용기술

3

3

세계적으로 우리나라를 대표하는 구조물(Landmark)이 되어야 한다 국민의 삶의 질을 향상시켜야 한다

9

3

국가 브랜드 가치를 향상시켜야 한다

입찰/발주/평가제도의 국제화가 필요하다

3

Operation

3

시방/설계기준의 국제화가 필요하다

정책/제도

3 9

고성능 강재 및 활용기술

9

1 3

Documentation 국제화

9

1

1 9

Construction 발주/입찰/심의/계약 제도 선진화

9

3

1

사업단 성과물 국제인증

설계기준 및 지침개발

9

3

3

3 3

국민의 자긍심을 고취시켜야 한다 사회/문화

3

3

1

9

주요 기술 및 자재를 국산화 하여야 한다 건설분야 타사업 연계효과가 높아야 한다

핵심기술 핵심기술 순위 순위

1

3

신소재 개발 등을 통한 고부가가치 창출이 필요하다 LCC관점에서 비용절감이 가능한 기술이 필요하다

경제/산업

3

내풍,내진,진동제어 기술

융합기술을 개발하여 첨단 산업화가 필요하다

Procurement

특수해석기법 및 S/W개발

독창적인 원천기술이 필요하다 기술경쟁력

환경 모니터링 및 복원기술

세계최고의 선도기술이 필요하다

평가지표 평가지표

구조시스템 개발

요구사항요구사항-핵심기술 핵심기술 상관관계분석 상관관계분석

Engineering

2차

사업가치평가기술

요구사항

1차

국제 품질인증/보증 체계 수립

초장대교 초장대교 요구사항 요구사항

- 10 -

2. 환경 분석 2.1 교량기술 동향분석 2.1.1 국내 교량 형식 현황 및 발전

□ 우리나라의 경우 1945년 해방 이후 비로소 국내 기술자에 의해 교량설계 및 시공이 시작 되었음. □ 교량은 건설 장소의 여러 조건에 따라 적합한 재료 및 상부구조 형식이 선정되게 된다 . 또 한, 건설비용 대비 시공성과 공용효과가 높은 형식의 교량 여부가 중요한 역할을 한다 . □ 교량의 경간 길이가 교량기술 수준을 대표할 수 없으나 , 각 형식의 적용 경간은 기술의 진 보에 따라 확대되어 왔고, 이에 따라 이전에는 기술적으로 곤란했던 장소에도 다양한 형식 의 교량 건설이 가능하게 되었다. □ 국내 교량은 1990년대 중반까지 강상판 상형교, 강거더교, PSC 거더교, 트러스교를 중심으 로 주로 거더교가 건설되었으나, 1990년대 후반부터 내륙지역․도서지역의 개발과 턴키 발 주 방식에 힘입어 아치교, 엑스트라도즈드교, 사장교, 현수교의 건설이 급격히 증가하고 있 는 추세임. □ 특히, 기술적인 측면에서 전산구조 해석법의 발전에 의해 복잡한 수치해석이 가능해지고 고강도 강재, 케이블 재료가 국내 생산이 가능해짐으로써 엑스트라도즈드교 , 사장교, 현수 교 등의 케이블교량 건설이 증가하고 있음

[표 2.1] 교량형식과 적용경간 교량 형식

거더교

트러스교 아치교 엑스트라도즈드교 사장교 현수교

재료 형식

주요 적용 경간

주요 교량

강박스 거더교

30~200m

신거제대교, 완도-신지도 연륙교

플레이트 거더교

30~80m

팔당대교, 신청평대교

PSC 박스 거더교

50~180m

은암대교, 안양동교

강교

40~300m

호저대교, 금강대교

강교

50~300m

서강대교, 초양대교

콘크리트교

50~250m

가천교, 압곡교

콘크리트교

50~280m

평여2교, 금가대교

강교

100~500m

서해대교, 인천대교, 삼천포대교

콘크리트교

80~350m

제2돌산대교

강교

200~1,500m

영종대교, 광양대교, 광안대교

- 11 -

(1) 강박스 거더교 상부구조 단면형상이 강재의 박스 모양 교량으로써 , 대표적인 교량으로 신거제대교, 완 도-신지도 연륙교가 있다.

[그림 2.1(a)] 신거제대교

[그림 2.1(b)] 완도-신지도 연륙교

(2) 플레이트 거더교 상부구조가 플레이트 형식의 강재 거더를 갖는 교량이며, 대표적인 교량으로 신청평대교 와 팔당대교가 있다.

[그림 2.2(a)] 신청평대교

[그림 2.2(b)] 팔당대교

(3) PSC 박스 거더교 상부구조가 PSC 즉, 프리스트레스트 콘크리트의 박스 거더로 이루어진 교량이며, 대표 적인 교량으로 은암대교, 안양동교가 있다.

[그림 2.3(a)] 은암대교

[그림 2.3(b)] 안양동교

- 12 -

(4) 트러스교 상부구조가 트러스 형식의 교량이며, 대표적 교량으로 호저대교, 금강대교가 있다.

[그림 2.4(a)] 호저대교

[그림 2.4(b)] 금강대교

(5) 아치교 상부구조가 아치형식을 갖는 교량이며, 대표적인 교량으로 서강대교, 초양대교가 있다.

[그림 2.5(a)] 서강대교

[그림 2.5(b)] 초양대교

(6) 엑스트라도즈드교 상부구조가 엑스트라도즈드(Extradosed) 형식을 갖는 교량이며, 대표적인 교량으로 평여 2교, 금가대교가 시공 중에 있다.

[그림 2.6(a)] 평여2교

[그림 2.6(b)] 금가대교

- 13 -

(7) 사장교 우리나라의 공용중인 대표적 사장교로는 서해대교 , 삼천포대교, 영흥대교가 있으며, 인 천대교, 제2돌산대교 등이 시공중에 있다.

[그림 2.7(a)] 서해대교

[그림 2.7(b)] 인천대교

(8) 현수교 우리나라의 공용중인 대표적인 현수교로는 광안대교 , 영종대교, 남해대교가 있으며, 소 록대교가 시공중, 광양대교(가칭)가 실시설계 중에 있다.

[그림 2.8(a)] 영종대교

[그림 2.8(b)] 광양대교

□ 사장교, 현수교 등 장대교량 분야에서 현재 국내 기술진만에 의한 독자적인 설계 및 시공 이 힘들어 대부분의 사업에서 해외업체가 참여하고 있으며 , 이에 따른 해외업체로의 기술 비용이 각 사업마다 지급되고 있는 상황.

- 14 -

2.1.2 국내 교량기술수준

□ 국내건설시장에서 도로 및 교량 건설이 차지하는 비율이 큰 부분을 차지하고 있으나 , 이와 달리 현재 우리나라 교량 종합 건설기술 수준은 선진국에 비하여 경쟁력이 낮은 실정 .

□ 최근의 현대적인 교량은 건설재료의 발전과 교량의 장대화 및 특수 형식의 채택으로 기존 교량에 비해 거동 특성이 많이 달라지고 있음.

□ 최근 전세계적으로 교량이 점점 장대화되고 있는 추세지만 , 장대 특수교량분야에서는 외국 기술에 아직도 의존하고 있는 실정이다. 국내에서 시공된 주요 장대 교량의 경우 외국설계 사, 감리사 또는 시공 컨설탄트가 많은 역할을 수행하여 교량설계 ․시공 기술의 해외 의존 도가 해소되지 않고 있음.

□ 장대특수교량 중 현수교는 1931년 미국이 중앙경간 1,067m의 George Washington교를 완 성하면서 최대 경간길이를 확보할 수 있는 교량형식으로 등장하였으며 , 일본은 1998년, 중 앙경간 1,991m의 아카시대교를 완공하며 현수교 건설의 절정에 이르렀다 . 우리나라의 경 우 1973년 남해대교를 필두로, 영종대교(2000년), 광안대교(2002년)를 준공하며 장대교량으 로서의 경간 길이를 늘려나가고 있으나 선진국과 비교하면 기술이나 경험면에서 여전히 큰 격차를 보이고 있다.

□ 교량중에서 설계 및 시공이 제일 어렵다고 알려진 현수교를 대상으로 정밀기술수준조사를 수행한 결과는 다음과 같다.

□ 장대교량 분야의 기술분류체제를 크게 기능모수와 기술모수로 분류하여 정밀기술수준을 산출할 수 있으며, 한국, 일본, 미국의 기능모수 및 기술모수 기술수준과 종합기술수준 결 과를 비교하면 다음과 같다. 최고기술보유국 100을 기준으로 할 때, 우리나라는 76.4, 일본 은 93.5, 미국은 91.3으로 조사됐다. 일본이 미국보다 2.2포인트 앞서고 있어, 최근의 현수 교 최고기술 보유국이 일본이라는 일반적인 인식을 확증하고 있다.

- 15 -

[표 2.2] 장대교량(현수교)의 종합기술수준 도출 기능모수 도출 결과 기술모수 도출 결과

국가

종합기술수준

(A)

(B)

((A+B)/2)

한국

76.1

76.7

76.4

일본

91.7

95.2

93.5

미국

89.8

92.8

91.3

최고수준국

100.0

100.0

100.0

120 100 100

80

93.5

91.3

일본

미국

76.4

60

40

20

0 한국

최고수준국

[그림 2.9] 장대교량(현수교)분야 종합기술수준 비교

□ 각국의 대표적 현수교의 기술수준과 국내 현수교의 기술수준을 기능모수를 근거로 비교해 볼 때, 미국 Verrazano대교(1963년)를 100으로 할 때, 한국의 광안대교(2002년)는 69.9, 일 본의 아카시대교(1998년)는 102.6으로 조사되었다.

- 16 -

120 102.6

100

아카시대교(일본)

Verrazano대교(미국)

100 80

69.9

60 40 20 0 광안대교(한국)

[그림 2.10] 한․일․미 현수교의 기능모수 종합수준 비교 결과

□ 또한, 일본의 아카시대교를 100으로 하여 국내 현수교 기술자립도를 측정할 때, 남해대교 (1973년)는 42.4, 영종대교(2000년)는 74.9, 광안대교(2002년)는 74.9를 나타내었다.

90 80

74.9

79.1

70 60 50

42.4

40 30 20 10 0 남해대교(1973)

영종대교(2000)

광안대교(2002)

[그림 2.11] 장대교량(현수교)의 국내 시설물별 기술자립도 측정 결과

□ 우리나라도 한미 FTA 체결 등 시장개방과 급격한 환경변화에 신속히 대응하지 않으면 , 건 설선진국과의 기술격차는 더욱 심화될 것이며, 최악의 경우 선진기술국의 하청산업으로 전 락할 수 있음.

□ 현재 최고의 교량기술 선진국들은 자국의 기술 우위를 지속적으로 확보하기 위해서 미래 교량기술 개발에 대한 투자를 확대하고 있으며, 우리나라도 이에 대응하지 않을 경우 기 술격차는 더욱 심각할 것으로 예상됨.

- 17 -

2.2 장대교량 기술동향 2.2.1 해외 사례 벤치마킹

(가) 국내외 최고사례 벤치마킹 대상교량 선정

□ 장대교량 설계/시공 기술의 발전에 따라 시대별 최대 지간장이 증가함 .

[그림 2.12] 현수교 및 사장교의 시대별 최대 주경간

□ 최대 주경간을 기준으로 메시나교(이탈리아), 아카시교(일본) 등 국내외 현수교 및 사장교 의 최고사례 10개 교량을 선정함.

- 18 -

[표 2.3] 국내외 최고사례 현수교 및 사장교 형식

현 수 교

사 장 교

번호

교량명

국가

주경간(m)

완공년도

1

Messina Straits Bridge

이탈리아

3,300

2012

2

Akashi Kaikyo Bridge

일본

1,990

1998

3

Great Belt East Bridge

덴마크

1,624

1998

4

Xihoumen

중국

1,490

2005

5

광양대교(1545Bridge)

한국

1,545

2012

1

Sutong Bridge

중국

1,088

2008

2

Stonecutters Bridge

홍콩

1,018

2008

3

Tatara Bridge

일본

890

1999

4

Normandy Bridge

프랑스

856

1995

5

인천대교

한국

800

2009

[그림 2.13] 국내외 최고사례 현수교 및 사장교

- 19 -

(나) 최대 주경간으로 본 국내외 기술격차

□ 주경간 추이 분석에 의하면 2015년 세계 선도수준은 3,000m 이상으로 추정됨 □ 2012년 완성 예정인 광양대교는 1,545m로서, 최대 주경간으로 비교할 때 국내 기술 수준 은 세계선도 수준의 50% 정도임

(다) 단위면적당 사업비 비교 2

□ 국내외 주요 장대 교량의 총공사비를 총연장과 환산폭원으로 나누어 교량 단위m 당 공 사비를 추정하여 비교 (표 2.4 참조) □ 비교 대상 교량들은 준공년도와 해당국가가 다르기 때문에 공사비를 년도와 지역에 따라 2

보정한 후 m 당 공사비 산출 2

□ 주경간에 따른 공사비를 그림 2.3에 나타내면 주경간의 길이가 증가함에 따라 단위 m 당 공사비도 증가하는 경향을 보임 2

□ 그림 2.3에 따르면 주경간 3,000m인 경우의 단위 공사비는 1,978만원/m 으로써 세계 최 2

장대교량으로 기대되는 메시나교의 공사비1,759만원/m 에 비하여 12% 가량 높음 2

□ 해외 시장에서 가격 경쟁력을 확보하기 위해서는1,978만원/m 에서 25% 가량 공사비가 2

저감된 1,500 만원/m 을 목표공사비로 제시.

[표 2.4] 주요 장대교량의 현황 및 공사비 규모 총연장 (m)

총공사비 유효폭원 환산폭원1) (억원) (m) (m)

교량명

이탈리아

Messina

2005

3,300

3,666

53,700

52

노르웨이

Hardanger

2007

1,324

1,449

2,817

13.5

덴마크

Great Belt

1998

1,625

2,694

12,609

27

Akashi

1998

1,991

3,911

39,470

33.5

Kurusima 3

1999

1,030

1,570

6,580

27

27

Akinada

1999

750

1,175

3,500

16

16

Tsingma

1997

1,377

2,137

8,784

62.8

75.36

광양대교

2006

1,545

2,260

4,349

22.7

22.7

적금대교

2003

850

1,325

1,335

17

17

Carquinez

2003

728

1,056

2,000

24

24

일본

중국 한국 미국

기준년도

주경간 (m)

지역

비고

52 10.8 단경간 27 40.2 트러스

복층

1) 환산폭원 : 단경간인 경우 유효폭원의 0.8배, 트러스나 복층인 경우 유효폭원의 1.2배로

가정

- 20 -

[표 2.5] 주요 장대교량의 단위면적당 사업비 산출 단위 면적당 공사비 보정

이탈리아

Messina

2005

3,300

53,700

2,817

2,931

1,758

노르웨이

Hardanger

2007

1,324

2,817

1,800

1,800

1,080

덴마크

Great Belt

1998

1,625

12,609

1,733

2,072

1,243

Akashi

1998

1,991

39,470

2,510

3,000

1,385

Kurusima 3

1999

1,030

6,580

1,552

1,819

839

Akinada

1999

750

3,500

1,862

2,181

1,007

Tsingma

1997

1,377

8,784

545

665

997

광양대교

2006

1,545

4,349

848

865

865

적금대교

2003

850

1,335

593

642

642

Carquinez

2003

728

2,000

789

854

854

중국 한국 미국

주경간

단위면적당 공사비

교량명

일본

기준년도

총공사비 (억원)

지역

년도 환산1)

지역 환산2)

1) 년도 환산 : 2007년도 단가로 환산키 위해 매년 2%의 물가상승율 적용 2) 지역 환산 : 지역별 물가의 차이를 고려하여 아래와 같은 가정으로 한국의 비용으로 환산 (유럽 = 한국×1.67 / 일본=한국×2.17 / 중국=한국×0.67 / 미국 = 한국×1.33 )

2,400

0.0004x

y = 595.67e 2 R = 0.7268

2

환산사업비(만원/m )

2,000

1,600

1,200

800

400 500

1,000

1,500

2,000

2,500

3,000

3,500

주경간장(m)

[그림 2.14] 주경간에 따른 장대교량 건설사업비 변화(서울대 기획)

- 21 -

[표 2.6] 경간장 3,000m 기준 목표공사비 설정 구분

메시나 수준

단위면적당 공사비

한국 현 수준

2

2

1,759 만원/m

1,978 만원/m

사업단 목표수준 1,500 만원/m

2

(라) 보강거더 구조형식의 발전

□ 아카시교와 메시나교의 보강거더 구조형식을 비교할 때, 보강 거더의 경량화로 고정하중 을 경감하기 위하여 보강트러스 형식, 유선형 multi-box 형식 등 유선형 형태의 다양한 거더 구조형식 등장

[그림 2.15] 아카시교와 메시나교의 보강거더 구조형식 비교

(마) 고주탑 기술의 발전

□ 장대교량 주탑의 설계/시공 기술의 발전에 따라 주탑의 높이, 형식, 소재 변화 □ 고주탑 급속시공기술(해석, 장비, 계측 등) 및 시공중 진동제어 기술 대두

- 22 -

Messina Messina Br. Br. Akashi Akashi Br. Br. Great Great Belt Belt Br. Br.

광양대교 광양대교

2012년

1998년

2012년

주탑높이 = 283m (Steel, 트러스식)

주탑높이 = 270m (Concrete, 라멘식)

1998년

주탑높이 = 254m (Concrete, 라멘식)

주탑높이 = 383m (Steel, 라멘식)

[그림 2.16] 벤치마킹 대상 교량의 주탑 높이 및 형식

(바) 해상기초 기술의 발전

□ 교량의 주경간이 증가함에 따라 주탑 기초와 앵커리지의 대형화 추세 □ 대형/대심도 해상기초 설계/시공 기술이 대두됨

[표 2.7] 벤치마킹 대상 교량의 주탑기초와 앵커리지 구분

Great Belt교 (1998)

아카시교 (1998)

광양대교 (2012)

메시나교 (2012)

주탑기초

78x35m, 깊이 20m 케이슨 기초

직경 80m, 깊이 70m 케이슨 기초

깊이 45m

깊이 55m

케이슨 기초

콘크리트 기초

깊이 25m

깊이 73m

깊이 40m 육상

깊이 41m

케이슨 기초

지하연속벽 기초

콘크리트 기초

콘크리트 기초

앵커리지

- 23 -

아카시교 주탑기초

[그림 2.17] 아카시교(일본)의 기초

[그림 2.18] 메시나교(이탈리아)의 기초 및 앵커리지 형식

- 24 -

(사) 케이블 소재의 발전

□ 표 2.8과 그림 2.8에서와 같이 케이블 인장강도가 증가하여 주경간이 증가되고 , 주탑의 높 이가 낮아지며, 케이블 공사비용이 절감됨. □ 장대교량 기술의 선도와 국제 경쟁력을 확보하기 위해서는 고강도 케이블 기술이 필수적 인 요소임.

[표 2.8] 장대 교량용 케이블의 인장강도 구분

일반 강선

아카시교

인천대교

강도

1600MPa급

1800MPa급

1900MPa급

광양 2012

메시나교 2100MPa급 (개발 중)

1998

1893

[그림 2.19] 장대 교량의 중앙 지간장과 케이블 인장강도의 상관관계(서울대 기획)

- 25 -

2.2.2 특허분석 (서울대 기획)

(가) 특허 분석방법

□ 특허분석 전문기관에 분석 의뢰 □ 특허분석 도구 (ThinkKlear, PM Manager, PIView 등) 활용 □ 특허 DB 범위: 특허분석 전문기관에서 온라인으로 제공되는 한국 , 미국, 일본, 유럽, 중국 의 공개되거나 등록된 특허

[표 2.9] 특허공개 및 특허등록의 국가별 특허 DB 기간 한국

미국

일본

유럽

중국

특허공개

1983.3~2007.1 2001.3~2007.1 1989.1~2007.1 1978.12~2007.1 1985.1~2005.9

특허등록

1979.7~2007.1 1976.1~2007.1 1976.1~2007.1

1980.1~2007.1

1985.1~2005.9

□ 특허분석 수행순서 (1) 분석 대상 기술 정의 및 분류 (2) 기술별 검색식 도출 (3) 노이즈가 포함된 1차 자료(Raw data) 추출 (4) 노이즈 제거(Filtering) 및 세부기술 분류 (5) 특허분석 기법에 의한 정량 및 정성적 분석 (6) 시사점 및 종합분석

[그림 2.20] 특허분석 수행흐름도

(나) 장대교량 기술분야 분류 및 검색 키워드 선정

□ 장대교량 기술을 설계기술, 케이블 기술, 시공기술, 시공제어 및 유지관리기술, 구조재료 기술 분야별로 각각 2~3개의 세부기술로 구분함

- 26 -

□ 각각의 세부기술에 대하여 장대교량 실현에 필요한 주요 검색 키워드를 선정함

[표 2.10] 분석대상 기술분야별 주요 검색 키워드 기술분야

세부 기술 항목

주요 검색 키워드

구조시스템

장대교량, 현수교, 사장교, 케이블 지지교

내풍기술

내풍, 풍동실험, 풍하중

교량용 케이블

교량용 케이블, 선재, 강선

케이블용 부속장치

앵커, 새들, 케이블 제진장치

케이블 가설기술

케이블 가설장비, 가설공법

상부구조 가설기술

대블럭/조립식/해상시공, 크레인, 바지선

고주탑기술

주탑, 연직도 관리

해상기초기술

해상기초, 해저굴착, 가물막이, 세굴방지, 선박충돌방지

시공제어 및

시공제어기술

GPS 포지션닝, 정밀/원격 시공제어, 가상시공

유지관리기술

유지관리기술

점검, 계측, 센서, 모니터링, 상태평가, 진단

강재

고강도강, 고인성강, 내후성강, TMCP, 극후판

콘크리트

고강도/고유동/경량/내염/친환경 콘크리트

신소재 및 합성재료

FRP, FRC, 나노재료, 복합재료, 경량 포장, 내구성 도장

설계기술

케이블기술

시공기술

구조재료기술

[표 2.11] 기술 분야별 검색건수 (노이즈 제거된 자료) 기술분야

세부 기술 항목

출원건수

출원인수

구조시스템

176

151

내풍기술

114

62

388

307

상부구조 가설기술

176

139

고주탑기술

40

31

해상기초기술

564

533

시공제어기술

246

166

유지관리기술

344

277

구조재료기술 (강재, 콘크리트, 신소재 등)

2,976

1,372

합계

5,024

3,038

설계기술 케이블기술 (교량용 케이블, 부속장치, 가설기술)

시공기술

시공제어 및 유지관리기술

- 27 -

(다) 기술분야별 검색결과

□ WIPS 검색시스템(http://search.wips.co.kr)에서 장대교량 관련 특허 총 5천여개 검색 □ 검색된 자료의 기술 분야별 분포는 시공기술 38%, 시공제어 및 유지관리 기술 29%, 케이 블 기술 19%, 설계기술 14%로 구성됨. □ 장대교량 설계기술 및 케이블 기술은 80년대 후반부터 증가하여 1994년에 가장 많이 출원 되었고, 이후 감소하는 경향을 보여줌. □ 시공기술은 70년대 중반부터 증가하여 꾸준히 성장하고 있고 , 시공제어 및 유지관리 기술 은 80년대 후반부터 급격히 성장하고 있음.

설계기술 40 30 20 10 시공제어 및 유지관 리기술

0

케이블기술

시공기술

[그림 2.21] 장대교량 기술의 분야별 점유율

장대교량 기술의 연도별 특허출원 추이

70

설계기술 케이블기술 시공기술 시공제어 및 유지관리기술

60 출원건수

50 40 30 20 10 0 1972

1977

1982

1987 1992 출원년도

1997

2002

[그림 2.22] 장대교량 기술의 연도별 특허출원 추이

- 28 -

(라) 세부기술별 정량 및 정성분석

□ 구조시스템 - 장대교량 구조시스템 기술은 현수교, 사장교 등의 구조형식 개선에 관한 기술이 76%, 케이 블 진동제어 장치 등의 성능개선 장치에 관한 기술이24%임 - 장대교량 구조시스템 기술은 70년대 중반부터 성장하여 94년 가장 많고 이후 감소하는 경 향을 보임 - 특허 출원은 조기공개신청을 하지 않는 이상 통상적으로 출원을 한 후18개월이 경과한 때 에 일반에게 공개되기 때문에 가장 최근의 특허는 일시적으로 감소되는 경향을 보여줌 - 교량형식 및 성능개선장치 분야 모두 30%내외의 높은 출원 증가율을 보여주므로 연구개발 이 활발히 이루어지고 있다고 판단됨 구조시스템-연도별 출원현황 25 성능개 선장치 24%

15 10 5 0 1980

1985

1990 1995 출원년도

2000

교량형 식 76%

2005

[그림 2.23] 구조시스템의 연도별 특허 출원현황과 세부기술별 점유율 구조시스템-연도별 기술변천 현황 60

1996-2000

50 출원인수

출원건수

20

40 2001-2005 30

1991-1995

20

1981-1985

1986-1990

10 1976-1980

0 0

10

20

30

40

50

출원건수

[그림 2.24] 구조시스템의 출원연도별 기술변천 현황

- 29 -

60

구조시스템-기술별 포지션맵 35

교량형식

출원증가율

30

성능개선장 치

25 20 15 10 5 0 0

1 상대점유율

2

[그림 2.25] 구조시스템의 세부기술별 포지션맵

□ 내풍기술 - 장대교량 내풍기술은 교량의 내풍 구조시스템 47%, 제진장치 24%, 풍동실험 17%, 내풍 가 설공법 12% 특허 출원됨 - 내풍기술은 80년대부터 꾸준히 성장하여 94년을 전후하여 가장 많은 특허가 출원되었고 , 이 후 성장이 둔화되는 경향을 보임 - 내풍 구조형식 분야은 상대 점유율도 높고 출원 증가율도 높은 기술로서 연구가 활발함 . 내 풍가설공법, 제진장치 기술도 출원이 증가하는 경향을 보이고 , 풍동실험 관련 기술은 출원 이 감소되는 경향을 보여줌

내풍기술-연도별 출원현황 14 12

풍동실험 60

출원건수

10

40

8

20

6 내풍구조

4

0

2 0 1979

1984

1989

1994

1999

2004

가설공법

출원년도

[그림 2.26] 내풍기술의 연도별 특허출원 현황 및 세부기술별 점유율

- 30 -

제진장치

출원인수

내풍기술-연도별 기술변천 현황 20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0

1996-2000 1991-1995

1986-1990

1981-1985 0

10

20

30

40

50

출원건수

[그림 2.27] 내풍기술의 출원연도별 기술변천 현황

내풍기술-기술별 포지션맵 40 내풍구조

출원 증가율

30 20

가설공법

10

제진장치

0 -10

0

1

2

풍동실험

-20

상대 점유율

[그림 2.28] 내풍기술의 세부기술별 포지션 맵

□ 케이블 기술 - 케이블 기술은 케이블 소재개발 및 스트랜드 등의 케이블 시스템 22%, 앵커, 새들, 제진장 치 등의 부속장치 19%, 케이블 가설장비 26%, 가설공법 33%로 구성됨 - 케이블 기술은 70년대 후반부터 시작하여 94년 가장 많은 특허가 출원되었고, 이후 감소하 는 경향을 보임 - 전체적으로 케이블 관련 기술은 모두 출원이 증가하는 경향이고, 특히 가설공법과 케이블 시스템이 높은 출원 증가율을 보임

- 31 -

케이블 40

40

30 20

30

10

20

가설공법

0

10 0 1983

1988

1993 출원연도

1998

2003 가설장비

[그림 2.29] 케이블 기술의 연도별 특허출원 현황 및 세부기술별 점유율

케이블 기술-연도별 기술변천 현황 120

1991-1995

100 출원인수

1978

80

2001-2005

60 1986-1990

40 20 0 0

1976-1980

50

100

150

출원건수

[그림 2.30] 케이블 기술의 출원연도별 기술변천 현황

케이블 기술-기술별 포지션맵 50 40 출원 증가율

출원건수

케이블 기술-연도별 출원현황 50

가설공법 케이블 가설장비

30 20

부속장치

10 0 0

1 상대 점유율

[그림 2.31] 케이블 기술의 세부기술별 포지션 맵

- 32 -

2

부속장치

□ 상부구조 가설기술 - 상부구조 가설기술은 바지선 등의 해상운반 기술23%, 크레인 등을 이용한 설치기술 77%로 구성되어 있음 - 상부구조 가설 관련 기술은 70년대 초반에 출원되기 시작하여 80년대 중반까지 성장하다가 80년대 후반에 성장이 둔화되고, 최근 다시 증가하는 경향을 보임 - 크레인 등을 이용한 설치기술, 바지선등의 해상운반 기술 모두 출원이 증가하는 경향이고 , 이 중에서 설치기술은 상대점유율도 매우 높고 출원 증가율도 높음 상부구조 가설기술-연도별 출원현황 14

운반(바 지선) 23%

10 8 6 4 2 0 1974

1979

1984

1989 1994 출원년도

1999

설치(크 레인) 77%

2004

[그림 2.32] 상부구조 가설기술의 연도별 특허 출원현황과 세부기술별 점유율

상부구조 가설기술-연도별 기술변천 현황 40 35 30 출원인수

출원건수

12

1991-1995

25 20 1986-1990

15 10

1971-1975

1976-1980

5 0 0

10

20

30

40

50

출원건수

[그림 2.33] 상부구조 가설기술의 출원연도별 기술변천 현황

- 33 -

상부구조 가설기술-기술별 포지션맵

출원 증가율

50

설치(크레인)

40 30 운반(바지선)

20 10 0 0

1 상대 점유율

2

[그림 2.34] 상부구조 가설기술의 세부기술별 포지션맵

□ 고주탑기술 - 고주탑 기술은 고주탑 시공장비 및 장치 21%, 시공법 36%, 고주탑 구조형식 43%로 구성되 어 있음 - 고주탑 기술은 70년대 중반이후 출원되기 시작하여 80년대 후반부터 계속적으로 성장하는 경향을 보여줌 - 고주탑 기술 중, 구조형식이 상대 점유율이 가장 높지만, 출원 증가율은 시공법이 가장 높 음

고주탑 기술-연도별 출원현황 7 장비,장치 50 40 30 20 10 0

6 출원건수

5 4 3 2 1

구조형식

0 1980

1985

1990

1995

2000

2005

출원년도

[그림 2.35] 고주탑 기술의 연도별 특허 출원현황과 세부기술별 점유율

- 34 -

시공법

출원인수

고주탑 기술-연도별 기술변천 현황 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0

1996-2000 2001-2005

1986-1990

1976-1980

0

2

4

6

8

10

12

14

출원건수

[그림 2.36] 고주탑 기술의 출원연도별 기술변천 현황

고주탑 기술-기술별 포지션맵

40

시공법

출원 증가율

30 20 10

구조형식

0 -10 0 -20

1

2

장비,장치

-30 상대 점유율

[그림 2.37] 고주탑 기술의 세부기술별 포지션맵

□ 해상기초 기술 - 해상기초 기술은 해상굴착 13%, 가물막이공 4%, 우물통 및 말뚝기초등의 공법 및 장비 73%, 지반조사 5%, 세굴방지공 3%, 선박충돌공 2%로 구성됨 - 해상기초 기술의 연도별 기술변천 현황은, 70년대 초반부터 특허가 출원되어 약간의 기복은 있으나 전반적으로 성장하고 있는 추세임. 매년 20여개의 특허가 출원되고 있음 - 해상기초 기술은 세굴방지공을 제외하고는 전반적으로 출원이 증가하고 있음 . 특히, 우물통, 말뚝기초 등의 공법 및 장비는 상대 점율율이 73%로 가장 높고, 출원 증가율도 24%로 높 음.

- 35 -

해상기초 기술-연도별 출원현황 35 굴착 80 60 40 20 0

25 선박충돌방지

20 15 10 5

가물막이

세굴방지

기초공법/장비

0 1977

1982

1987 1992 출원년도

1997

2002

지반조사

[그림 2.38] 해상기초 기술의 연도별 특허 출원현황과 세부기술별 점유율

해상기초 기술-연도별 기술변천 현황

120

1996-2000 2001-2005

100 출원인수

1972

1991-1995 1976-1980

80

1981-1985

60

1986-1990

40 20 0 0

20

40

60

80

100

120

출원건수

[그림2.39] 해상기초 기술의 출원연도별 기술변천 현황

해상기초 기술-기술별 포지션맵 40 가물막이

기초공법/장 비

30 출원 증가율

출원건수

30

지반조사 굴착

20

선박충돌방 지

10 0 0

세굴방지

1

-10 상대 점유율

[그림 2.40] 해상기초 기술의 세부기술별 포지션맵

- 36 -

2

□ 시공제어 기술 - 시공제어 기술은 GPS 포지셔닝 등의 정밀계측 시스템 44%, 원격제어 기술 36%, 무인시공 기술 11%, 시공 관리시스템 9%로 구성됨 - 시공제어 기술은 70년대 후반부터 출원되어 90년대를 전후하여 출원이 증가하다가 2000년 대 이후 감소하는 경향을 보임 - 시공제어 기술중 GPS 포지션닝등의 정밀계측 기술이 상대 점유율 및 출원증가율(50%)이 가 장 높음. 원격제어 기술, 무인시공 기술도 출원 증가율이 높음

정밀계측 (GPS) 60 40 20

15 10 5 0

관리시스템

1978

1983

1988

1993 출원년도

1998

2003

0

무인시공

[그림 2.41] 시공제어기술의 연도별 특허 출원현황과 세부기술별 점유율

시공제어기술-연도별 기술변천 현황

70

2001-2005

60

1996-2000

50 출원인수

출원건수

시공제어기술-연도별 출원현황 35 30 25 20

40 30 20 10 0

1981-1985 1976-1980 0

20

40

60 출원건술

80

100

120

[그림 2.42] 시공제어 기술의 출원연도별 기술변천 현황

- 37 -

원격제어

시공제어기술-기술별 포지션맵 60 정밀계측 (GPS) 원격제어

출원 증가율

50 40

무인시공

30 20 관리시스템

10 0 0

1 상대 점유율

2

[그림 2.43] 시공제어 기술의 세부기술별 포지션맵

□ 유지관리 기술 - 검색된 유지관리 기술은 점검시스템 52%, 계측 및 모니터링 기술 35%, 상태평가 및 진단 기술 13%로 구성되어 있음 - 유지관리 기술은 70년대 중반부터 출원되어 현재까지 지속적으로 증가하는 경향을 보여줌 - 유지관리 기술은 상태평가 및 진단 기술이 상대 점유율은 낮지만 출원 증가율이 가장 높고 , 계측 및 모니터링 기술이 다음으로 높음

출원건수

유지관리기술-연도별 출원현황 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0

점검시스템 60 40 20 0

상태평가

1974

1979

1984

1989 1994 출원년도

1999

2004

[그림 2.44] 유지관리 기술의 연도별 특허 출원현황과 세부기술별 점유율

- 38 -

계측, 모니터링

유지관리기술-연도별 기술변천 현황 120

2001-2005

출원인수

100 1996-2000

80 60 40 1986-1990 1991-1995 1981-1985 1976-1980 0 -1975 0 50 출원건수

20

100

150

출원 증가율

[그림 2.45] 유지관리 기술의 출원연도별 기술변천 현황

유지관리기술-기술별 포지션맵

80 70 60 50 40 30 20 10 0

상태평가,진 단

0

계측,모니터 링 점검시스템

1 상대 점유율

2

[그림 2.46] 유지관리 기술의 세부기술별 포지션맵

□ 구조재료 기술 - 구조재료 기술은 크게는 고성능 강재 개발, 고성능 콘크리트 개발, 신소재 및 합성구조재료 기술 구성됨. 장대교량 기술이 구조재료 기술의 직접적인 영향을 받기는 하지만, 장대교량 기술의 발전이 재료기술의 발전에 미치는 영향은 적음.

- 구조재료 기술의 세부기술별 구성은 고강도강 27%, 내후성강 11%, 고인성강 11%, 극후판 /TMCP강 3%, 고강도 콘크리트 13%, 고유동성 콘크리트 10%, 친환경 콘크리트 3%, FRC 8%, FRP 6%, 나노등의 신소재 1%, 복합재료 및 합성구조재 4%, 내구성 도장 2%, 경량 포 장 2%로 구성되어 있음

- 39 -

- 구조재료 기술은 70년대부터 최근까지 꾸준히 성장하고 있음 - 구조재료 기술 중 고강도강 기술이 많은 비중을 차지하고 있고, 고강도강, 내후성강, 고강도 콘크리트, 경량 콘크리트, 친환경 콘크리트, FRP, FRC 등이 출원 증가율이 매우 높음

구조재료-연도별 출원현황 250 200 150

도장

고강도강 30

내후성강

20

고인성강

10

100

복합재료

50

극후판

0

신소재

고강도콘크리트

FRP

0 1973

1978

1983

1988 1993 출원년도

1998

2003

고유동성콘크리트 FRC

친환경콘크리트

[그림 2.47] 구조재료 기술의 연도별 특허 출원현황과 세부기술별 점유율

출원인수

출원건수

포장

구조재료-연도별 기술변천 현황 450 2001-2005 400 350 1996-2000 300 250 1991-1995 200 1986-1990 1976-1980 150 100 50 0 0 200 400 600 800 1000 출원건수 [그림 2.48] 구조재료 기술의 출원연도별 기술변천 현황

- 40 -

구조재료-기술별 포지션맵 60 FRP

출원 증가율

50

FRC 친환경콘크리트 포장

40

복합재료 극후판 도장 신소재

30 20

고강도콘크리트 고강도강 내후성강 고유동성콘크리트 고인성강

10 0 0

1

2

상대 점유율

[그림 2.49] 구조재료 기술의 세부기술별 포지션맵

(마) 시사점 및 종합분석

□ 장대교량 설계기술(구조시스템, 내풍기술)과 교량용 케이블 기술의 공통점은 80년대부터 출원이 증가하여 90년대 초반까지 서서히 증가하다가 94년에 가장 많이 출원되었고, 이후 서서히 감소하는 경향을 보여줌.

□ 장대교량 설계기술 및 교량용 케이블기술이 많이 집중되었던 90년대 중반은 덴마크 (COWI)의 Great Belt Bridge, 일본의 혼슈-시코쿠교 등의 대형프로젝트 사업이 많았던 시 기와 일치함. 이러한 대형프로젝트 사업은 특허출원 등으로 원천기술을 확보할 수 있는 기 회가 되므로, 장대교량 사업단을 통하여 장대교량의 핵심 원천기술을 확보해야 함 .

□ 시공기술(상부구조 가설기술, 고주탑 기술, 해상기초 기술), 시공제어 및 유지관리기술, 구 조재료 기술은 꾸준히 성장하고 있는 기술임. 시공기술은 건설장비의 발전, 시공제어 및 유지관리 기술은 IT등의 첨단융합 산업, 그리고 구조재료 분야는 소재 산업 분야와 궤를 같이 하는 것으로 판단됨. 특히, 유지관리 기술은 80년대 이후 기복없이 성장하고 있는데, 이것은 교량 건설 이후에 많은 개발이 이루어지는 것으로 판단됨.

□ 케이블 기술 분야는 소재개발, 부속장치 개발, 가설장비 및 공법 기술이 한 업체에서 패키 지 형태로 개발되는 형태임 (NSC, IHI가 대표적인 사례임). 케이블 가설기술 내에서 가설 장비나 가설공법은 상대적으로 점유율은 낮으나 케이블 소재 및 제작 기술의 개발과 함께 패키지 형태로 같이 개발해야 함.

- 41 -

[표 2.12] 케이블 기술분야의 패키지 형태 개발 사례 NSC의 특허

IHI의 특허 “Covering method of main “적 구조용 고강도 강선의 제조 cable in suspension bridge 교량용 케이블 기술 방법(1993)” 등 20건 (1994)” “사장교에 있어서의 병렬 케이블 케이블용 부속장치 기“병렬 케이블의 제진 장치 의 제진 방법 및 장치(1994)” 등 (1996)” 등 6건 술 3건

케이블 가설기술

“현수교 케이블의 가설 방법 (1997)” 등 20건

“현수교의 케이블 소선의 인출 경보 장치(2001)” 등 7건

장대교량기술의 기술별 포지션맵 70

출원 증가율

구조시스템 30

유지관리기술 시공제어기술

60

유지관리기술

50 케이블 기술

40

내풍기술 상부구조 가설 기술 고주탑기술

20 10

내풍기술

10

구조시스템

30

20

시공제어기술

해상기초기술

0

해상기초기술

케이블 기술

상부구조 가설기술

0 0

1 상대 점유율

2

고주탑기술

[그림 2.50] 장대교량 세부기술별 포지션 맵 및 점유율

□ 장대교량 세부기술별 점유율은 해상기초기술이 28%, 케이블 기술이 19%, 유지관리 기술이 17%, 시공제어 기술이 12%, 구조시스템 9%, 상부구조 시공기술 9%, 내풍기술 6%, 고주탑 기술 2% 순으로 특허가 출원됨.

□ 세부기술별 포지션 맵에 의하면 출원 증가율은 유지관리 및 시공제어 기술이 출원 증가율 이 가장 높음. 이것은 90년대 이후 전자 및 IT 기술의 비약적인 발전에 기인하는 것으로 판단됨. 다른 세부 기술도 성장률에 차이는 있지만 특허출원이 모두 증가되고 있는 것으로 조사되었음.

□ 구조소재 기술분야는 단순히 소재 개발로 그치는 것이 아니라 개발한 소재를 주탑, 보강거 더 등의 구조부재에 적용하는 접합기술, 활용 규준(시방서), 부재 가공 및 제작 기술을 포 함하여 일괄 개발이 필요함 (IHI, 포스코 등).

- 42 -

2.2.3 국내․외 논문 분석 (한국도로공사 기획)

가. 국내 논문

◦ 검색개요 - 검색대상 : 국내 석․박사 학위 논문, 학회지 및 논문집, 학술발표논문집(일부) - 검색주제 : 사장교, 현수교 - 검색기간 : 2000～2006년 - 검색논문수 : 총 255편 ◦ 연구경향 분석 - 사장교 관련 연구(70%)가 현수교 관련 연구(30%)보다 월등히 많음 ※이는 국내 기시공됐거나 현재 시공중인 장대교량의 비율이 사장교 : 현수교 = 3:1(75%:25%)정도인 것과도 관련성이 있음 - 데이터베이스 업로드가 아직 완전하지 않은 2006년을 제외하면, 발표된 논문수는 매년 증 가하는 경향을 보임 [표 2.13] 국내 논문발표 현황 구 분

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

계

사장교

13

17

28

20

37

45

19

179

현수교

6

9

9

10

19

13

10

76

[그림 2.51] 국내 논문발표 현황

- 43 -

◦ 분야별 경향 - 검색된 논문을 5개의 분야(설계, 시공, 유지관리, 해석 및 장대교량)로 분류함 - 분야별 논문 비중은 해석 > 설계 > 유지관리 > 시공의 순으로 해석과 관련한 논문이 가 장 많았으며, 초장대교량과 관련된 논문은 매우 적음 - 특히 사장교 해석과 관련한 논문이 가장 많음

[표 2.14] 분야별 국내 논문발표 현황 유지관리 유지관리 유지관리 (모니터링) (보수보강) (평가)

구 분

계

설계

시공

사장교

179

37

27

10

0

현수교

76

17

11

6

1

해석 (내진)

해석 (내풍)

해석 (일반)

초장대

24

5

8

67

1

3

8

10

20

0

[그림 2.53] 분야별 국내 논문발표

[그림 2.52] 분야별 국내 논문발표

현황(현수교)

현황(사장교)

- 44 -

나. 국외 논문

◦ 검색개요 - 검색대상 : SCI 등재 학술지 논문, 학술발표회 논문(일부) - 검색주제 : 사장교, 현수교 - 검색기간 : 2000～2006년 - 검색논문수 : 총 1,040편 ◦ 연구경향 분석 - 사장교 관련 연구(57%)가 현수교 관련 연구(43%)보다 약간 많음 ※ 이는 인터넷 컨텐츠 서비스인 Nicolas Janberg (Structurae)에 수록된 전세계 교량 데 이터베이스에서 사장교가 984개교(58%), 현수교가 721개교(42%)인 것과 유사한 수치 임 - 2001년을 정점으로 발표 논문수가 매년 감소하는 경향을 보여 , 장대교량 건설 호조에 힘 입어 논문수가 증가하고 있는 우리나라와의 상황과는 대조적임

[표 2.15] 국외 논문발표 현황 년 도

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

계

사장교

62

111

110

108

72

77

57

597

현수교

68

75

75

67

57

55

46

443

[그림 2.54] 국외 논문발표 현황

- 45 -

◦ 분야별 경향 - 검색된 논문을 5개의 분야(설계, 시공, 유지관리, 해석 및 장대교량)로 분류함 - 분야별 논문 비중은 해석 > 유지관리 > 시공 > 설계의 순으로 해석과 관련한 논문이 가 장 많았으며, 장대교량과 관련한 논문은 매우 적음 - 장대교량과 관련해서는 한계지간의 특성상 현수교의 연구가 더 많음 - 설계분야가 두 번째인 우리나라와는 달리 유지관리분야가 두 번째를 차지해, 장대교량 건 설이 활발했던 80～90년대 교량들에 대해 현재 유지관리를 수행하게 되면서 이 분야의 연구도 활발해지고 있는 것으로 판단됨

[표 2.16] 분야별 국외 논문발표 현황 유지관리 유지관리 유지관리 (모니터링) (보수보강) (평가)

구 분

계

설계

시공

사장교

597

40

110

25

0

현수교

443

89

60

26

26

[그림 2.55] 분야별 국외 논문발표

해석 (내진)

해석 (내풍)

해석 (일반)

장대

58

53

45

262

4

62

8

50

107

15

[그림 2.56] 분야별 국외 논문발표

현황(사장교)

현황(현수교)

- 46 -

[그림 2.57] 분야별 국외 논문발표 변화 추이(사장교)

[그림 2.58] 분야별 국외 논문발표 변화 추이(현수교)

- 47 -

2.3 시장환경 분석 2.3.1 국내 시장현황 및 전망

(가) 시장추세 및 규모

□ 국내에서 주경간장 200m이상의 장대교량은 2000년 이전까지는 10년에 1～2개 밖에 건설 되지 않았으나, 2000년 이후에는 준공개수가 급증하고 있으며 최대 경간장도 장대화되고 있는 추세임 □ 2000년 이후 장대교량이 증가하는 것은 정부가 국토 가용면적의 확대와 낙후지역 발전을 위하여 서남해안 개발사업을 추진하고 있어 서남해안 도서를 연결하는 연륙교 및 연도교 의 발주개수가 증가하고 있기 때문임 □ 장대교량의 시장규모는 1990년대에 8천억 규모에 불과하였는데 2000년대에는 5조원 규모 가 되었으며 2010년대에는 최대 경간장 1,545m인 광양대교를 포함하여 현재 사업비를 추 정할 수 있는 실적만 고려하더라도 6조원 규모에 이를 것으로 전망됨 □ 현재 진행 중인 장대교량 건설사업과 계획된 사업을 합하면 약9조원 규모의 사업이 진 행 중이거나 앞으로 예정되어 있음

14 경간장 200~500m

12

17개

경간장 500~800m 경간장 800~1200m

장대교량 준공개수

10 8 6 4

2개 2

1개

1개

0 1971~1980

1981~1990

1991~2000

2001~2010

준공년도 구분

[그림 2.48] 국내 장대교량 (경간장 200m 이상)의 준공개수 변화

- 48 -

5.8조 (28개 사업)

60

5.0조 (17개 사업) 장대교량 공사비 (천억원)

50

40

30

20

8천억

10

0 1971~1980 1981~1990 1991~2000 2001~2010

2011년 이 후

준공년도 구분

예정 프로젝트 (20개)

진행 프로젝트 (21개) • 금빛대교 (사장교) • 거금도 연육교 (사장교) • 마창대교 (사장교) • 인천대교 (사장교) • 목포대교 (사장교) • 돌산-화태 (사장교) • 적금-영남 (현수교) • 부창대교 (사장교) • 청풍대교 (사장교) • 거가대교 (사장교) • 제2돌산대교 (사장교)

• 완도대교 (사장교) • 목포대교 (사장교) • 여수-묘도 (사장교) • 여수-광양 (현수교) • 세풍대교 (사장교) • 북항대교 (사장교) • 제2성산대교 (사장교) • 화포대교 (사장교) • 보령-안면 (사장교) • 고금-마량 (사장교)

• 신도청-당진항 • 영광-해제 • 화태-개도 • 월호도-개도 • 개도-제도 • 제도-백야 • 둔병-낭도 • 낭도-적금 • 화양면-조발도 • 조발도-둔병도

• 목포-압해 • 압해-팔금 • 비금도-추포도 • 증도-자은도 • 내야도-도초도 • 자라도-장산도 • 도초-하의 • 하의-장산 • 목포-압해 • 한려대교

[그림 2.49] 국내 장대교량 시장규모

(나) 시장 특징

□ 세계 최고 수준의 시장 형성 - 국내 장대교량 시장규모는 2000년대에는 단일 국가로서 중국 다음으로 세계에서 2번째로 큰 시장을 형성하며 2010년에는 세계 최대 시장이 될 수 있을 것으로 전망 - 최대 경간장을 기준으로 보더라도 세계에서3번째로 경간장이 긴 교량을 보유하는 등 시 장규모 뿐만 아니라 질적인 면에서도 세계 수준의 시장을 형성할 것으로 전망

- 49 -

[표 2.16] 2000년 이후 국내 시장과 해외 시장의 비교 동북아 구분

북미

유럽

동남아& 서남아

한국

일본

중국

2001~ 2010년

5.0 조원

1.9 조원

6.6 조원

5.8 조원

2.3 조원

1.4 조원

2011년 이후

5.8 조원

-

-

3.0 조원

8.1 조원

-

2000년 이후 신설 장대교량 총 연장

19.3 km

5.9 km

23.4 km

15.0 km

14.6 km

7.9 km

최대 경간장

1,545 m

1,991 m

1,650 m

1,298 m

1,624 m

550 m

시장 규모

□ 해외 업체들의 참여 - 장대교량 분야에서는 현재 국내의 기술만으로 100% 설계 및 시공을 할 수 없으므로 대부 분의 사업에서 해외 업체 참여 - 국내 설계기술은 국내 전문 설계사에 따르면 해외 업체와의 격차는2～4년 정도이며 경험 이 적어 과다 설계의 경향이 있으며 상세부 설계가 미진한 실정임 - 일부 건설자재에 대해서 국내 생산이 없어 외국자재를 사용하는 경우도 있지만 시공은 대 부분 국내 전문업체에서 수행하고 있음

[표 2.17] 국내 장대교량 사업에서 해외업체 참여 현황 프로젝트

설계, 감리

서해대교

T.Y. Lin(미), COWI(덴마크)

영종대교

Chodai(일본)

광안대교

Chodai(일본)

금빛대교

LAP(독일)

마창대교

LAP(독일), COWI(덴마크)

거가대교

Vinci(프랑스), COWI(덴마크)

인천대교

Arup(영국), Chodai(일본)

북항대교

LAP(독일)

목포대교

LAP(독일)

- 50 -

시공

Bouygues(프랑스)

2.3.2 국내 장대교량 프로젝트

가. 기시공 실적

◦ 1973년 당시 동양 최대 규모인 남해대교가 현수교로는 처음으로 시공되었으며, 사장교로는 80년대 초 한강에 건설하려던 서강대교였으나 하부공사만 시행되고 가설이 중단되었으며, 1984년에 완성된 진도와 돌산도를 각각 육지와 연결하는 진도대교와 돌산대교가 최초임 ◦ ’88 서울올림픽대회를 기념하기 위한 올림픽대교가 1990년에 완공되었으며, 이후 1991년 팔당대교와 1992년 신행주대교의 시공 중 붕괴사고 등으로 인해 건설 주춤 ◦ 2000년 서해대교와 영종대교, 2003년 광안대교의 성공적 건설에 힘입어 본격적인 케이블교 량 시대가 열림

[표 2.18] 기시공된 국내 장대교량 현황 구분

사 장 교

현 수 교

교 량 명

준공년

설 계 사

시 공 사

경간구성(m)

상부형식

진도대교

1984

RPT(영국)

현대건설

70+344+70

강상판상형

돌산대교

1984

RPT(영국)

대림산업

85+280+85

강상판상형

올림픽대교

1990

150+150

PSC BOX

신행주대교

1995

벽산엔지니어링 DSI(독일)

벽산건설

2@50+120+2@50

강합성형

서해대교

2000

삼우기술단 T.Y.Lin(미국)

대림산업

200+470+200

강합성형

영흥대교

2001

유신코퍼레이션

현대건설

110+240+110

강상판상형

삼천포대교

2003

유신코퍼레이션

대림산업

103+230+103

강합성형

제2진도대교

2005

유신코퍼레이션

현대건설

70+344+70

강상판상형

어등(극락)대교

2005

(주)삼안

SK건설

105+105

강상판상형

남해대교

1973

도진종합(일본) IHI,신일철(일본)

현대건설

128+404+128

강상판상형

영종대교

2000

유신코퍼레이션 Chodai(일본)

삼성건설

125+300+125

복층트러스

광안대교

2003

삼우기술단 Chodai(일본)

동아건설 삼환기업

200+500+200

복층트러스

삼우기술단 VCE(오스트리아) 유원건설

◦ 90년대 후반부터 도입된 턴키방식의 경쟁적 입찰제도는 케이블교량 설계기술의 급속한 발 전을 유도 ◦ 우리나라 케이블교량의 역사는 30년이 넘었으나 케이블교량에 대하여 적용 할 수 있는 설 계지침이 최근에야 마련될 정도로 관련 인프라 구축이 미흡 - ‘케이블 강교량 설계지침’, 대한토목학회, 2006

- 51 -

나. 시공 중인 장대교량

◦ 기시공된 장대교량과 달리 최근 시공 중인 장대교량은 턴키 및 대안설계 제도의 활성화에 힘입어 국내 기술의 자립도가 높아짐 ◦ 교량형식도 번들형 사장교, 비대칭 사장교, 복합 사장교, 콘크리트 사장교, 3주탑의 연속 사장교, 모노케이블 자정식 현수교, 1경간 현수교 등 다양한 시도가 이뤄지고 있음 ◦ 사장교로는 Sutong교(1,088m, 시공중)와 Stonecutters교(1,018m, 시공중), 90년대 완공된 Tatara교(890m)와 Normandie교(856m)에 이어 세계 5번째 규모인 인천대교 사장교(800m) 를 비롯하여 돌산-화태교(500m), 마창대교(400m), 금빛대교(480m) 등이 건설 중임 ◦ 현수교로는 국내 최장인 적금-영남대교(850m)의 기초공사가 진행 중이며, 1면 자정식 현 수교인 소록대교(250m)는 2006년 말 주케이블 가설공사를 마침

[표 2.19] 현재 시공중인 국내 장대교량 현황 구분

사 장 교

현 수 교

교 량 명

준공년 (예정)

설 계 사

시 공 사

금빛대교 (거금2단계)

2007

DM엔지니어링

현대건설

마창대교

2008

현대엔지니어링 현대건설

청풍대교

2008

인천대교

2008

거가대교

경간구성(m)

상부형식

120+198+480+198+120 복합트러스 170+400+170

강합성형

22+35+327+35+22

복합형

서영엔지니어링 삼성건설 Chodai(일본)

80+260+800+260+80

강상판상형

2009

COWI(덴마크), 대우건설 DM엔지니어링

220+475+220 106+2@230+106

강합성형

고하-죽교

2009

다산컨설탄트.

200+500+200

강상판상형

우두-종화

2010

유신코퍼레이션 대림산업

35+82+230+82+35

PSC

신완도대교

2011

서영엔지니어링 삼성건설

90+200+140

강상판상형

돌산-화태

2012

유신코퍼레이션 한진중공업

71+189+500+189+71

강합성형

소록대교

2008

유신코퍼레이션 대림산업

110+250+110

강상판상형

적금-영남

2010

유신코퍼레이션 대림산업

310+850+180

강상판상형

Envico

대림산업

GS건설

다. 계획/설계 중인 장대교량

◦ 2001년 건설교통부 주관 하에 전국 일반국도 노선에 대한 전면 조정을 시행하면서 국도 노선이 서해안 및 남해안의 도서지역을 통과하도록 해안을 따라 연장되거나 신설되었음 ◦ 이들 국도 노선은 2호선, 24호선, 77호선으로 미개통 구간이 250km가 넘고, 해상구간만도

- 52 -

50km가 넘어 이들 구간을 연결하기 위해서는 많은 교량의 건설이 요구되며, 선박통행과 지리적 여건을 고려하면 사장교나 현수교와 같은 장대교량이 상당수 건설될 것으로 전망 됨

[그림 2.50] 관련 언론 자료 (출처 : 세계일보)

- 53 -

◦ 최근 대통령 직속의 국가균형발전위원회는 ‘낙후지역 촉진정책-서남권 종합발전구상’을 발 표하였으며, 이에 따라 제4차 국토종합계획(2000～2020)에서는 환황해축과 환남해축의 개 발 계획과 관련된 연육․연도교 건설시장이 커질 것으로 나타나 있음

[그림 2.51] 남해안 연육․연도교 노선(출처 : 경남도청)

◦ 현재의 입찰방식이나 건설경향을 볼 때, 큰 변화가 없다면 해상 장대교량의 건설은 지속될 것으로 보이나 서남해안 지역 해상교량 건설은 육상구간을 포함하여 전체 사업비가 수조 원에 이르고, 도로부분 예산이 2004년부터 감소하는 추세를 보이고 있기 때문에, 실제로 건설에 이르기까지는 상당 시일이 소요될 것으로 보임

◦ 전남 서․남해안 지역은 크게 신안, 진도, 완도, 여수-고흥 지역으로 구분되어 연육․연도 교 건설사업이 추진되고 있으며, 최근 전남 여수와 광양 사이의 묘도를 연결하는 주경간 1,545m로 세계 4번째 규모의 현수교인 광양대교(여수산단 진입도로 가설공사 3공구)가 턴 키공사로 발주되었음

- 54 -

[표 2.20] 계획 중인 서․남해안 일대 교량 위치 교량형식 개소수

신안권 케이블 타형식 9

9

진도권 계 18

케이블 타형식 4

1

완도권 계 5

케이블 타형식 10

6

여수-고흥군 계 16

케이블 타형식 8

[그림 2.52] 전남지역 연육․연도교 사업추진 상황(출처 : 전남도청)

- 55 -

13

계 21

2.3.3 해외 시장현황 및 전망 (서울대 기획)

(가) 전체 시장추세 및 규모

□ 해외 장대교량 준공 추이를 보면 1990년대 이후 지속적으로 건설되고 있으며 1990년대 이후로 주경간장이 증가하고 있는 추세임 □ 해외 시장에서 가장 큰 규모를 차지하는 대륙은 동북아이며 그 다음은 유럽, 북미의 순서 로 주로 선진국에서 많이 건설되고 있음 □ 해외 장대교량 시장은 1990년대 이후 10년을 기준으로 20조원 규모를 형성하고 있으며 2010년까지 약간 감소는 하지만 이 규모를 유지할 것으로 전망 □ 1990년까지 동북아시아와 유럽으로 양분하여 시장을 형성하였지만 2000년대부터는 북미 의 시장이 커졌으며 동남아시아 및 서남아시아 그리고, 중남미 시장도 형성되고 있음

50 경간장 200~500m 경간장 500~800m 경간장 800~1200m 경간장 1200~1600m 경간장 1600~2000m 경간장 2000~

52개 45 40

장대교량 준공개수

35

61개

42개

58개

30 25 20 15 10 5 0 1971~1980

1981~1990

1991~2000

2001~2010

준공년도 구분

[그림 2.53] 해외 장대교량의 준공개수 변화 및 시장점유

- 56 -

250

장대교량 공사비 (천억원)

200

동북아 유럽 북미 중남미 동남&서남아

150

21.7조 18.0조 16.3조

13.6조

100

50

0 1971~1980

1981~1990

1991~2000

2001~2010

준공년도 구분

[그림 2.54] 해외 장대교량 시장규모

(나) 동북아 시장현황

□ 동북아 지역에서 장대교량 준공개수를 보면1990년대에 일본에서 아카시대교 등 많은 교 량이 건설되어 가장 많은 개수를 보였으나 2000년에는 크게 감소하였음. □ 19990년대 이후 주경간장의 증가가 두드러지게 나타나는데 전체의 40% 가량이 주경간장 800m 이상인 장대교량으로 구성됨 □ 동북아 장대교량 시장은 일본과 중국으로 양분되며 나머지는 카자흐스탄의 사례인데 카 자흐스탄 장대교량은 일본의 차관제공 사업의 일환으로 일본의 기술로 수행되었으므로 일본의 시장으로 볼 수 있음 □ 시장규모는 1990년대에 16조 규모까지 급격히 향상되었으나 2000년대에는 8.5조 규모로 감소하여 시장 하향세

- 57 -

18 16

22개 34개

장대교량 준공개수

14

경간장 경간장 경간장 경간장 경간장 경간장

200~500m 500~800m 800~1200m 1200~1600m 1600~2000m 2000~

12 10

18개

8

7개 6 4 2 0 1971~1980

1981~1990

1991~2000

2001~2010

준공년도 구분

[그림 2.55] 동북아 장대교량의 준공개수 변화 및 시장 점유

[그림 2.56] 동북아 장대교량 시장규모

- 58 -

□ 일본 시장현황 - 일본은 1980～1990년대까지 많은 장대교량을 준공하였으며 특히, 1990년대에는 자국 경제 활성화에 따라 세계 최장경간 교량인 아카시대교를 포함하여 장대 교량의 준공이 두드러 졌음 - 시장규모 : 1990년대 11조원 규모까지 갔다가 2000년대에는 버블 경제의 붕괴로 인하여 2 조원 규모로 급감

16

20개

14

150

경간장 1600~2000m

장대교량 사업비(천억원)

장대교량 사업개수

12

경간장 200~500m 경간장 500~800m 경간장 800~1200m 경간장 1200~1600m

10

16개 8

6개

6 4

4개

11.5조

120

10.0조 90

60

30

2.0조

1.9조

2 0 1971~1980 1981~1990 1991~2000 2001~2010

0 1971~1980

1981~1990

1991~2000

2001~2010

준공년도 구분

준공년도 구분

[그림 2.57] 일본 장대교량 준공개수 및 시장규모

- 향후 전망 󰋯1990년대 세계 최고 기술력을 확보하였으나 전문업체의 기술력으로 이어지지 못하였고

설계기준 및 Documentation의 국제화에 실패하여 해외진출 사례는 저조하였으나 최근 자국내 사업 급감으로 해외사업에 진출하려고 적극적으로 노력 󰋯일본 업체들은 주로 동남아 시장에 진출하였고 최근에는 국내 시장에도 많이 진출 󰋯정부에서 동남아나 러시아를 대상으로 해외 차관사업을 통하여 자국 업체들의 해외진출

지원 ex) Semipalatinsk Bridge(카자흐스탄, 2000) : 설계 및 시공은 모두 일본업체가 수행하였으며 케이블 등 주요 건설자재는 모두 일본 에서 공수 (설계 : Katahira / 시공 : IHI) 󰋯최근 일본 경기가 되살아나고 있고 주경간장 2,500m급인 Kitan Kaikyo Bridge가 계획되

- 59 -

어 있어 장대교량 시장이 다시 활성화될 수 있음

[표 2.21] 일본 주요 업체들의 해외시장 진출 현황 업체

장대교량 사업

비고

영종대교 (2000) 광안대교 (2000) 영흥대교 (2001) Chodai(일본)

Suez Canal Bridge (Egypt, 2001)

차관사업

Binh Bridge (Vietnam, 2005)

차관사업

Can Tho Bridge (Vietnam, 2008)

차관사업

Sutong Bridge (China, 2008) Carquinez Bridge (USA, 2000) IHI(일본)

Obayashi(일본) NSE(일본)

미국회사와 Joint Venture 형성

Irtysh River Bridge (Russia, 2002)

일본 차관사업

Semipalatinsk Bridge(카자흐스탄, 2000)

일본 차관사업

Rama VII Bridge (Thailand, 2002) 광안대교 (2000)

케이블 가설 전문

□ 중국 시장현황 - 중국은 장강의 횡단교량으로1990년대부터 본격적으로 장대교량을 건설하기 시작하여2000 년대에는 세계 2번째 규모의 교량인 Xihoumen Bridge를 착공하는 등 최근 경간장 증가가 두드러짐 ex) Jiangyin Yangtze River Bridge, Runyang Yangtze River Bridge 등 - 시장규모 : 1990년 이후 시장규모는 급증하여 2000년도에는 단일 규모로 세계 최대 시장 형성 - 향후 전망 󰋯철강 산업의 급속한 발전으로 가격경쟁력을 무기로 건설자재 수출 󰋯아프리카 등에 차관사업으로 사회 인프라 건설 움직임 󰋯2008년 Xihoumen Bridge를 완공되면 세계에서 2번째로 긴 교량을 보유하여 중국Landmark 구

조물이 될 것으로 보임 󰋯기술의 발전속도가 매우 빠르므로 향후 장대교량 분야에 유력한 경쟁자가 될 수 있지만 체제 문

제로 해외 시장 진출은 쉽지 않을 것으로 전망 󰋯주경간장 2,500m급인 Qionzhou Haixia Bridge가 계획되어 있는 등 2010년 이후에도 주요

- 60 -

한 장대교량 시장 유지 예상

16 경간장 200~500m 경간장 500~800m 경간장 800~1200m 경간장 1200~1600m

14

90

경간장 1600~2000m

10

16개 8

13개 6 4 2

장대교량 사업비(천억원)

장대교량 사업개수

12

6.6조 60

3.8조 30

2개

0.2조 0

0 1971~1980

1981~1990

1991~2000

2001~2010

1971~1980 1981~1990 1991~2000 2001~2010

준공년도 구분

준공년도 구분

[그림 2.58] 중국 장대교량 준공개수 및 시장규모

[표 2.22] 중국 장대교량 사업에서 해외업체 참여 현황 프로젝트

설계, 감리

시공

Xihoumen Bridge

Dorman Long Technology Limited (영국)

Runyang Bridge

Dorman Long Technology Limited (영국)

Jiangyin Bridge

Tsingma Bridge

Dorman Long Technology Limited (영국)

Cleveland Bridge & Engineering (영국) Bridon International (영국) Mitsui Construction (일본)

Dorman Long Technology Limited (영국)

Cleveland Bridge & Engineering (영국) VSL International

Sutong Bridge

COWI (일본)

- 61 -

Chodia (일본)

(다) 유럽 시장 현황

□ 시장규모 : 2000년 이후 장대교량의 개수는 감소하나, 2011년 이후에는 메시나 교량 등 대형 프 로젝트가 예정되어 사업비는 증가하여8조원 규모의 시장을 형성할 것으로 예상 □ 노르웨이, 독일, 터키, 영국 등에서 장대교량을 많이 건설하여 주요 시장 형성

30

33개

경간장 경간장 경간장 경간장 경간장 경간장

장대교량 사업개수

25

200~500m 500~800m 800~1200m 1200~1600m 1600~2000m 2000~

20

20개

15

10

8개

9개

5

6개 0 1971~1980

1981~1990

1991~2000

2001~2010

2011~

준공년도 구분

[그림 2.59] 유럽 장대교량의 준공개수 변화 및 시장점유

- 62 -

120

장대교량 사업비(천억원)

9.6조 90

8.1조

60

4.8조 3.2조 2.3조

30

0 1971~1980 1981~1990 1991~2000 2001~2010 2011년 이 후

준공년도 구분

[그림 2.60] 유럽 장대교량 시장규모

□ 향후 전망

- 최근 장대교량 사업이 활발히 이루어진 중국 , 한국, 동남아 등 해외시장으로 활발히 진출 하여 기술적으로 인정받고 있음 - 성공적인 시공실적 및 경쟁력 있는 기술을 보유한 업체가 많아 유럽 - 향후에도 독창적인 설계기술과 세계 최장대 교량인 Messina Bridge 등 도전적인 프로젝트의 발 주로 인하여 세계 최고 수준의 기술력 유지 전망

- 63 -

[표 2.23] 유럽 주요업체 해외진출 현황 주요 업체 Arup(영)

COWI(덴)

해외 진출 현황

비고

인천대교 (2008) Stonecutters Bridge (China, 2004) 영종대교 (2000)

설계 검토

서해대교 (2000)

시공 감리

마창대교 (2008)

설계 감리

거가대교 (2010)

기본 및 실시설계

Stonecutters Bridge (China, 2004) Sutong Bridge (China, 2008) Hoegakusten Bridge (Sweden, 1997)

설계 검토

Messina Bridge (Italy, 2012) 목포대교 (2003) 북항대교 (2004) 거금대교 (2007) LAP(독)

세풍대교 (2014) Stonecutters Bridge (China, 2000) Rosario-Victoria Crossing (Argentinia, 2002) Panama Channel (Panama, 2004) Orinoco River Bridge (Venezuela, 2006)

Vinci(프)

거가대교 (2010) Rion-Antirion bridge (Greece, 2004)

(라) 북미 시장현황

□ 시장규모 : 1970년대 이후 사회간접 자본 투자가 많지 않았으나2000년 이후 노후 교량의 대체 등으로 장교교량 건설이 다시 증가하여10년을 기준으로6조원 규모 형성 예상

□ 향후 전망 - 지난 30년동안 장대교량 발주가 거의 없어 기술개발이 약간 정체되었지만 자체적인 기술력 이 있으며 최근 장대교량의 발주개수가 증가하고 있어 기술적으로 재도약 가능함 - 최근 노후교량들을 대체하는 형태로 장대교량 사업 발주 - 조형미 및 경관을 중시하는 추세

- 64 -

15

12

경간장 200~500m 경간장 500~800m 경간장 800~1200m 경간장 1200~1600m

17개

9개 9

6

4개

5개 3

0 1971~1980

1981~1990

1991~2000

2001~2010

준공년도 구분

[그림 2.61] 북미 장대교량의 준공개수 변화 및 시장 점유

80

장대교량 사업비(천억원)

장대교량 사업개수

경간장 1600~2000m

5.8조 60

40

2.9조 20

1.2조

1.2조

0 1971~1980

1981~1990

1991~2000

2001~2010

준공년도 구분

[그림 2.62] 북미 장대교량 시장규모

- 65 -

(마) 동남아/서남아 시장현황

□ 시장규모 - 장대교량 건설 초기단계이며2000년 이후 장대교량이 증가하기 시작.

- 대략적으로 경간장500m 가량의 중경간장 교량 위주로 시장 형성.

- 시장규모는 1.4조 가량을 형성할 것으로 집계되었으나, 구체적인 사업비가 나타나지 않은 사업들 이 있어 실제 시장규모는 이보다 클 수 있음.

□ 향후 전망 - 시장규모로 집계되지는 않았지만 아래의 장대교량 계획이 진행 중이므로 장대교량 신규 수요지 역으로 동남아 급부상 예상 ① 태국 방콕시내의 내부 및 외곽 순환 도로에 사장교가 건설 중 ② 말레이시아의 사장교인 흉가이 프라이교, 싱가폴과 말레이시아를 잇는 조바루-흉가이 프로젝트 (사장교) ③ 베트남의 간트교, 빙교, 바이차이교 등의 사장교와2～3개의 현수교 건설계획 ④ 필리핀의 2～3개의 장대교량 건설계획 ⑤ 캄보디아의 메콩강 하류지역에 건설 예정인 사장교 등 다수의 장대교량이 건설 중 또는 계획 중 ⑥ 방글라데쉬 Padma 강을 가로지르는 장대교를 포함한 전장6.2km의 Padma Multi-purpose Bridge 프로젝트가 2009년 착공목표로 추진 중. 현재 기본설계가 완료되어 상세설계를 위한 입 찰설계 설명서 작성단계에 있음.

- 66 -

10 200~500m 500~800m 800~1200m 1200~1600m 1600~2000m 2000~

10개 6

4

3개

3개 2개

2

0 1971~1980

1981~1990

1991~2000

2001~2010

준공년도 구분

[그림 2.63] 동남아/서남아 장대교량의 준공개수 변화 및 시장점유

16

1.4조 장대교량 사업비(천억원)

장대교량 준공개수

8

경간장 경간장 경간장 경간장 경간장 경간장

12

8

4

0.1조

0.3조

0 1971~1980

1981~1990

1991~2000

2001~2010

준공년도 구분

[그림 2.64] 동남아/서남아 장대교량 시장규모

- 67 -

(바) 중남미 시장

□ 시장규모 : - 장대교량 건설 초기 단계로서10년 주기로 1조원 규모이며 향후 어느 정도 규모까지 커질지는 미 지수이나 성장 가능성 있음

□ 향후 전망 - 최근 칠레에서 주경간장1,100m의 장대교량 건설을 추진하는 등 장대교량 시장에 대한 잠재력 있 음

8 경간장 200~500m 경간장 500~800m 경간장 800~1200m

장대교량 준공개수

6

경간장 1200~1600m

5개 4

4개

2

1개

0 1971~1980

1981~1990

1991~2000

2001~2010

2011~

준공년도 구분

[그림 2.65] 중남미 장대교량의 준공개수 변화 및 시장점유

- 68 -

장대교량 사업비(천억원)

20

16

1.4조 1.2조

12

0.7조 8

4

0 1971~1980 1981~1990 1991~2000 2001~2010 2011년 이 후

준공년도 구분

[그림 2.66] 중남미 장대교량 시장규모

(사) 해외 시장 진출 전략

□ 현재 국내 장대시장 규모가 세계 최고 수준에 도달할 것으로 전망되어 기술개발을 위한 최적기로 판단 □ 독창적인 특화기술의 개발, 가격 경쟁력 확보, 국내 시장에서 기술 검증, 전략적인 해외 컨소시엄 구성을 통하여 해외 시장 진입 가능 □ 해외시장 지역특성에 맞는 진출 전략 수립 필요 - 기술선도국 (일본, 유럽, 북미) 진출 전략 󰋯경쟁력 우위 확보 가능한 분야만 집중적으로 개발하여 부분적인 기술우위 확보 󰋯독창적인 특화된 공법, 제품 개발 및 검증 󰋯현지 업체와 전략적인 네크워크 구축

- 기술추적국(중국) 진출 전략 󰋯선도업체 대비 가격 경쟁력 확보 󰋯경쟁력 우위 확보 가능한 분야만 집중적으로 개발하여 부분적인 기술 우위 확보

- 기술후진국(동남아) 진출 전략 󰋯설계에서 시공까지 포괄적으로 시장 개척 󰋯선도업체 대비 가격 경쟁력 확보 󰋯일본 업체 대비 경쟁력 우위 확보 필요 󰋯중남미의 경우 미국업체와 컨소시엄 구성

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2.3.4 해외 장대교량 프로젝트 (한국도로공사 기획)

가. 본주사국 연락교(혼슈-시코쿠) 프로젝트

1) 개요

◦ 일본 본주(혼슈)와 사국(시코쿠)을 3개의 노선으로 연결하는 프로젝트 - ① 코베-나루토 노선, ② 코지마 사카이데 노선, ③ 오노미치 이마바리 노선 - 아카시대교, 세토대교, 타타라대교 등 총 18개의 연육교 건설사업 ◦ 경제적으로 뒤쳐진 인구 4백만의 사국을 연락교 건설을 통해 관서권의 경제성장을 촉진시 키고자 추진 ◦ 추진경과 - 1955년 : 노선에 대한 현장조사 시작 - 1969년 : 신국토개발계획에서 프로젝트 채택 - 1970년 : 혼슈-시코쿠 연락교 공단 (HSBA, Honshu Shikoku Bridge Authority) 설립 교량 완공후 2005년 HSBE (Honshu Shikoku Bridge Express)로 전환 - 1975년 : 공사 시작 - 1988년 : 중앙노선 개통 - 1999년 : 3개 노선 완성

[그림 2.67] 본주사국 연락교

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◦ 현존 세계 최장의 교량 보유 - 현수교 : 아카시교 (주경간 1,991m, 1998년) - 사장교 : 타타라교 (주경간 890m, 1999년)

[그림 2.68] 아카시교

[그림 2.69] 타타라교

2) 건설기술 특징

설계 표준

․혼슈-시코쿠 교량의 설계는 주로 HSBA 자체적으로 수행됨 ․HSBA는 상부구조 및 하부구조의 내진, 내풍설계와 같은 여러 설계 표 준을 제정

․태풍 통과지역에 건설되고, 교량이 매우 유연하므로 초대형 풍동실험을 수행하여 내풍 안정성 검토 ․합리적 설계를 위해 고인장강선 같은 신재료 개발 ․중앙노선은 철도-도로 병용교량이기 때문에 철도교를 위한 신축이음장 상부구조 기술 ․ 치 개발 ․현장의 빠른 조류를 고려하여 자가 추진 바지선이 개발되어 빠른 시공 이 가능 ․설계의 정확성을 검토하기 위한 다양한 실험연구 수행

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하부구조 기술

․지진 다발 지역에 건설되어 두 종류의 지진에 대한 내진설계 기준 제정 (현장에서 가까운 곳에서 발생하는 지진, 판경계면에서 발생하는 대규 모 지진) ․기반암의 동적 및 정적 특성을 파악하기 위한 지질 정보에 대한 조사 수행 ․해저의 기초건설을 위해 케이슨 침하 공법 선택 ․주탑 기초에 세굴 방지 공사 수행 ․수중 비분리 콘크리트 같은 여러 가지 콘크리트 관련 기술 개발

유지관리기술 개발

․새로운 3중 도장 시스템 개발 ․Onomichi교(사장교)에는 건조 공기 송풍 시스템 채택 ․주케이블의 부식 방지 시스템 도입 ․강케이슨 표면 상태를 유지하기 위한 전기적 보호 방법 개발 ․비파괴 검사, 중량콘크리트의 유지기술, 도장 로봇 등의 유지관리기술 개발

3) 사회․경제적 파급효과

◦ 혼슈-시코쿠 간의 교통 편리성 향상 - 종래의 페리 이용에 비해 도로는 1/3 단축, 철도는 1/4 - 도쿠시마현에서는 개통 전 혼슈측에서의 이용인구가 17만 명이었지만 개통 후에는 1,787 만 명으로 100배 증가 - 페리 결항편 수에 비해 도로의 통행 중지 횟수는 극히 적음 ◦ 혼슈-시코쿠 간의 교류 활성화 - 교통량 및 교류인구 증가, 물류-관광 등의 연결고리가 강해짐 - 자동차 교통량은 가교전 대비 2.5배 증가 - 유송인원은 가교전 대비 1.7배 증가(연간 5천만 명 이상) ◦ 물류의 증가는 전국평균을 상회 ◦ 지속적인 관광객 유입의 증가 ◦ 이동시간 단축 - 코베-나루토 노선 : 270분에서 100분으로 단축 - 코지마-사카이데 노선 : 120분에서 40분으로 단축 - 오노미치-이마바리 노선 : 160분에서 80분으로 단축

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나. Great Belt Link 프로젝트

1) 개요

◦ 덴마크의 셸란(Zealand)섬과 퓐(Funen)섬 사이의 Great Belt 해협을 연결하는 프로젝트 ◦ 해협 가운데의 Sprogø섬의 좌측으로 Great Belt West교, 우측으로 Great Belt East교 및 해저 Tunnel로 구성

[표 2.24] Great Belt Link 프로젝트 개요 구 분

Great Belt West

Great Belt East

Tunnel

Sprogø～Knudshoved

Halsskov～Sprogø

Halsskov～Sprogø

1989～1994

1991～1998

1991～1997

6,611m

6,790m

8,000m

구조형식

박스 거더교

현수교(1,624m)

Twin bored tunnel tube

특기사항

프리캐스트 부재로 제작

주탑(254m)은 덴마크의 가장 높은 구조물

시공중 누수사고

위

치

공사기간 연

장

[그림 2.70] Great Belt East교

◦ 추진경과 - 1986년 : 수십 년간의 검토와 논쟁을 거쳐 덴마크 의회의 Great Belt Link 프로젝트 승인 - 1988년 : Great Belt A/S를 설립하여 공사 시작 - 1997년 : 철도 개통 - 1998년 : 도로 개통

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2) 건설기술 특징

상부구조

․Severn교에 사용된 경사 행어의 문제점을 개선한 연직 행어 사용 ․이로 인한 보강형 자중 증가

하부구조

․앵커리지는 Dry Dock에서 거대한 콘크리트 케이슨을 먼저 제작한 후, 해상 운반하여 시공

환경문제

․환경에 대한 고려가 프로젝트 시공의 중요한 변수 중 하나였음 ․Great Belt A/S는 1988년 환경 모니터링 프로그램을 설립하여 관계당 국과 협조

3) 사회․경제적 파급효과

◦ 교통 편리성 향상 - 종래의 페리 이용 대비 1/6로 시간 단축(1시간 → 10분) - 덴마크 수도 코펜하겐과 본토의 자유로운 왕래가 가능 ◦ 개통 전 8,500대/일의 페리운반 교통량이 개통 후 22,700대/일(2004년)로 폭발적으로 증가 함 ◦ 교통량 증가, 저금리, 낮은 유지관리비용으로 인하여 건설비에 대한 통행료 상환기간이 당 초 38년에서 28년으로 크게 단축됨 ◦ 또한 2000년 코펜하겐과 스웨덴을 잇는 7,845m의 Ӧresund교가 건설되어 서유럽과 북스칸 디나비아의 새로운 벨트 형성에 기여

다. 중국의 프로젝트

1) 개요 ◦ 80년대 이후 중국에서 200여개 이상의 장대교량이 건설되었으며, 2003년 준공된 합성형 사 장교인 Qingzhou교(605m), 1997년 준공된 콘크리트 아치교인 Wanzhou교(420m), 2003년 준공된 강아치교인 Lupu교(550m) 등은 각 교량 형식에 있어 세계 최대 경간장 기록을 보 유하고 있음 ◦ 현재에도 꾸준히 세계적 규모의 교량들이 건설 중이며, 그 중에는 사장교 영역의 한계로 간주되는 경간장 1,000m를 넘는 Sutong교(1,088m)와 Stonecutters교(1,018m)를 비롯하여 강박스 보강형의 현수교로는 세계 최대 경간장인 경간장 1,650m의 Xihoumen교가 대표적.

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2) Sutong교 프로젝트 ◦ 중국의 난통(Nantong)과 창슈(Changshu)를 연결하는 총연장 32.4km의 프로젝트 ◦ 세계 최장의 사장교가 될 Sutong교(1,088m)를 포함하는 Crossing engineering (8.2km)과 North bank linking engineering(15.1km), South bank linking engineering(9.1km)으로 구 성 ◦ Sutong교의 공사비는 7.3억 달러로서 35%는 지방정부(Jiangsu 60%, Suzhou 20%, Nantong 20%)가 지원하고 나머지 65%는 중국 내 은행의 내국채로 조달되며, 향후 통행 료로 충당될 것임 ◦ Sutong교 특징 - 세계 최장의 경간장 : 1,088m - 세계 최고의 주탑고 : 306m - 세계 최심도의 주탑 기초 - 세계 최장의 사장케이블 : 580m

[표 2.25] Sutong교 개요 위

치

Suzhou～Nantong

공사기간 연

장

2003.6～2008.12 2,088m (100+100+300+1,088+300+100+100)

교량형식

사장교

상부형식

강박스

주

탑

306m

[그림 2.71] Sutong교

◦ 설계 및 시공 - 중국 자체기술로 시공(Runyang교 및 Nanjing2교 시공사)되며, COWI A/S의 설계자문, Ove Arup의 시공관리 지원을 받음 - Tongji대학, BSDICRCC, 중국 통신부, 홍콩토목학회, Tokyo대학, COWI A/S, T.Y.LIN 등의 기술자문 ◦ 기대효과 - Jiangsu지역 양자강 통과차량이 매년 15% 증가하고 있음 - 특히 Nantong은 20%에 달함 : 41,432대/일(2005년) → 70,624대/일(2014년)

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- 현재 운행되고 있는 4대의 카페리로는 감당할 수 없음 - 종래의 페리 이용 대비 1/12로 시간 단축 예상(1시간 → 5분)

3) Stonecutters교 프로젝트 ◦ 중국(홍콩)의 칭이(Tsing Yi)와 샤틴(Shatin)을 연결하며, Kwai Chung 컨테이너항 입구에 위치 ◦ Stonecutters교 특징 - 상부는 폭 18.5m의 상판 두 개가 14m의 Air Gap으로 연결되어 교량의 횡방향 강성을 증 가시킴 - 주탑은 한 개의 독립기둥이며, 상단은 스테인레스 합성 구조 - 내구연한은 200년을 목표로 함 [표 2.26] Stonecutters교 개요 위

치

공사기간 연

장

Tsing Yi～Shatin 2004.4～2008.6 1,596m (69.25+70+70+79.75+1,018+79.75+7 0+70+69.25)

교량형식

사장교

상부형식

이중(twin) 강박스

주

탑

298m

[그림 2.72] Stonecutters교

◦ Stonecutters교의 공사비는 3.5억 달러로서 홍콩정부에 의해 지원됨

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◦ 설계 및 시공 - 시공 : Maeda-Hitachi-Yokogawa-Hsin Chong JV(Joint Venture) - 시공관리 : Ove Arup, Maunsell AECOM - 측경간 시공을 위하여 60m 높이의 프리캐스트 콘크리트 기둥 부재와 트러스를 조합한 거푸집을 설치 - 2007년 1월 현재, 콘크리트 주탑은 160m(시공속도 4m/6일), 측경간은 콘크리트 거더 시 공중

[그림 2.73] 주탑 시공 전경

[그림 2.74] 측경간 시공 전경

4) 기타 ◦ 최근 중국이 급성장하면서 교량 건설 부문에서도 높은 기술력을 과시 ◦ 2005년 양저우와 전장을 연결하는 총길이 35.66㎞의 Runyang교(1,490m)를 개통했으며, 현 재 중국에서 가장 긴 다리로써 현존하는 세계 세 번째의 현수교임 ◦ 2008년 완공 예정인 Xihoumen교(1,650m)는 덴마크의 Great Belt East교(1,624m)를 누르고 세계 두 번째인 장대교량이 될 것이며, 또한 홍콩에도 현수교인 Tsing Lung(1,418m)교가 계획 중임

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2.4 연구개발 인프라 분석 (서울대 기획) 2.4.1 건설산업 인프라

(가) 건설인력 인프라

□ 토목인력 현황 - 국내 토목기술자는 18만명에 달하며 이 중 22% 해당하는 4만명의 사람들이 특급기술자로 분류되나 국제인증 기술자는 150여명에 불과 - 특급 기술자가 많이 분포하고 있어 국내 건설산업은 성숙기로 판단되나 해외 사업 진출을 위해서는 국제 인증 기술자 양성 필요

□ 장대교량 경험 인력 및 업체 - 현재 전체 토목 기술자 중 1%에 해당하는 1,800여명의 기술자가 장대교량의 설계 및 시공 경험이 있으며 이 중 45%에 해당하는 사람들은 특급기술자임 - 장대교량 분야는 건설산업 중에서 특급기술자들이 많이 요구되는 분야로서 향후에도 장대 교량 전문 특급 기술자 양성 필요 - 국내에 장대교량의 설계경험이 있는 설계사는 3～5여개 정도가 있으며 시공경험이 있는 대형 시공사도 5개 정도 보유

[표 2.27] 토목 기술자 인력 현황 (건설인력현황, 2005) 인력구분

토목 기술자 현황 계

국제인증 기술자 APEC civil eng.

46명

특급

고급

중급

초급

24,193명

6,590명

9,245명

39,770명

특급

고급

중급

초급

16,104

7,850

9,671

58,456

92,081

P.E 100명

40,297명

14,440명

18,916명

98,226명

171,879명

156명

기술 자격자 79,798명 계

structure eng.

10명

학력 경력자

계

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[표 2.28] 장대교량 설계 및 시공 경험 인력 현황 인력현황 (장대교량 유경험자/총인원, 단위 : 명) 구분 특급

고급

중급

초급

계

설계사

181명

194명

27명

79명

481명

시공사

646명

220명

177명

316명

1,359명

(나) 시공장비 인프라

- 국내에서 해상교량 시공에 필요한 시공장비들은 대부분 보유하고 있음 - 장대교량과 관계된 케이블 가설장비와 주탑시공 장비는 보유하지 못하여 케이블의 경우에 는 자재, 시공장비, 가설을 일체로 해외 업체가 수행하고 있으며 Auto Climbing Form을 수입하여 시공

[표 2.29] 장대교량 주요 시공장비 및 국내 보유 현황 업무구분

상부공사

장비/ 재료명

용 도

국내 보유여부

3000톤급 해상크레인

대형교량 상판 조립

보유(2대)

8000톤급 바지선

강교 운반

보유

Auto Climbing Form

주탑 공사

미보유

Unreeler

케이블 인출작업

미보유

Compaction Machine

케이블 압출작업

미보유

Wraping Machine

케이블 Wrapping 작업

미보유

Auto Climbing Form

주탑 공사

미보유

12,000 마력 준설선

해상 굴착

보유

S.E.P Barge

해상 Pile 항타 및 Cutting

보유

3000톤급 해상크레인

우물통 이동 및 설치

보유

직경 3.0m RCD 장비

기초 시공

보유

60톤급 유압 회전식 굴착장비

해저지반 굴착

보유

해상 배치 플랜트

콘크리트 생산

보유

하부공사

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2.4.2 R&D 인프라 (서울대 기획)

(가) 연구 인력 인프라

□ 현재 공공연구기관 및 대학에서 박사급3,200여명을 포함한 8,000여명의 연구인력 확보하 고 있으며 민간업체에서도 5,000여명의 자체적인 연구원을 보유하고 있어 연구개발을 위 한 인력은 충분할 것으로 예상

[표 2.30] 국내 토목분야 연구인력 현황 (과학기술연구활동 조사보고서2006, 2005, 2004) 공공연구기관 구분

대학

연구원(명)

연구원(명)

민간업체 공학분야 공학분야 연구원(명) 비율(%) 비율(%)

공학분야 박사급 석사급 비율(%)

박사급

석사급

2005년

226명

148명

4.7

2,903명

1,485명

14.4

5,636명

4.4

2004년

210명

134명

5.0

2,851명

1,236명

13.9

4,740명

4.2

13.9

4,433명

4.3

2003년

546명

6.8

3,866명

※ 출처: 과학기술연구활동 조사보고서2006, 2005, 2004 (과학기술부) ※ 공학분야비율 : 공학 분야 종사 인원 전체에 대한 토목 , 건설분야 종사자의 비율

(나) 연구 기자재 인프라

□ 피로시험기, 엑츄에어터, UTM, 풍동실험실, 진동대 등 장대교량 연구에 필요한 주요 기 자재 국내 보유 □ 장대교량에서 중요한 케이블과 관련된 시험장비들은 보유하지 못하여 이는 외국에 의존 해야 하는 실정 □ 최근 외국에서 중요 건설자재들에 대한 인증을 강화하여 자국 제품에 대한 보호막으로 활용하고 있는바 국내 생산 제품과 더불어 시험장비와 국제 시험기관 인증을 확보 필요

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[표 2.31] 국내 연구기자재 보유 현황 연구 기자재

용량

수량

피로 시험기

최대용량 25～200톤 장비

4대

정적 엑츄에이터

최대용량 10～350톤 장비

28대

동적 엑츄에이터

최대용량 10～350톤 장비

26대

UTM

최대용량 100～1,000톤 장비

10여대

풍동실험실

최대풍속 30m/s

7개

구조용 진동대

최대용량 0.5～60톤

11대

[표 2.32] 교량 관련 해외 협동 연구기관 현황 기관 NABRO(미)

기관특징 미국 네브라스카 교량 연구단

참여내용 건교부 국책과제 참여

LCPC(프)

프랑스 토목연구소

기술교류

FHWA(미)

미국 연방 도로국

기술교류

CALTRAN(미))

캘리포니아 주도로국

기술교류

BLWTL(캐) Honshu-Shikoku

캐나다 서온타리오대 풍동실험실

건교부 국책과제 참여

혼슈공단 장대교량 연구소

기술교류

Univ. of Milano(이)

메시나교 풍동실험

기술교류

CTL(미)

케이블 성능인증 기관

기술교류

Express way Co.(일)

(다) 국제 협력 네트워크

□ 국내 장대교량 관련 연구기관은 다양한 해외기관과 연구협력 관계를 구축하여 필요시 공 동연구를 수행할 수 있는 기반 구축 □ 최근에는 단순한 기술교류 뿐만 아니라 연구과제에 직접 참여하여 공동으로 기술개발을 수행하는 사례도 증가하고 있음

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2.5 산업동향과 정책방향 (서울대 기획) 2.5.1 산업동향

(가) 해외인증 □ 최근 기술 선도 국가에서는 자국의 기술 보호를 위하여 사업 발주시 인증 제품 사용을 요구하 고 있는 추세 □ 대표적인 예로서 케이블은 PTI의 인증을 요구하고 있으며 이에 대한 성능기준을 만족하여야 만 해외진출 가능

(나) 발주제도 □ 국내 대형공사 발주방식 : 설계시공 분리방식, 설계시공 일괄입찰(턴키), 대안입찰, 민간투 자발주 등 4가지 방식 □ 해외 발주방식 : 설계시공 분리방식, 설계시공 일괄방식(턴키), CM 방식 - CM 방식은 국내에서는 도입되지 않은 제도인데 이 방식은 발주자가 전체적인 공사를 CM 업체에 위탁하여 관리하는 방식으로서 대형건설사는 건설관리기술에 전념하고 시공 전문업체는 특화된 요소기술을 중심으로 전문 시공기술력 발휘에 전념할 수 있다는 장점 을 가지고 있음 □ 해외에서는 다음과 같은 기술력에 중점을 둔 다양한 발주방식도 적용하고 있음 - 해외 진출을 위해서는 해외에서 사용하고 있는 다양한 발주방식에 대응할 수 있는 능력 확보 필요

[표 2.33] 해외 기술력 위주의 발주방식 발주 방식

내

용

자유 선택형 입찰

복수설계안을 입찰참가자가 선택하여 최저가를 선택하는 입찰방법

공기 단축형 입찰

입찰참가자는 공기와 공사비 대한 입찰에 참가하여 , 최종적으로는 공기를 공사비로 환산·합계하여 최저가를 선택하는 방법

성능 발주형 입찰

공기·공사비 및 일정기간 품질을 보증하는 3가지 제안서를 받는 입찰방식

기술 제안형 입찰

최소한의 시방만을 제시하고, 시공자의 적절한 기술제안과 최저의 가격으로 결정되는 입찰방식

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2.5.2 정책방향

(가) 국토개발계획 현황 □ 국토종합개발계획에서는 국토의 균형발전을 위한 환황해축과 환남해축의 개발 추진 □ 국토 가용면적 확대, 낙후지역 개발을 위하여 서남해안을 중심으로 섬과 육지를 연결하는 도로건설 사업을 추진하고 있으며 이에 주요 도서 연육교 및 연도교 건설사업 증가 □ 해상교량 건설사업은 도로망의 확충 뿐만 아니라 서남해안 관광거점 개발과 맞물려 관광 자원으로 활용되어야 하므로 조형미가 뛰어난 랜드마크적인 교량으로 건설 추진

(나) 건설분야 법령 및 정책 방향 □ 최근 들어 건설사업 추진시 환경에 대한 중요성 향상되고 있으며 해외에서는 해상 대형 공사의 기본 조사 항목으로 어종 및 동식물의 현황까지 조사하고 있는 실정임 □ 국내에서도 설계 창의성을 높이기 위한 발주방식으로서 현상설계공모 후 설계시공 분리 발주방식을 추진하며 이를 통하여 장대교량의 경관 디자인 능력 향상시킬 수 있음 □ 대형 시공사 위주로 건설되는 대형공사에 중소기업 참여 확대

(다) R&D 및 기술개발 정책 □ 국내 건설산업의 전문화 및 국제화를 통한 해외 경쟁력 향상 추진 □ LCC개념의 경제성 검토 필요성을 강조하여 공공발주 건설공사의VE 및 경제성 검토 의 무시행 기준이 최근 500억원 공사에서 100억원 이상의 공사로 강화됨 □ 최근 정부 추진 R&D에서 타분야와 협력을 통한 독창적인 건설융합기술을 강조하고 있으 며 건설분야에 다양한 전공분야의 전문가 참여 유도 □ 건설산업에서 글로벌 Top 5에 도달하기 위하여 중점 전략 프로젝트 VC-10을 선정하였으 며 선택과 집중을 통하여 해외시장 진출 및 세계최고 수준의 기술 보유 강조

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[표 2.34] 장대교량 관련 주요 개발계획 및 전망 주요 개발 계획

주요 내용

장대교량과의 연계성

향후 전망

건설교통부 4차 국토종합개발계획 (2000～2020) -

개방형 국토통합축 형성 지역별 경쟁력의 고도화 건강 쾌적한 국토환경조성 고속교통 정보망 구축 남북한 교류협력기반 조성 산업단지 혁신 클러스터 지방분산 인프라 확충 개방거점 확충 광역밸트

- 환남해축과 환황해축 개발계획과 관련한 연륙-연도교 건설 추진 - 해양 내륙 포괄 광역 개발 벨트 - 부산영남권 동북아 물류항만 유통축 형성

투자재원 다변화 국토계획의 법적 기반 강화 물류 도로망 확충 지역간 협력체제 강화

국가균형발전위원회 서남권 종합발전구상 (2007～2020) -

농공단지 호남복합물류단지 자동차, 전자산업 조선, 식품, 석재, 세라믹 쇼핑, 휴양 거점 크루즈, 해양레저 거점 관광, 레저형 기업도시 제주국제 자유도시

- 서남권 연육화 및 관광벨트 개발로 초장 대교량 사업 추진 - 장대교량 사업에 민간 자본 참여 유도

낙후지역 개발을 위하여 지속적인 사업추진 가능성 높음

건설교통부 서남해안 일주도로 (국도 77호선)

- 서남해안 지역개발 촉진을 위한 다도해 해상국립공원 - 자연친화적인 조형미 - 장대교량의 랜드 주변의 주요 도서 연육화 높은 교량을 건설하여 마크화 추진 - 연육, 연도교 24개소 21.3km 관광자원화 추진 계획

전라남도 서남해안 관광레저 도시개발계획 (2005～2016)

- 서남해안 관광레저도시와 수도권, 중부권, 서남권 연결 을 위한 고속도로, 공항, - 압해-암태 연도교 - 해양 관광사업 철도, 국도 등 연결망 확충 - 신안 다이아몬드 활성화 (6개 사업, 555km, 17.7조원) 제도 연도교 건설 - 도서 교통난 해소 - 관광레저도시 주변 교통망 (국도 2호선) - 신안 주요 도서 구축을 위한 도로 연륙, - 대형 해상교량 추진 일주 도로망 구축 연도교 건설계획 (10개 사업 176km, 5.4조원)

건설교통부 건설환경기본계획 (2001～)

-

국토생태 통합네트워크 구축 환경분야 인력양성 환경가치 평가기법 개발 친환경 공법 적용 확대

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대규모 국책사업의 친환경 표준모델 개발 - 환경중시 건설공사 시행중 환경성 확보

[표 2.35] 장대교량 관련 주요 법령/정책 및 전망 주요 정책 건설교통부 건설환경기본계획 (2001～)

주요 내용 -

장대교량과의 연계성

향후 전망

국토생태 통합네트워크 구축 - 대규모 국책사업의 환경분야 인력양성 친환경 표준모델 개발 - 환경중시 환경가치 평가기법 개발 - 건설공사 시행중 친환경 공법 적용 확대 환경성 확보

- 업역간 경쟁과 협력 활성화 - 계량화가 곤란하거나 국무조정실 규제개혁 - 건설산업 시장기능 - 가격과 기술경쟁력의 조화 창의성이 요구되는 위원회 활성화 - 일반, 전문건설 겸업 제한 공사에 현상설계공모 건설산업 규제합리화 - 해외진출 확대 개선 후 설계시공 분리발주 방안 유도 - 최저가제도의 계약이행능력 보완 (2005～) 심사제 보완 건설교통부 대형공사 입찰방법 심의기준 (2007～)

- 대형공사 집행계획 구체화 - 1,000억 이상공사 분할시공 으로 중소기업 참여확대 - 입찰심의 회의록 작성

- 특수교량, 창의성 및 예술성 요구되는 건축물 등을 대상

- 충실한 입찰심의 - 중소기업 참여확대

[표 2.36] 장대교량 관련 주요 R&D 정책 주요 정책

주요 내용

장대교량과의 연계성

건설교통부 제3차 건설기술진흥 기본계획 (2003～2007)

- 건설생산 시스템, 인력, 엔지니어링 국제경쟁력 강화 - 정보화, 친환경, 안전강화 - 건설교통 R&D 확대, 효율성 제고 - 특화기술 전문기업, 고수익 창출 엔지니어링, 고급인력, 기술개발 및 신기술 확보

건설교통부 건설기술진흥 시행계획 (2006)

- 수요자 위주 건설우수인력 양성방안 교육개혁 프로그램 - 턴키대안 입찰 투명성 및 - 입찰제도 개선 공정성 제고, 실적공사비 - LCC 확대의 필요성 전환 확대 증가 - 시설물, 공종 등 사업정보 분류기준 제시 - 지하도로, 터널에 LCC 적용

건설교통부 건설기술혁신사업 첨단융합건설기술개발 (2005～2007) 건설교통부 건설교통혁신 R&D (2006～)

교량 유지관리 자동화를 위한 로봇 개발 지능형 굴삭 시스템 개발 가상 건설 시스템 개발

국내시장의 국제화, 규범의 표준화 유도 해외시장 진출확대를 위한 획기적 기술개발 체계 구축 자동화, 신재료, 첨단 기술 접목을 통한 세계화

- 무인 및 자동화 시공 및 유지관리 시스템 - 가상 건설 시스템을 통한 프로젝트 관리

- 10대 기술(VC10) 제시 - 세계 7위, 글로벌 TOP 5를 - 장대교량 기술개발 위한 기술 확보 추진 근거 - 6조5천억 투자, 110조 시장 및 70만명 고용효과 목표

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향후 전망 국내 건설기술 수준을 선진국 수준 67%에서 향상 목표 해외시장 점유율 2.3%(‘99) 증대 목표

2.6 전문가 자문의견 (한국도로공사 기획) 2.6.1 국내자문

◦ 주요 자문의견 - 기존 연구에 대한 결과 분석, 차별성 제시, 중복성 검토 필요 - 사업 평가 제도에 대한 개선 필요(과기부 및 해외사례 참고) - 장대교량 사업 ․ 기술적 측면과 산업적 측면에서 구체적인 목표설정 필요 ․ 연구결과로 인한 파급효과를 구체적으로 제시 ․ 연구사업에 대한 경제성 검토 자료 제시 ․ 대형 장비의 개발이 필요 ․ 우수인력 확보와 IT 등 소프트웨어 기반 구축 필요 ․ 기업이 매칭펀드 제공시 리스크에 대한 보완 방안 ․ 연구 결과가 업계에 미치는 영향(장비와 공법이 업계에서는 중요) ․ 사업 종료시 기존 기술력과 비교시 비용절감 정도를 제시 ․ 제도개선을 구체적으로 추진노력 필요 ․ 시장성 확보를 위해서는 독창적인 교량 건설 필요 ․ 구체적인 목표경간을 설정하면 아이디어 도출이 어려움 - 핵심과제 ․ 구체적으로 학계와 산업계의 주도역할을 유연성 있게 제시 ․ 일반적인 장대교량도 포괄할 수 있는 유연성 있는 목표 설정 ․ 미관, 경관설계 분야의 필요성 ․ 기초가 대형화될 때 어떤 기술이 필요한지에 대한 검토 - Test Bed 사업 ․ 사업단장이 직접 조직을 운영․추진하여야 실효성이 있음 ․ 구체화할 수 있는 방법을 제시 ․ Test Bed를 처음부터 확정하여 적극적으로 추진해야 함 ․ Test Bed를 국가에서 발주한 후 기술개발 유도하는 방식이 필요

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2.6.2 국외자문

가. Hiroshi Tanaka(삼성물산 고문, 인천대교현장 근무)

◦ 1962년 일본은 혼슈-시코쿠 가교사업 루트를 시작하면서 세계최고 교량기술 보유를 목표 로 하였음 ◦ 이 프로젝트 후, 교량기술은 일부 해외원조 공사에 이용되었으나 본 프로젝트 이후의 전망 이 명확치 않았음 ◦ 한국은 국내 프로젝트에서 경쟁력을 양성하고, 프로젝트 종료 후 그 기술을 이용하여 교량 기술에서 세계제일의 경쟁력을 거지는 산업으로 육성할 수 있는 명확한 전력 수립필요 ◦ 장대교량의 기획부터, 설계 및 시공의 준공까지 완수할 수 있는 능력을 배양하여 기술 경 쟁력 확보 필요 ◦ 교량의 원재료를 저렴하게 조달하고 공기단축 할 수 있는 능력을 갖춤으로서 코스트 경쟁 력 확보 필요 ◦ 장대교량 관련 기술로는 조사법, 재료개발, 설계법, 시공법이 있으며, 장대교량의 핵심기술 인 내풍기술은 국산화가 필요함

나. Yasutsugu Yamasaki (영국 Maunsell사 홍콩지사 기술고문)

◦ 일본의 혼슈-시코쿠 루트는 혼슈시코쿠공단(HSBA)에 의하여 계획, R&D, 건설이 수행되 었으며, 시공에는 많은 회사들이 컨소시엄의 형태로 참여하였음 ◦ HSBA에 의하여 수행된 R&D사업은 세계적인 경쟁력을 위한 것이 아니며, 시공과 R&D사 업을 통하여 개발된 기술은 단일기관이 아닌 몇 개의 서로 다른 기관에 축적되고 일본내 자체 시장에 만족하여 국제 경쟁력 확보에 미흡함 ◦ 한국의 R&D 사업은 일본 및 덴마크와 다르게 구성되어야 하며, 다수의 발주자에 의한 여 러개의 교량을 가지고 있으므로 정부산하에 R&D를 위한 기관을 두고 추진하는 것이 합 리적임 ◦ R&D사업은 개인회사를 장려하는 형태가 되어야 하며, 각 분야에서 일할 수 있는 다수의 회사들에게 주어져야 함

다. Naeem U. Hussain(영국 Ove Arup사 아시아 지사장)

◦ 세계시장으로의 진출을 위해서는 독자적인 시각으로 교량을 볼 수 있는 능력이 필요하며 이를 위하여 한국의 독자적인 설계기준 개발이 선행되어야 함

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◦ 혁신적인 설계/시공법의 개발은 누군가가 먼저 시작해야 하며, 이와 같은 대규모 연구가 좋은 기회임 ◦ 혁신적인 기술을 개발하기 위해서는 “이 공법의 시공실적이 있느냐? (Show me an example of it)”라는 자세보다는 “전혀 새로운 것을 보여 달라(Show me something new)”라는 자세로 임해야 하며, 바른자세를 갖고 진취적으로 일을 추진해야함 ◦ 우리회사에서도 3D 풍하중해석프로그램을 개발 중이며 미관설계는 장대교량에서 매우 중 요함 ◦ “Build a structure designed by others"에서 ”Design and build a structure"개념으로 영역 을 확대해야 하며 이를 위하여 기술개발이 필요함

라. Lars Hauge(덴마크 COWI사 교량분야 책임자) ◦ 1990년대 이후 COWI사는 Storebelt Link, Ӧresund Link 등의 프로젝트에 참여하면서 장 대교량 분야에서 세계적인 컨설턴트가 됨 ◦ 장대교량의 요소기술로는 위험도 관리, 풍동, 내구성, 구조형식의 최적화, 기초 및 케이블 시공, 진동제어, 신재료 개발 등이 있음

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2.7 미래시장 대응전략 (서울대 기획) (가) 내부역량 및 외부환경 □ 기술동향, 시장환경, 연구개발 인프라, 그리고 산업동향 및 정책방향을 조사 및 분석한 결 과, 내부적인 강점과 약점, 그리고 외부환경의 기회 및 위협 요인들을 정리하면 아래와 같음

[표 2.37] 내부역량과 외부환경에 대한 시사점 구분

내부/외부

강점/약점 기회/위협 강점

내부 약점 기술동향 기회 외부 위협

강점 내부 약점 시장환경

기회 외부 위협

강점 내부 약점

연구개발 인프라 외부

세계 최고 수준의 IT기술 확보 케이블 소재 개발에 대한 기업 투자가 적극적임 개발될 기술의 현장적용 가능성이 많음 자체적인 설계기술 미확보 시공장비 및 공법 원천기술 미확보 장대 교량건설에 접목 가능한IT 융합 기술, 신소재 분야의 투자 확대되 고 있음 유럽은 도전적인 프로젝트를 통하여 세계 최고 기술 유지 전망 일본은 1990년대 많은 프로젝트를 수행하여 세계 최고 기술 보유 중국 장대교량 기술의 급속한 성장 세계 2번째 규모의 국내 시장 보유 전망 국내 사업에서 해외 선도 업체와 협력Network 형성 2012년 세계 3번째 규모의 랜드마크성 장대교량 보유 해외 장대교량 설계 및 시공 경험 저조 케이블 등 주요자재 및 장비 수입 해외에서도 꾸준히 장대교량 사업 발주 예상 중국의 시장규모가 급속히 성장하여 단일 규모로 세계 최고 시장 형성 동남아, 중남미 등 신규 시장 형성 유럽의 기술 선도업체들은 전세계를 대상으로 마케팅 일본은 2000년대 국내시장 감소로 동남아 등으로 해외진출 노력 장대교량 사업규모 대형화로 개별기업 참여 어려움 무한 가격 경쟁 충분한 연구인력 및 기술인력 보유 교량분야 기술개발을 위한 기자재 보유 해외에서 인증 받은 전문 기술자수 부족 케이블 성능평가 시험기기 없음 기본적인 시공장비는 보유하고 있으나 케이블 가설장비 전무

기회

국제적인 기술교류를 통하여 대외적인 인지도 향상

위협

독보적인 연구개발 실적 미비

강점 내부 산업동향 및 정책방향

내용

약점 기회 외부 위협

T/K 발주를 통하여 신기술 장려 설계 창의성을 높이는 발주방식 검토 서남해안 적용 교량에 대한 관광자원화를 위한 조형미 강조 집중적인 R&D를 위한 정부지원 가능 건설산업 분야에서 연구개발을 통한 해외진출 사례 저조 해외 발주방식에 대한 적응력 부족 타분야와 협력을 통한 첨단 건설융합 기술 개발 장려 LCC개념의 경제성 검토 확대 인증 시스템 구축을 통한 기술장벽 형성

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□ 미래시장 대응전략 수립을 위한SWOT 분석 실시하여 향후 추진 방안 기술

(나) SWOT 분석

(다) 미래시장 대응전략 □ SWOT분석을 통하여 표 2.37과 같은 미래시장에 대한 대응전략 및 방안 수립

[표 2.38] 미래시장 대응전략 및 방안 대응전략

구체적인 방안 󰋯독창적인 시공기술 개발 󰋯현장적용을 위한 R&D 추진 󰋯기술우위가 가능한 분야를 선별한 후 집중적인 R&D

투자 독창적인 저비용 Package형 기술개발 및 현장검증

󰋯가격 경쟁력 확보를 위한 저비용 건설기술 개발 󰋯타산업과 연계한 첨단 융합 건설기술 개발 󰋯독창적인 Package 형태의 특화기술 및 공법 개발 󰋯케이블 소재 및 가설공법 개발을 통한 해외시장 진출 󰋯공기단축을 위한 장비 및 공법개발 필요 󰋯국내 현장을 통한 세계적 신기술 구현 및 검증 󰋯조속한 시장진입을 위한 전략적 해외 아웃소싱 󰋯설계기준 및 Documentation 국제화 󰋯국제적인 특급 전문인력 양성 필요 󰋯해외 발주방식에 대한 적응력 향상

국제화를 위한 기반 구축

󰋯국내 제품에 대한 해외 인증 획득 󰋯시험평가 등 국제 인증 시스템 구축 󰋯해외 기술자와 교류 확대 󰋯한국적인 경관기술 개발 󰋯국내 Landmark 교량에 대한 국제적인 홍보 󰋯해외 업체와 전략적 제휴를 통한 해외 사업 컨소시엄

해외 시장 진출 전문 기관 구축

참여 󰋯정책적으로 해외 시장진출을 지원하는One-Stop

시스템 구축 필요

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3. 핵심과제 도출 및 사업단 추진 전략 3.1 사업단 연구목표 및 비전 수립

□ 사업단의 비전 세계 일류 장대 교량 (케이블 지지 교량) 건설기술 보유

□ 사업단의 목표 •장대교량 계획․설계․시공기술의 해외 의존을 탈피한 독자적 기술 자립도 실현 및 기술비의 해외지급 상황 탈피 •건설산업의 신성장 동력으로 지속가능한 미래가치 창출 •장대 교량 토탈 솔루션 시스템 구축 •세계 최고 수준의 장대 교량건설기술 개발로 해외 교량건설시장 선도 -현 수준 대비 공사비가 25% 절감된 장대교량 기술 확보 -현 수준 대비 공사기간이 20% 절감된 장대교량 기술 확보

[그림 3.1] 장대교량 사업단의 비전 및 목표

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□ 건설산업의 신성장 동력으로 지속가능한 미래가치 창출

◦ 장대교량 사업단에서 연구를 통해 확보되는 최고수준, 고난도의 공학기술은 건설산업의 신 성장 동력이 되며 파급효과가 커서 지속가능한 미래가치를 창출함 ◦ 장대교량 실현을 위해 요구되는 기술 개발을 비롯하여, 해외 시장 진출을 위한 제도적/정 책적 지원과 범국가적 공감대 형성을 위한 사회/문화적 지원활동을 사업단 차원에서 종합 적으로 추진.

□ 장대 교량 토탈 솔루션 시스템 구축

□ 세계 최고의 장대 교량건설기술 개발로 해외 교량건설시장 선도

◦ 국내 지형의 특성상 서남해안에 장대교량 건설계획이 다수 수립 ◦ 이에 맞추어 산학연관의 역량을 총동원하여 장대교량 건설이 가능한 세계최고의 교량건설 기술을 개발 ◦ 해외 교량건설시장을 선도하고 나아가 한국의 국제건설경쟁력을 제고함 ◦ 해외 시장 진출을 위한 가격 경쟁력 확보 및 세계 선도 수준의 기술력 확보 2

◦ 장대 교량을 현 수준 대비 25%가 절감된 건설비용(15백만원/m )과 20%가 단축된 공사기 간으로 실현 ◦ 세계 장대교량 시장의 10% 점유를 목표로 추진함.

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3.2 사업단의 연구개발 방향설정 (한국도로공사 기획)

• 상용화 및 세계적 경쟁력을 가진 관련 기술 개발 • 건설시장의 요구에 부합되는 기술 개발 • Test Bed를 통하여 실행력 제고 • 민간분야가 참여하는 세계적인 기술 개발 • 타 부문 원천기술 활용을 통해 경쟁력 있는 Multi-networking 체제 구축 • 기존 연구단 성과를 분석하여 중복성을 줄이고 전문성 및 완성도를 강화 • 개발된 기술의 실용화를 위한 체계 확립 • 단계별 실행목표 제시

□ 상용화 및 세계적 경쟁력을 가진 관련 기술 개발

◦ 요소기술 단위의 상용화가 가능하도록 추진 ◦ 선택과 집중을 통한 연구개발로 최적의 연구기관 참여와 최대의 성과달성 유도

□ 건설시장의 요구에 부합되는 기술 개발

◦ Test Bed를 통하여 기술자들이 기술개발의 효과를 구체적으로 느낄 수 있는 방향으로 연 구가 진행되어야 함 ◦ 건설시장에서 요구하는 시급성과 중요도를 고려하여 우선 추진 과제 선정 ◦ 각 연구 개발 기준, 지침, 매뉴얼, 관련 시방서, 계산서, 도면 등 실제 성과품으로 구현되어 야 함. ◦ 다양한 End-User의 요구를 만족시킬 수 있는 기술적 수준

□ Test Bed를 통하여 실행력 제고

◦ 민간부분 참여 유도 및 민간투자사업 발굴 추진 ◦ 사업단과 사업협력기관과의 유기적 협조체계 구축 ◦ 현재 설계 및 시공 중인 국내 케이블교량에 적용 가능한 요소기술 선정 및 시행 ◦ 해외시장 진출을 염두에 둔 Test Bed 시행

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□ 민간분야가 참여하는 세계적인 기술 개발

◦ 국가적 기술 경쟁력을 높이고 실제적인 기술구현을 위해 공공주도의 Test Bed 시범사업 을 통해 기술경쟁력의 실체가 되는 민간부문의 참여를 유도 ◦ 기 구축된 기술을 바탕으로 민간으로 확대 발전될 수 있는 기술개발 사업을 우선적으로 추진하여 민간부문 스스로 발전할 수 있는 기반 마련 ◦ 세계 최고의 장대교량 사업단 실현 및 해외기술경쟁력 확보를 통한 세계진출

□ 타 부문 원천기술 활용을 통해 경쟁력 있는 Multi-networking 체제 구축

◦ IT, 장비, 재료 관련 ◦ 설계, 시공, 학계 ◦ 교육, 홍보 관련 ◦ 계약, 재정

□ 기존 연구단 성과를 분석하여 중복성을 피하고 전문성 및 완성도를 강화

◦ 각 과제별 최적의 컨소시엄 및 인력 구성 방안 마련을 위해 필요 연구역량 분석, 전문가 자문 등을 실시 ◦ 산학연 협동연구, 국제 공동연구, 정부 주도의 과제화 방안 등 역량강화 및 결집 방안 마 련

□ 개발된 기술의 실용화를 위한 체계 확립

◦ 정부 및 일반 국민을 설득할 수 있도록 국제 경쟁력 있는 기술로 실용화 ◦ 연구개발을 수행한 업체가 Test Bed 시공에 참여하여 연구결과가 검증될 수 있도록 제도 개선 ◦ 장대교량 사업단 Test Bed 구축을 위한 연구가 상호 기술간의 연관성을 갖고 개발될 수 있도록 매트릭스형태로 네트워킹이 이뤄지는 연구추진체계 구축

□ 단계별 실행목표 제시

◦ 장기간의 연구개발 기간을 고려하여 비전 및 목표를 완수할 수 있는 단계별 실행목표 및 성과지표를 상세기획단계에서 제시

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3.3 사업단 총괄과제 (서울대 및 한국도로공사 기획)

총괄과제는 사업단장 주관 하에 핵심과제사업단 연구 사업을 총괄하며, 성공적인 사 업 성과를 도출하기 위한 기반을 구축하며, Test Bed사업을 지원 및 수행함

Test-Bed 사업 수행

사업단 기획/관리/평가

총괄과제

대외 협력 추진 (정부, 지자체, 해외 컨소시엄 등)

기술 정보시스템 구축

인력 양성 프로그램 운영

사업단 성과물 IR/PR 활동 (국제화 프로그램 운영 포함)

[그림 3.2] 사업단 총괄과제의 주요 기능

□ 총괄 주요 내용

◦사업단 총괄 운영을 위한 기획/관리/평가 ◦Test Bed 개발 및 사업 지원 ◦사업단 사업의 효율적 추진을 위한 제도 발굴 및 개선 ◦성공적인 사업 수행을 위한 홍보 ◦국제 협력체계 구축 및 국제 공동연구 추진 (대외협력추진) ◦장기전략 수립 및 기반 구축 ◦인력양성 프로그램 운영

□ 통합기술형 Test Bed 추진

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◦사업 기간 내에 기술적 상징성을 갖는 사장교 또는 현수교 Test Bed를 선정하고, 시공을 위한 제도 개선, 조사, 설계, 시공 전반에 대한 계획을 수립하고 추진 ◦Test Bed 추진을 위한 관련 기술을 통합 ◦Test Bed를 위한 계약, 용역, 제작과 시공 등 모든 업무를 총괄 ◦Test Bed 기본설계, 실시설계

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3.4 핵심과제 (통합워크샵 도출안) 3.4.1 핵심과제 정의

핵심과제 정의 현재의 기술적 최고 수준과 경제성을 능가하는 차세대 장대교량의 설계 및 시공 실현을 위하여 연구사업기간 동안 집중적으로 연구해야 할 과제

3.4.2 핵심과제 도출 기본 원칙

◦한국도로공사 사전기획안은 건설(사업) 프로세스에 따라 핵심과제를 분류 ◦서울대학교 사전기획안은 교량의 목적물별로 핵심과제를 분류 ◦[초장대교량 사업단 사전기획 통합 워크샵]에서 교량의 사업 프로세스별로 핵심과제를 기본 적으로 분류하기를 결정. ◦또한, 상부구조, 주탑 등 목적물별 핵심과제의 장점을 살리기 위하여 대형기초 및 고주탑 건설기술, 상부구조 및 케이블 시공기술을 제안.

3.4.3 핵심과제 도출 과정

□ 핵심기술의 선정을 위해 다음의 6단계의 절차를 거쳤으며, 각 단계의 수행내용을 본 절에 기술하였음

1) 장대교량의 건설 프로세스에 기초한 기술Pool 도출 2) Pool 기술의 장대교량 연관성 및 기술적중요성에 근거한1차 필터링 3) 국내외 전문가 설문조사와 해외 기술 벤치마킹을 통한 기술Pool의 update 4) 각 기술의 leveling과 grouping을 통한 핵심기술 후보군 도출 5) VOC와 사업단 요구사항과의 상관관계 분석을 통한 핵심기술 우선순위 도출 6) [초장대교량 사업단 사전기획 통합 워크샵]의 결과에 따라 장대 교량의 건설 프로세스 에 기초한 핵심과제에 목적물별 핵심과제의 장점을 보완

1) 장대교량의 건설 프로세스에 기초한 기술 Pool 도출

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□ Procurement, Engineering, Construction, Operation/Management의 4단계 건설 프로세스에 대하여 하위 프로세스를 정의하고, 각 프로세스에 사용되는 기술을 List up

2) Pool 기술의 장대교량 연관성 및 기술적 중요성에 근거한 1차 필터링

□ 각 기술에 대한 장대 교량 연관성과 기술적 중요성을 상 , 중, 하의 3단계로 구분하여 내부 연 구진의 평가를 수행하고, 그 결과를 그림으로 정리 □ 9분류의 기술 중 그림에 회색으로 표시된 3 분류의 기술에 대하여 기술 개발의 필요성이 없 는 것으로 판단하여 핵심기술 후보에서 제외시킴

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CM

재난관리 시스템 구축

교통통제 및 경보기술

콘크리트 보수/보강 공법

재도장 자동화 시스템 개발

대변위 비선형 케이블교량 해석기술

케이블 교체공법

구조물 상태평가 기술

정보화 시스템 구축/관리 기술

원거리 장기계측기술

점검시스템 구축기술

조명, 난간, 배수, Lifeline

초내구성 도료개발

고내구성 신축이음/교량받침 개발

경량 포장재료

해상 시공법/장비개발

대블럭 가설공법

고성능 재료개발/활용

시공단계별 해석기술

케이블 장수명화 기술

초정밀 케이블 시공기술

케이블 부속장치 개발

고강도 케이블 개발/활용

고성능 재료개발/활용

진동제어기술

대블럭 가설공법

초정밀 선형관리 기술

시공단계별 해석기술

세굴방지공법, 충돌방지공법

대형기초 공법

초정밀 위치제어 기술

대형 가물막이 시스템 및 공법

심해 굴착공법

Virtual Construction

교통관리 및 방재

상태평가 및 보수/보강

유지관리 시스템 구축

부대공

보강형 및 상판

케이블

주탑 및 앵커리지

기초

공정관리

초장대교량

Engineering

- 101 -

컨셉디자인

사업가치평가

기본계획

경제성분석

경관설계 및 부가사업 계획

기초설계

교량 설계

사전조사 및 분석

[그림 3.3] 현 장대교량 건설 프로세스에 기초한 기술Pool

Oper.& Mgmt

Construction

Procurement

발주

Value Engineering

LCC 분석기술

운송사업 계획기술

관광자원화 계획기술

교량의 미관설계 기술

지지력 Testing

기초구조 설계 및 내진설계

기초지지력 및 침하량 산출

대변위 비선형 케이블교량 해석기술

선박충돌해석기술

내진설계/해석기술

내풍설계/해석기술

정/동적 해석기술

해상지반 특수조사/탐사 기술

환경영향 평가기술

교통량 조사/예측 기술

최적설계 기술

신형식 구조시스템 개발

미학적 개념설계기술

사업관리 시스템 개발

사업 수익성 평가기술

사업 위험도 평가기술

Value Engineering

신형식 구조시스템 개발

미학적 개념설계기술

최적선형 선정기술

발주시스템 개발

발주체계 선정기술

하

초장대교량 연관성

z관광자원화 계획기술 z교통통제 및 경보기술 z발주시스템 개발 z사업수익성 평가기술 z재난관리 시스템 구축

z발주체계 선정기술

z교통량 조사/예측기술 z운송사업 계획기술

중 z교량의 미관설계 기술 z미학적 개념설계기술 z케이블 교체공법 z환경영향 평가기술 zLCC분석기술

상 z고강도 케이블 개발/활용 z내풍설계/해석기술 z사업관리시스템 개발 z시공단계별 해석기술 z신형식 구조시스템 개발 z점검시스템 구축기술 z초정밀 선형관리 기술 z초정밀 위치제어기술 z초정밀 케이블 시공기술 zCM z최적설계기술 z대형기초 공법 z대블럭 가설공법 z선박충돌해석기술 zVirtual Construction z고내구성 신축이음/교량받침 개발 z대변위 비선형 케이블교량 해석기술

z사업위험도 평가기술 z심해굴착공법 z재도장 자동화 시스템 개발 z정보화시스템 구축/관리기술 z조명/난간/배수/Lifeline z최적선형 선정기술 z콘크리트 보수/보강공법 zValue Engineering

z경량포장재료 z고성능재료개발/활용 z내진설계/해석기술 z대형 가물막이 시스템 및 공법 z세굴방지공법, 충돌방지공법 z원거리 장기계측기술 z진동제어기술 z케이블 장수명화 기술 z해상지반 특수조사/탐사기술

z기초구조 설계 및 내진설계 z기초지지력 및 침하량 산출 z정/동적 해석기술 z지지력 Testing

z구조물 상태평가 기술 z초내구성 도료개발

기술적 중요성

[그림 3.4] Pool 기술의 1차 필터링

- 102 -

상

중

하

3) 국내외 전문가 설문조사와 해외 기술 벤치마킹을 통한 기술 Pool의 update

□ 전문가 설문조사를 통하여 수집된 사업단의 총괄기능으로 수행하여야 하는 제도적 성격의 과제 추가 □ 전문가 설문조사 및 해외기술 벤치마킹, 특허분석을 통해 도출된 기술 중 미래기술 성격의 과제 추가

[그림 3.5] 기술 Pool의 Update

4) 각 기술의 레벨링과 그룹화를 통한 핵심기술 후보군 도출

□ 각 기술의 레벨링과 그룹화를 통하여 그림과 같은 25개의 핵심기술 후보군 도출.

5) VOC (Voice of customer)와 사업단 요구사항과의 상관관계 분석을 통한 핵심기술 우선순위 도출

□ 핵심기술 우선순위 도출을 위해 다음의 3단계의 절차를 수행.

- 설문조사를 통한 평가지표의 중요도 우선순위 도출(표 3.1 참조) - 사업단 요구사항(VOC)과 평가지표 사이의 상관관계 분석을 통한 VOC 중요도 산출 - VOC와 핵심기술 후보군 사이의 상관관계분석을 통한 핵심기술 우선순위 도출 및 상위80% 핵심기술 선정 □ 이상의 절차를 거쳐 최종적으로 도출된 핵심기술은 그림 3.7에 나타낸 17개 기술이며 이들 기 술들의 상호 연계성을 기반으로 핵심과제를 도출

- 103 -

설계기준 및 지침개발

시스템 신뢰도 평가기술

전주기적 사업관리 시스템 CM

응답제어기술

국제표준 설계기준 개발

사업관리 시스템 개발

장수명화, 내구성향상 기술

성능기반 설계기준 개발

극한사건 설계 기술

고주탑 설계/시공 기술 대블럭 가설공법

사업가치 평가기술 사업 수익성 평가기술

경관계획 기술

진동제어기술

미학적 개념설계기술

사업 위험도 평가기술

초정밀 위치제어 기술

교량의 미관설계 기술

Value Engineering

환경복원 기술

환경영향 평가기술

관광자원화 계획기술

최적선형 선정기술

대형 해상기초 기술 대형기초 공법

LCC 분석기술

심해 굴착공법

내풍기술

대형 가물막이 시스템 및 공법

사업 발주시스템 선진화

내풍설계/해석기술

발주시스템 개발

세굴방지공법, 충돌방지공법 특수해석기법 및 S/W 개발 해상지반 특수조사/탐사 기술

구조시스템 설계기술

대변위 비선형 케이블교량 해석기술

초정밀 시공제어 시스템

신형식 구조시스템 개발

내진설계/해석기술

Virtual Construction

최적설계 기술

선박충돌해석기술

초정밀 선형관리 기술 시공단계별 비선형 해석기술

계측, 모니터링 시스템

고강도 케이블개발

점검시스템 구축기술

고강도 케이블 개발/활용

유지관리용 무인점검 시스템

원거리 장기계측기술

교각/주탑 점검로봇

케이블용 부속장치 개발

정보화 시스템 구축/관리 기술

케이블 점검로봇

케이블 장수명화 기술

보강형 점검로봇

앵커리지, 새들, 정착장치 개발

상태평가 및 보수보강 콘크리트 보수/보강 공법

부대시설

상부구조 가설장비 및 공법 조명, 난간, 배수, Lifeline 고내구성 신축이음/교량받침 개발

고성능 구조재료 개발

재도장 자동화 시스템 개발

해상 시공법/장비개발

케이블 교체공법

대블럭 가설공법

구조물 상태평가 기술

케이블 가설장비 및 공법

고성능 재료개발/활용 초내구성 도료개발

교통관리 및 방재시스템

초정밀 케이블 시공기술

재난관리 시스템 구축

케이블 가설장비, 공법

교통통제 및 경보기술

경량 포장재료

[그림 3.6] 25개 핵심기술 후보군

[표 3.1] 사업단 평가지표의 중요도 평가 결과 사업단 평가지표 항목

평가지표 중요도

우선순위

기술개발 성공가능성 (실용화/사업화)

5.6

1

수입대체/절감효과

1.8

6

인력양성효과

2.5

4

타 산업 연계성

0.4

7

해외시장 진출 가능성 (기술수출 포함)

2.4

5

비용절감(공기단축) 효과

2.8

3

원천기술 (지적재산권) 확보가능성

4.3

2

- 104 -

- 105 -

[그림 3.7] 핵심기술 후보군의 중요도 평가 결과 상태평가 및 보수보강

부대시설

계측/모니터링 시스템

특수해석기법 및 S/W개발

교통관리 및 방재시스템

전생애주기적 사업관리시스템

유지관리용 무인점검시스템

구조시스템 설계

시스템 신뢰도 평가

고주탑 시공기술

케이블 가설장비 및 공법

경관계획 기술

사업가치평가시스템

케이블 성능인증 시스템

국제 품질 인증/보증 시스템

고성능 구조재료

초정밀 시공오차 계측 시스템

대형 해상기초 시공장비 및 공법

내풍

해외사업 수주 프로세스

고강도 케이블 시스템

상부구조 가설장비 및 공법

8.00%

7.00%

6.00%

5.00%

4.00%

3.00%

2.00%

3.4.4 핵심과제 구성

□ 장대 교량 사업단 핵심기술 간의 기술적 유사성 및 연계성을 고려하여 그룹화하는 작업 을 통해 핵심과제 구성 □ 핵심과제 단위로 기술 패키지가 구성되어 독립적인 사업화가 가능하도록 핵심기술의 그 룹화 과정 수행

[그림 3.8] 핵심기술 그룹화를 통한 핵심과제 구성

□ 장대교량 사업단의 비전과 사업목표를 고려하고 핵심과제별 성과물을 Test Bed 사업으로 연계하기 위해 핵심과제별 최종목표를 다음의 표와 같이 설정함.

- 106 -

[표 3.2] 사업단 핵심과제 및 핵심기술 구분 핵심과제

설계 엔지니어링 기술 개발

글로벌 사업시스템 구축

Sustainable 구조재료 개발

대형기초 및 고주탑 건설기술

상부구조 및 케이블 시공기술

IT 기반 방재 및 유지관리기 술

핵심기술

핵심기술 내용

구조시스템 설계기술

장대교량(사장교, 현수교 등) 구조시스템 의 최적화 기술

시스템 신뢰도 평가기술 친환경 경관계획 기술

최종목표

장대교량 구조시스템의 신뢰도 평가기술 장대교량 건설비용을 현 수준대비 25% 절감하는 케이블 지지 교량의 랜드마크적 경관계 구조시스템 개발 획 및 경관설계 기술 장대교량 내풍 및 내진 안전성을 확보하 내풍/내진 기술 는 설계 기술 개발 전주기적 교량의 계획, 설계, 시공까지의 사업관리 사업관리시스템 시스템 구축 사업의 타당성 분석, 비용 효율성 분석 선진수준의 사업가치 평가기술 등에 기반한 사업가치 평가 기술 사업관리시스템 국제 품질 인증 글로벌 사업시스템의 국제적 인증시스템 구축으로 해외시장 시스템 구축 대응능력 확보 및 총 가격 측면만이 아닌 최고가치 (Best 사업기간 20% 단축 사업발주 시스템 Value)를 지향하는 입찰제도를 통하여 선진화 생애주기비용과 품질의 최적 조합을 지 향하는 선진발주시스템 구축 1870MPa이상의 사장교 또는 현수교용 고강도 케이블 개발 고강도 케이블 개발 케이블 교량의 행어, 탑정 새들, 스플레 케이블용 부속장치 이 새들, 스트랜드 슈, 케이블 정착부 등 장대교량용 고성능 개발 의 부속장치 개발 소재의 국산화를 통한 고성능 구조재료 교량용 고성능 강재 및 고성능 콘크리트 국내 Supply Chain 구축 개발 의 건설재료 개발 개발소재 성능인증 고강도 케이블 및 고성능 구조재료의 성 시스템 능인증 시스템 구축 대형 기초 및 고주탑 구조물의 시공 정 시공정밀도 확보기술 밀도 확보 기술 고주탑 설계/시공 교량 고주탑 구조물의 설계 및 시공 기 기술 술 대형 장대교량용 시공장비 해상기초/앵커리지 대형 해상기초와 앵커리지의 시공 기술 국산화 및 공사기간 20% 기술 단축이 가능한 공법 상부구조 가설장비 상부 보강형(거더)의 시공기술과 최적 개발 및 공법 가설장비 개발 케이블 가설장비 및 케이블의 시공기술과 최적 가설장비 개 공법 발 보강형(거더) 시공단게별 형상관리 기술 시공단계별 형상관리 개발 IT를 기반으로 하는 초정밀 시공 및 유 초정밀 계측 시스템 지관리용 계측시스템 개발 재난시 U-Control 유비쿼터스 개념을 적용한 교량의 공용 장대교량 시공품질 향상 시스템 중 재해․재난 대비 시스템 구축 및 유지관리 자동화 유지관리용 무인점검 교량 유지관리용 무인 점검 시스템 시스템 구축 시스템 내구성 향상 교량 내구성 향상을 위한 유지관리 기술 유지관리 기술

- 107 -

□ 핵심과제의 목적물 대상 연관성 목적물 대상 ①

핵심 과제 ∙설계 엔지니어링 기술 개발 ∙설계 엔지니어링 기술 개발

②

∙대형기초 및 고주탑 건설 기술 ∙Sustainable 구조재료 개발 ∙설계 엔지니어링 기술 개발

③

∙상부 구조 및 케이블 시공 기술 ∙Sustainable 구조재료 개발 ∙설계 엔지니어링 기술 개발

④

∙상부 구조 및 케이블 시공 기술 ∙Sustainable 구조재료 개발

⑤

∙설계 엔지니어링 기술 개발

⑥

∙설계 엔지니어링 기술 개발

⑦

∙IT기반 방재 및 유지관리 기술

[그림 3.9] 핵심과제 목적물

- 108 -

3.4.5 사업단 조직 구성

□ 장대교량 사업단은 사업단장이 직접 수행하는 총괄과제를 제외하고 총 6개의 핵심과제로 구성하고 3개 위원회, 사무국 그리고 핵심과제별 자문위원회를 설치 운영하는 것으로 함. □ 사업단장의 직속기관으로 사업단 평가위원회와 사업단 운영위원회를 두어 사업단장의 역 할을 보조 □ 사업단 사무국을 사업단 내에 두어 사업단 전체의 행정업무를 지원하도록 함 □ 사업단 총괄과제 내에 핵심과제별 자문위원회와 핵심과제 평가위원회를 두어 각 핵심과 제의 내용이 전체적으로 조화를 이루어 사업단 전체의 목표달성에 효과적으로 수행되도 록 함 □ 6개의 핵심과제는 과제 성격에 따라 학계, 국책연구기관, 기업체에서 주관하여 수행할 수 있도록 함

[그림 3.10] 장대교량 사업단 추진체계

- 109 -

3.4.6 기존 연구단 연계 및 활용방안

□ 기존 건설교통부 R&D 사업으로 연구단 과제 및 자유공모과제를 포함한 다양한 형태의 연구 과제가 진행되고 있으나, 이 사전기획 연구에서는 장대교량 사업의 핵심기술이 기존 연구단의 세부과제와 동등한 수준임을 고려하여 연구단급 과제에 대해서만 중복성을 검 토하였음.

□ 기존 연구단급 연구과제와 장대교량 사업 기획과정에서 도출된 핵심기술 간의 중복성을 검토하기 위해 기존 연구단의 세부과제 단위를 기준으로 두고 기술적 유사성이 있는 것 으로 판단되는 핵심기술을 비교하는 방법으로 1(중복도 낮음)~5(중복도 높음)의 점수로 평 가하였으며, 이 과정에서 목표성과물과 성능수준의 차이는 고려하지 않았음.

[표 3.3] 기존 연구단과의 중복성 검토 기존 연구과제 연구단 교량해석 및 설계선진화 연구 (교량설계핵심 기술연구단) 풍환경 모델 및 내풍기술개발 (내풍기술연구단)

차세대 시설물용 신재료 활용기술 개발

고성능․다기능 콘크리트의 개발 및 활용 (콘크리트 코리아 연구단)

장대교량 사업단 주)

세부과제

중복도

교량의 정밀해석 및 설계기술 선진화 디지털 기술을 이용한 교량 설계 고도화 모듈 개발 교량 부속시설의 성능 및 신뢰성 향상 기술 개발 장대교량 내풍기술 클러스터 구축 케이블 교량과 유연구조물의 내풍사용성 및 제진기술 개발 고성능 강재 및 구조물 활용기술 실용화 FRP․FRC 활용 하이브리드 교량시스템 개발 신공간 창출용 신재료 개발 및 활용기술 실용화 고기능․다기능 콘크리트의 핵심 및 활용기술 초고성능 콘크리트를 이용한 구조부재 개발 및 실용화 고성능․다기능 콘크리트 설계 및 현장 시험시공

교량 유지관리 구조물 계측․평가 기술 자동화를 위한 센서․말단 장치 기술 첨단 로봇시스템 개발 (BIRDI) 첨단이송기구 및 로봇제어기술

기술적 유사성이 있는 핵심기술

3

○ 구조시스템 설계 기술 ○ 시스템 신뢰도 평가 기술

4

○ 전생애주기적 사업관리시스템

3

○ 내풍 기술

4

○ 내풍 기술

5

○ 고성능 구조재료

1

○ 고성능 구조재료

1

○ 고성능 구조재료

4

○ 초정밀 시공오차 계측시스템 ○ 유지관리용 무인점검시스템

3

○ 유지관리용 무인점검시스템

4

○ 유지관리용 무인점검시스템

주) 중복도는 기존 연구단의 세부과제를 구성하고 있는 기술 중 몇 % 정도가 장대교량 사업 의 핵심기술과 기술적 유사성이 있는가를 의미하는 것이지 장대교량 사업 핵심기술의 몇 %를 차지한다는 의미는 아님.

- 110 -

□ 향후 수행될 상세 기획에서는 중복성 문제를 세부 연구내용을 중심으로 심도 있게 분 석하는 과정이 필요함

□ 상세기획에서는 기존 연구단의 기술적 목표및 현재 수준과 사업단에서 추구하고 있는 기술의 목표수준을 반드시 고려하여 정밀 중복성 검토를 수행하여야 함.

□ 장대교량 사업의 핵심기술과 중복성이 있는 것으로 검토된 연구단에서 개발되거나 개 발 중인 해당 연구성과 및 자원에 대해서는 장대교량 사업에서 최대한 활용하여 사업 예산을 절감하고 사업 소요기간을 단축시킬 수 있도록 사업단을 구성하는 것이 바람 직함.

□ 특히, 교량해석 및 설계 선진화연구(교량설계핵심기술연구단)는 건설교통부의 R&D 사 업 분류상 장대교량 사업단과 동일한 사업 영역에 있을 뿐만 아니라 기술적 유사성이 높기 때문에, 기 수행된 연구성과 및 자원을 최대한 사업단 사업에 반영하여 국가 지 원 연구 과제의 성과물의 활용도를 높일 수 있도록 추진하는 것이 바람직함.

□ 장대교량 사업의 핵심기술 개발에 소요되는 각종 시험평가는 분산공유형 건설연구인 프라 사업단의 실험센터를 활용할 것을 건의함.

□ 장대교량 사업에 포함되지 않는 교량 관련 R&D 분야에도 지원을 계속하여 모든 교량 분야의 기술이 균형적으로 발전할 수 있도록 하는 것이 바람직함.

[그림 3.11] 기존 연구과제와의 연계 방안

- 111 -

3.5 단계별 추진대상과제 (통합 워크샵 도출) □ 장대교량 사업단의 사업 기간은 3단계 총 7년으로 구성함. 1단계는 사업 시작 후 3년간, 2단계는 1단계 종료 후 2년간, 그리고 3단계는 최종 2년간에 걸쳐 진행됨. □ 장대교량 사업단의 궁극적인 사업 목표는 주경간 장대교량의Test Bed 실현임. 따라서 모 든 핵심과제 및 목표성과물은 Test Bed 추진일정에 따라 시계열적으로 정의됨.

3.5.1 핵심과제별 성과물 기반 TRM (Technical Road Map)

□ 핵심과제별 성과물 기반 TRM을 도출하기 위해 다음과 같은 항목을 고려함.

- Test Bed 실현을 위한 총괄과제 및 핵심과제별 목표성과물 정의 - Test Bed 추진일정에 의거한 목표성과물 개발일정 수립

[그림 3.12] 사업단 총괄과제의 성과물 기반 TRM

- 112 -

[그림 3.13] 설계 엔지니어링 기술 개발 핵심과제의 성과물 기반 TRM

- 113 -

[그림 3.14] 장대 교량 글로벌 사업시스템 구축 핵심과제의 성과물 기반 TRM

- 114 -

[그림 3.15] Sustainable 구조재료 개발 핵심과제의 성과물 기반 TRM

- 115 -

[그림 3.16] 대형기초 및 고주탑 건설기술 핵심과제의 성과물 기반TRM

- 116 -

[그림 3.17] 상부구조 및 케이블 시공기술 핵심과제의 성과물 기반 TRM

- 117 -

[그림 3.18] IT 기반 방재 및 유지관리 기술 핵심과제의 성과물 기반 TRM

- 118 -

3.5.2 장대교량 사업단 Macro TRM

□ 핵심과제별 TRM에 근거하여 장대교량 사업단의 Macro TRM을 도출하였음.

[그림 3.19] 장대교량 사업단의 Macro TRM

- 119 -

3.5.3 핵심과제별 추진일정

□ 총 3단계로 추진되는 사업단의 추진 일정을 고려하여 목표성과물의 도출 시기 및 개발기 간을 산정하여 핵심과제별 추진일정을 제시하였음.

[그림 3.20] 핵심과제별 추진 일정

- 120 -

3.5.4 사업단계별 Milestone

□ Test Bed 사업 추진성과를 사업단의 단계별 Milestone으로 정의하는 것이 바람직함.

[그림 3.21] 장대교량 사업단의 단계별 Milestone

- 121 -

3.6 예산소요계획 □ 사업단의 소요예산은 과제의 성격을 재료개발, 제품개발, 공정개발, 제도개발로 구분하여 이를 바탕으로 표를 이용하여 산출

◦표에서 연구비는 소요 M/M를 기준으로 산출되며 소요 M/M는 각 기술의 성격 및 기술 개발 범위를 고려하여 결정하였음 ◦인건비는 소요 M/M를 바탕으로 산출되며 직접비는 과제의 성격에 따라 인건비의 비율로 서 산출하는 것으로 가정하였는데 이러한 비율은 기 수행된 건설교통부 연구과제의 연구 비 내역을 참조하여 결정하였음 ◦간접비는 인건비와 직접비 합의 15% 적용

- 122 -

[표 3.4] 소요예산 산출 방법

구분*

기간 (년)

연구비 (억원)

소요 M/M

연구비 총액

인건비

직접비

간접비

재료 개발

=M/M*500만원

=인건비*2

(인건비+직접비)* 0.15

제품 개발

=M/M*500만원

=인건비*1

(인건비+직접비)* 0.15

공정 개발

=M/M*500만원

=인건비*0.5

(인건비+직접비)* 0.15

제도 개발

=M/M*500만원

=인건비*0.75

(인건비+직접비)* 0.15

기술 도입

예상 도입비용 (실제프로젝트 사례 등을 참조하여 산출근거 작성요망)

참고 : 1M/M = 연구원 1인이 1개월간 100% 투입됨을 의미하는 단위

□ 총소요 예산

◦장대교량 사업단의 총 소요예산은 정부출연금 887..5억원, 민간투자분 231.1억원 등 1118.6 억원이 필요할 것으로 추정됨. ◦1단계(3년)는 주경간 1.0km이상의 사장교 또는 주경간 2.0km이상의 현수교 사업 발굴 및 기본계획을 수립하는 단계로서 490.9억원의 연구비가 필요함. ◦2단계(2년)는 테스트베드의 기본설계 및 실시설계를 완성하는 단계로서 536.3억원의 연구 비가 필요함. ◦3단계(2년)는 테스트베드 교량의 시공을 착수하는 단계로서 91.4억원의 연구비가 필요함

(단위 : 억원) 구분

소요금액

자금 형 태 융자금 0 0 0 0

1차년도 2차년도 3차년도 4차년도

27.5 197.5 265.9 300.3

정부출연금 20.6 155.2 210.1 242.3

5차년도

236.0

186.4

0

49.6

6차년도 7차년도 합계

68.9 22.5 1,118.6

53.7 19.2 887.5

0 0 0

15.2 3.3 231.1

- 123 -

민간부담금 6.9 42.3 55.8 58.0

비고 1단계 (Test-Bed 교량 사업발굴/ 기본계획) 2단계 (T/B 기본/실시설계) 3단계 (T/B 시공착수)

□ 핵심과제별 소요예산 (단위 : 억원) 단계별 추진일정 순서 추진대상과제

1

2

3

4

5

6

7

자금 형태

1단계

2단계

3단계

소계

1

2

3

4

5

6

7

정부출연금

5.0

5.0

6.0

6.0

7.0

6.0

6.0

민간부담금

0.

0.

0.

0.

0.

0.

0.

0

설계 엔지니어링 기술 개발

정부출연금

15.6

89.0

70.0

55.0

38.

0.

0.

267.6

민간부담금

6.9

22.3

18.0

10.3

8.0

0.

0. 65.5

Global 사업시스템 선진화

정부출연금

0.

14.2

35.6

37.

14.7

7.8

0.

109.3

민간부담금

0.

4.0

9.0

8.0

3.5

2.5

0.

27

정부출연금

0.

30.0

40.5

56.5

24.0

0.

0.

민간부담금

0.

10.0

15.3

18.2

6.5

0.

0.

대형기초 및 정부출연금 고주탑 건설 민간부담금 기술

0.

8.5

15.0

30.0

30.5

5.6

0.

0.

3.0

4.0

8.5

8.5

3.5

0. 27.5

0.

8.5

43.0

48.0

40.0

5.6

0.

145.1

0.

3.0

9.5

10.5

15.0

2.0

0.

40

0.

0.

0.

9.8

32.2

28.7

13.2

0.

0.

0.

2.5

8.1

7.2

20.6 155.2 210.1 242.3 186.4

53.7

총괄과제

Sustainable 구조재료 개발

41.0

333.1

상부구조 및 정부출연금 케이블 시공 민간부담금 기술 IT기반 방재 정부출연금 및 유지관리 민간부담금 기술 합계

41

합계

정부출연금 민간부담금

6.9

42.3

55.8

- 124 -

58.0

49.6

15.2

151

136.3

201.0

50 89.6

83.9

117.1

185.1

105.0

3.3 21.1 19.2

887.5

3.3 231.1

1118.6

3.7 인력투입계획 □ 인력투입은 사업단의 Test Bed 추진일정에 의거한 핵심과제별 성과물 도출시점과 기술개 발 기간을 고려하여 각 핵심과제별로 다음과 같이 인력을 투입하는 것으로 계획.

(단위:명) 핵심과제명

1년

2년

3년

4년

5년

6년

7년

총계

설계 엔지니어링 기술 개발

40

40

39

29

29

0

0

177

글로벌 사업시스템 구축

0

22

45

43

13

7

0

130

Sustainable 구조재료 개발

14

31

46

36

8

0

0

135

대형기초 및 고주탑 건설기술

0

6

14

23

24

5

0

72

상부구조 및 케이블 시공기술

0

6

14

23

24

4

0

71

8

24

21

10

63

IT 기반 방재 및 유지관리기 술 사업단 총괄과제

8

8

8

8

8

8

8

56

총계

62

113

166

170

130

45

18

704

- 125 -

3.8 사업단 추진전략 (한국도로공사 기획) 3.8.1 확보기술 실용화전략

•상세기획을 통해 각 핵심과제별 성과지표 및 목표수준 구체적 설정 •개발기술의 최종 보유주체가 핵심기술 개발단계부터 적극 참여하도록 유도 •세부과제에 기업이 단순 참여기업이 아닌 협동연구기관으로 적극 참여하도록 유도 •연구 참여기업이 Test Bed 시공에 참여하여 연구결과가 검증될 수 있도록 제도개선

◦ 상세기획을 통해 각 핵심과제별 성과지표 및 목표수준을 구체적으로 설정하여 연구 방향 을 명확히 함

◦ 사업 추진단계를 기준으로 개발기술의 최종 보유주체(설계사, 건설사 등)를 구분한 후 핵심기술 개발단계부터 적극적으로 참여를 유도 - 설계부문은 설계사가 주관이 되어 설계관련 핵심기술을 최종 보유하도록 산․학․연 연계방안을 마련 - 시공부문은 건설사가 주관이 되어 시공시 필요한 가설장비, 대형기초 적용 기술 등 필요한 핵심기술을 최종 보유할 수 있도록 산․학․연 연계방안을 마련 - 유지관리부문은 관리주체가 주관이 되어 준공 후 유지 관리하는데 필요한 핵심기술 을 최종 보유하도록 산․학․연 연계방안을 마련

◦ 실용화 전략의 일환으로 관련된 세부과제에 기업을 협동연구기관(단순 참여기업이 아 닌)으로 적극 참여시켜 연구개발 성과의 상품화를 적극 유도 - 연구개발능력을 가진 전문 기업은 연구에 직접 참여하도록 유도하여 향후 실질적인 연구 성과에 대한 실적 분배시 혜택 부여

◦ 연구 참여기업이 Test Bed 시공에 참여하여 연구결과가 검증될 수 있도록 제도개선 필요 - 현행 입찰제도내에서의 규정 변경 ⋅교량 건설시 신공법에 대하여는 적용실적을 요구하는 관행이 있으므로 본 연구로 통하 여 개발된 공법을 적용시 실적없이 적용할 수 있는 구체적 지원 방안이 필요 ⋅Test Bed가 될 수 있는 교량의 발주시 PQ평가 기준에 본 연구성과로 개발한 공법을 적용하는 경우 가산점을 주는 등의 제도를 도입하여 본 연구 성과가 Test Bed를 통하 여 검증될 수 있는 방안이 필요 - 선진국의 경우 최고가치(Best Value)를 지향하는 입찰제도를 도입하여 생애주기비용과 품질의 최적 조합을 지향함

- 126 -

⋅선진국에서는 생애주기 비용과 품질의 최적 조합을 하여 최고가치를 지향할 수 있는 입찰제도를 도입하고 있음 ⋅선진국의 턴키방식 중에는 공법연구와 시공을 일괄 발주하는 방식으로 기술적 과제를 내포하는 대규모 공사에 적용하는 일본의 Study Build 방식과 발주자가 명성이나 기 술적, 관리적 자격요건 및 실적 등을 판단하며 직접업체를 선정하는 미국의 직접 선정 방식(Direct Selection) 등은 본 연구과제 추진에 적합한 공법이라고 판단됨 ⋅국내의 입찰제도도 가격보다는 생애주기비용을 고려하여 품질이나 기술의 수준을 중시 하여 업체를 선정할 필요가 있다고 판단되며, 이러한 입찰제도를 도입한다면 기업체의 기술개발을 유도할 수 있으며 자연스럽게 해외시장에 대한 경쟁력도 생길 것으로 판 단됨

3.8.2 사업단 성과관리 전략

[그림 3.22] 사업단 성과관리 전략

◦ 네트워크형 사업관리 시스템 운영 - 성과평가를 위한 위원회 구성․운영 - 관리 종합 계획 및 연도별 시행 계획 수립 - 성과중심 및 확산지향형 관리 시스템 구축 - 온라인 연구 모니터링(일정관리, 보고시스템) 시스템 구축

◦ 사업단 단계(중간)평가를 통한 인센티브제 및 패널티제 적극 활용 - 인센티브, 가점 부여 및 평가결과에 따른 과제조정 또는 책임자 교체 요구

◦ 프로젝트 정보공유를 통한 시너지 효과 창출

- 127 -

- 정기적 내부 기술 교류를 통한 상호 정보 교환 및 보완 - 과제간 정기적 기술 교류를 통한 공감대, 일체감 조성(정기워크샵, 세미나 수행)

◦ 사업단의 정기 및 특별회계감사 수행 - 예산 집행 및 배분의 적정성 등에 대한 검증절차 확립

◦ 사업단의 진도관리 수행 - 분기/년차/단계별 Activity에 의거한 목표 규격 설정, 수행기간 계획 및 검토 - 계획대비 실적이 부진한 경우에 대한 각종 제재조치방안 마련 - 사전 수요 예측 등을 통한 유연한 목표 관리 체계

3.8.3 국제 공동연구 추진전략 •관련 분야 전문 국외연구기관과 연계하여 국제 공동연구를 추진 •핵심분야는 연구개발을 통한 기술 국산화, 비 핵심분야는 아웃소싱 •국외 전문기관을 통한 기술 검증 및 인증

[그림 3.23] 국제공동연구 추진

◦ 연구 수행단계에서는 외국의 선진기술을 적극 수용하기 위해 관련 분야 전문 국외연구기 관과 연계하여 국제공동연구를 추진하며 이외에도 관련 분야 전문가 위탁 교육, 기술이전 및 교류 그리고 전문가 양성 등의 교환프로그램도 실시 - 전문가 양성을 위하여 전문 국외연구기관에 파견하여 공동연구 수행 - 국외전문가를 초빙하여 본 사업단에 참여시켜 기술 노하우 전수 - 향후 해외사업 진출을 위한 국외 연구기관과의 인적 네트워크 구축

- 128 -

- 핵심기술에 대한 국외 전문기술 벤치마킹을 실시한 후 해외 전문기관과의 MOU체결을 통한 공동연구 수행

◦ 장대교량의 전문기술 및 사업영역을 세분하여 핵심 분야는 연구개발을 통해 기술을 국산 화하되 비핵심 분야는 아웃소싱 - 선택과 집중을 위해 장대교량의 모든 필요기술에 대하여 중요도를 평가하고, 아웃소싱 대 상기술은 노우웨어 맵(know-where map)을 구축 활용

◦ 본 사업의 성과는 개발된 기술의 국외 수출로 이어져야하는 바 개발된 기술의 신뢰도를 높이기 위해 국외 전문기관의 검증 및 인증 과정 필요

[그림 3.24] 단계별 국제공동연구 추진

◦ 연구개발의 성과는 사업단 참여 주체가 최대한 실시간 공유할 수 있도록 하며, 특히 국제 공동연구를 통해 습득한 기술은 상호 전파가 용이토록 하여 전체 연구개발의 시너지효과 를 극대화

◦ 조사 대상기관은 장대교량의 건설 발주기관 및 관리기관, 장대교량의 선진기술을 선도하고 있는 건설 연구소, 장대교량의 선진 설계기술을 보유하고 있는 전문설계사, 시공 및 제작 전문 건설사와 건설 중장비사와 핵심기술의 전문기술과 실적을 보유하고 있는 연구기관과 전문학회 등을 후보 Pool로 운영하여 공동연구기관 선정시 활용

◦ 국제 공동연구는 핵심기술에 대한 공동연구 외에도 장대사업을 기획하고 있는 국가 및 지

- 129 -

자체의 발주 및 활용처, 또는 기존 장대교량을 건설 및 관리하고 있는 발주기관과도 협력 체계를 형성하여 기술 외적의 산업 환경적 변화에 대한 조사 및 분석

[그림 3.25] 국제 공동연구기관 선정시 고려사항

◦ 공동연구기관의 Pool 선정은 도출된 핵심기술을 바탕으로 조사를 실시하며 각 기관의 선 정 시 고려사항은 다음과 같다.

- 대상기술의 국제 공동연구 필요성 ⋅대상기술의 국내 미보유로 국외 선진기술수준 보유기관과의 공동연구가 필요한 기술 - 대상기술의 국제공동연구로 인한 완성도 ⋅선진 기술력 보유기관 및 전문가와 국제 공동연구를 통해 정해진 연구기간 내에 기술 의 국산화 및 자립 달성 여부 - 대상기술의 국제 공동연구로 인한 객관적 검증도 ⋅개발되는 국내 기술의 국제적 인증을 위해 검증이 가능한지 여부 및 검증 적합 기관의 판단 - 대상연구기관/연구책임자의 선진 기술 보유수준 - 대상연구기관/연구책임자의 대외인지도 ⋅공동연구를 수행할 기관 및 전문가의 선진기술력 보유와 공동연구 가능성 판단

◦ 국제 공동연구기관은 관련 전문 기술을 보유하고 있어야 하며 기획 평가시 국제적 최고레 벨의 기술수준 확보여부 판단 - 관련 유사 실적을 보유하고 있어야 하며 국제적으로 그 전문성을 인정받고 있는 기관 및 전문가 - 국제적 인증을 받기 위해서는 국제적 인지도가 있는 기관 및 전문가

- 130 -

◦ 각각의 평가항목의 가중치는 상세기획 시 평가 기술항목별로 설정

3.8.4 산학연 연계전략

•핵심기술 전문가 양성을 위해 체계적이고 조직적인 지원체계 구축 •산업계 전문 인력의 적극적인 연구 참여를 유도하기 위한 인센티브 추진 •핵심기술의 데이터베이스화를 통한 온라인 정보시스템 구축

◦ 연구 추진의 효율성을 높이기 위해 주관기관은 산․학․연․관계의 협동 연구 체계를 구 축하고 특히 핵심기술 전문가 양성을 위하여 체계적이고 조직적인 지원체계를 구축 - 기존 국책과제의 경우 학계에서 과제에 참여하여 해당분야 전문가로 양성이 되었던 대학 원생들이 졸업을 하고 취업을 하면 전공분야와는 전혀 다른 업무를 하게 되어 전문성이 고사됨 - 본 사업의 경우도 10년이라는 장기간의 연구기간을 고려하면 필요한 핵심기술 분야에 있 어서는 양성된 전문가가 관련 전문분야에서 지속적으로 연구를 수행하여 해당분야 세계 최고의 전문가가 되도록 기반 조성 - 그러므로 본 사업단에 참여할 주관기관은 본 사업을 통해 배출된 핵심기술의 전문가가 본 사업 완료시까지 지속적으로 관련분야 연구 활동을 할 수 있게끔 산․학․연 연구지 원 체계구축 계획을 제시

◦ 연구의 기획, 추진 및 실용화를 성공적으로 달성하기 위하여 산업계 전문 인력의 적극적인 연구 참여를 유도하기 위한 인센티브 추진 - 특히, 중소기업의 경우 본 사업단을 통해서 얻은 기술이 신기술 등을 지정 받도록 적극 지원하여야 하며 권리배분계획도 협약시 명확히 함

◦ 사업단 개발기술의 데이터베이스화를 통해서 참여연구자를 포함한 관련 산업분야에 활용 할 수 있는 온라인 정보시스템을 구축하고 활용

◦ 방만한 사업단 운영을 방지하기 위하여 ‘핵심과제 책임자’에게도 권한과 책임을 일부 위임 함으로서 실무연구자의 연구효율성 증대 - ‘핵심과제’ 별로 독자적인 워크샵 및 세부전략수립 ◦ 사업단내 연구단사이의 상호 정보 교류를 위해 정기적인 발표회 및 워크샵 추진

◦ 동일한 목표를 갖는 핵심기술들 사이의 접근방법을 다양하게 하여 최종 연구개발 성과의 성공률과 실용화율을 높이기 위해 부분적인 경쟁체계 도입 유도

- 131 -

◦ 산․학․연 각각의 특성에 맞는 독자적 연구분야를 설정하고, 사업단을 중심으로 각각의 연구성과를 유기적으로 종합화하여 연구효율을 극대화

[그림 3.26] 산ㆍ학ㆍ연 협동연구체계

- 132 -

4. Test-Bed 사업화 전략 4.1 Test-Bed의 필요성 국내 기업이 세계적 건설사와 경쟁하기 위해서는 기술뿐만 아니라 , 실제 교량건설을 통한 능 력을 검증받아야 장대 교량 국제 입찰시 필요한 보험가입이 가능하므로 정부 차원의 지원을 통하여 연구한 내용이 Test-Bed를 통하여 구현될 수 있어야 함

4.2 Test Bed 형태 □ Test Bed는 사업단 통합기술형 Test Bed와 핵심기술형 Test Bed로 구분하여 운영

(1) 핵심기술형 Test-Bed

◦국내 장대교량 시공시 단계별 핵심과제형 Test Bed 적용

(2) 통합기술형 Test-Bed

◦통합기술형 Test Bed의 기술적 지표 -세계 최고 수준의 기술 구현이 가능한 사장교 Test Bed -세계 최고 수준의 기술 구현이 가능한 현수교 Test Bed

◦통합기술형 Test Bed의 상징적 지표 -최고의 경간장이 최고의 기술 구현을 의미하지는 않을지라도, 현재 국내 기술과 기술발전 의 추이를 볼 때 사업단이 목표로 하는 장대교량의 상징성으로는 가능한한 현재 설계 또 는 시공중인 경간 이상의 장대교량이 상징적 의미를 극대화 할 수 있음.

- 133 -

4.3 Test-Bed 추진 전략 4.3.1 Test Bed 요구성능 및 수준

□ 통합기술형 Test Bed의 요구수준 및 성과 - 세계 최고 수준의 기술 구현이 가능한 특수 장대교량 , 예를 들면, 사장교 또는 현수교를 사업발굴에서부터 기본설계 및 실시설계 , 그리고 시공착수까지 완료하는 것임 - 사업단 성과물의 통합 시스템을 최종적으로 검증하기 위하여 수행

□ 핵심기술형 Test Bed의 요구수준 및 성과 - 요구수준은 핵심기술별 성과물 목표수준이며 국내에서 진행되는 장대교량 사업을 통하 여 적용 및 검증 - 핵심과제 성과물의 최종적인 검증과 실용화 /상용화를 위하여 추진

[그림 4.1] Test Bed 요구수준 및 성과활용

- 134 -

[표 4.1] Test-Bed의 요건 Test-Bed 요건

내 용 설 명

1. 세계 최고수준의 기 ∙세계 최고수준의 기술구현이 가능한 교량(예를 들면, 사장 술구현 가능 교량

교, 현수교 등의 장대교량)을 Test-Bed로 선정 •장대교량의 최대 지배하중은 바람(태풍)하중임 •일반적으로 현재 사장교 기술수준으로는 변장비 (경간장대비

2. 바람(태풍)에

안전한

장대 교량

폭원비)가 45를 초과할 경우와 현수교는 60을 초과할 경우 내풍안정성 확보가 어려움 •장대교량을 경제적이고 안전한 교량으로 건설하기 위해서는 내풍안정성이 최우선임

3. 선박충돌 하중에 안 전한 장대 교량

4. 대심도 기초 건설이 가능한 장대 교량

5. 상기 조건을 기본조 건으로 만족하는 위 치에 건설

6. 보다 가볍고 튼튼한 장대 교량

•장대교량이 필요한 지역은 주로 대형선박이 통행하는 곳에 건설되므로 교량하부의 안전성과 붕괴를 방지할 수 있는 설 계기법과 부재건설이 관건임 •장대교량은 해협 또는 해상을 횡단하는 곳에 설치되므로 수 심이 깊거나 지지층 심도가 깊은 곳에 기초건설이 가능하여 야 함 •상기조건을 최소기본조건으로 하여 요건이 충족되는 국내 위치에 건설, 지자체 또는 공공기관이 Test Bed 건설비용 일 부를 부담하는 곳에 평가가점을 부여하여 지자체 참여 및 건설비용 분담 •현존하는 기술의 한계를 극복하여 보다 경제적이고 튼튼한 장대교량 건설 (공사비 15%절감, 교량수명 200년 수준)

- 135 -

4.3.2 Test Bed 추진체계

□ 핵심기술형 Test Bed는 핵심과제 책임자의 주관으로 연구기간내에 기존 사업현장에 적용 하는 것을 목적으로 추진

□ 통합기술형 Test Bed는 사업단장의 주관 하에 국내 장대교량 사업발굴부터 추진하여 시공 까지 연계

□ 각 핵심과제에서 도출된 핵심기술형 Test Bed를 시공 중인 장대교량에 적용하거나, 통합 기술형 Test Bed에 직접 적용

□ 사업단장은 이를 위해 관계기관의 협조와 이해를 구하고 설계변경 등을 통하여 적용하고 지속적인 모니터링을 하며 요소기술형 Test Bed를 검증․보완함

□ 단계별 추진 전략 ◦1단계로써 세계 최고수준의 기술 구현이 가능한 사장교를 조기에 발굴, 시행 ◦2단계로써 세계 최고수준의 기술 구현이 가능한 현수교를 발굴, 시행 ◦그러나, 정부의 전략에 따라 Test Bed의 우선 순위는 바뀔 수 있으므로 핵심과제별 연구 수행은 두 Test Bed를 모두 목표로 하여 동시에 진행함

- 136 -

[그림 4.2] Test Bed 추진체계

4.3.3 통합기술형 Test Bed 추진 절차

(1) Test-Bed 사업 개발 ◦기본 자료작성 - 예비타당성 조사 - 경제성 분석(B/C) : 평균단가 적용 - 발주방식 제안(국고 또는 민자) ◦대정부 활동 및 관계기관 협의 ◦제도개선안 마련

(2) Test-Bed 시행자 결정 ◦발주기관과 장대교량 사업단과 유기적인 협조체계 구축 ◦발주기관의 기본계획설계 - 교량형식 및 적용요소기술 협의, 가능한 대안설계 병행유도 - Independent design check 필요 : 유명 외국 전문 설계사 ◦특별시방서, 과업지시서 작성 ◦입찰 안내서 작성

- 137 -

(3) Test-Bed 시행 ◦입찰 ◦시공자 선정 ◦실시설계 또는 Fast Track - Independent design check 필요 : 유명 외국 전문 설계사 ◦시공 - 기술적용의 모니터링, 검증 및 보완

4.4 Test Bed 후보지 □ 사업단 및 핵심과제별 Test Bed를 추진하기 위한 후보 사업을 파악 □ 전라남도의 신규 연륙․연도교 사업을 파악하고, 적용 가능성을 검토 □ 향후 유사한 신규사업에 대한 추가검토 수행 필요 ◦ 통합기술형 Test Bed 후보 - 사장교 Test Bed로 영종-강화간 도로가 유력 - 현수교 Test Bed로 한려대교(여수-남해간)가 유력

[표 4.2] Test-Bed 후보지 후보지 1. 여수-남해간 해상교량 2. 강화-영종간 연도교 3. 보령-태안간 연륙교 4. 마산-거제간 연육교 5. 고성-거제간 연육교 6. 자라-해남간 연도교 7. 가사-진도간 연육교 8. 신의-가사간 연도교

교량형식 현수교 사장교 사장교 사장교 또는 현수교 사장교 현수교 사장교

연장 7.4km (해상) 6.77km (육상포함) 14km (육상포함) 7.92km (해상) 4.3km (해상) 6.07km (해상) 5.4km (해상) 4.6km (해상)

당초 주경간장 목표 주경간장 차로수 2,800m

3,000m

2차로

780m

1,500m

4차로

560m×2개

1,500m

2차로

-

-

1,500m 사장교 3,000m 현수교 1,500m 사장교 3,000m 현수교

비고 예비타당성 조사중 구상 기본설계 완료

-

구상

-

구상

800m

1,500m

2차로

구상

1,450m

3,000m

2차로

구상

700m

1,500m

2차로

구상

- 138 -

[그림 4.3] 통합기술형 Test Bed 국내 후보지

4.5 해외시장 격차 및 경쟁우위 전략 [표 4.3] 해외시장 격차 및 격차발생 요인 기술 및 시장경쟁의 격차 내용

격차 발생 원인 •설계 및 시공 시 필요한 기준, 인증 등을 외국의 기 준에 의존

1. 설계기준 및 시방서, 인증사항

-선진 기준에 맞도록 기술제도의 정비가 필요하고 , 또 한 그러한 기준의 해석능력 등이 부족함 -해외시장 진출 시 외국의 발주처/감리를 상대하기 위 해서는 기준의 해석 및 적용능력이 필요함

2. 시공과 관련된 세부 사항들

-경험에 의해 많은 시도를 함으로써, 격차를 줄여갈 수

∙시공 장비

는 있겠으나, 우리 제작업체의 수준상 새로운 개념의

∙시공단계별 해석 기술

시도를 하기에는 역부족함으로써 모방하여 대체하는

∙시공시 발생문제점 해결 기술 정도의 수준에 머물고 있음 등

-완성계의 설계능력은 선진국과 견주어 떨어지지 않지

- 139 -

만, 시공단계의 설계능력은 많이 부족한 실정임 -장대 교량 분야의 시공경험(특히 현수교)이 부족하여, 다양하게 발생 될 문제점에 대한 해결 능력이 부족함 .

•장대교 분야에서 해외 경쟁력을 가지고 있는 회사는

크게 두 부류임 1) 프로젝트 제안 및 관리 능력에 기반한 대형 시공사 ; 프랑스 브이그, 영국 Arup 등 2) 전문 기술력을 바탕으로 전문분야의 시공에만 참여 하는 회사 3. 해외공사 수주 ∙프로젝트 제안 및 관리능력 부 족 ∙전문 기술력 부족

; 신일본제철, IHI, Dormant Long, VSL, Fresseynet, COWI 등 • 우리나라의 회사들은 두 부류 모두 해외경쟁력을 갖

춘 회사가 없음 - 대형시공사들은 프로젝트 관리능력 및 설계기술력 이 뒷받침이 안 되어 대부분 해외공사에서 단순한 시공에만 머물고 있음. 국내설계사의 국제경쟁력 취약 - 전문회사들은 외국 회사들과 경쟁하기에는 조직, 경험과 기술력이 많이 부족함.

4. 구조시스템 구성 기술 ∙장대화에 따르는 변수 이해 ∙그에 따른 적절한 구조시스템

- 기반기술연구와 실행경험 부족에 따른 교량기술자 의 교량시스템 이해 부족

을 제안하고 현실화하는 기술 5. 기존의 통상적인 기술을 뛰어넘 는 기술 개발능력 부족

6. 개념 및 기본설계 능력 부족, 설 계 엔지니어링 능력

7. 저비용 원가 관리 능력 부족

- 기존의 대학, 용역사, 연구원, 제도 등에서 이러한 연구를 할 수 있는 환경과 기회 미비 - 발주 방법, 연구과제의 수행 등 기존 제도 아래에서 는 어느 한 개인/회사가 창의적으로 해나가기 어려 운 측면이 있음.

- 원가절감을 위한 Process 구축이 필요함

- 140 -

[표 4.4] 해외 경쟁 우위 전략 경쟁국

주요업체

강점과 약점

전략적 시사점

- 현존하는 최장의 현수교 및 사장교를 동등 이상의 시스템 개 설계/시공한 경험이 있음 발 및 전문가 양성 필 - 신일철과 IHI는 현수교 장비를 보유하요. 신일본제철 / 1. 일본

IHI Yokogawa Chodai 등

고 있는 강점으로 전세계

국내

케이블 가설을 거의 독점하고 있음

이용하여

다수

프로젝트를

기술

수준의

- Yokogawa 등 교량 전문업체들도 신일격차를 극복해야 함. 철/IHI 등과 함께 해외에 JV 형태로 진 출하고 있음 - 많은 경험으로 실력이 뛰어남, 창의성은 부족하다고 보임

2. 중국

SSCP

- 자국내 수많은 장대교 프로젝트가 진행 선진국 수준 이상의 기 중임. 술력과 Process(CM기 - 현재는 외국의 기술에 의존하고 있지만술)를 개발하여 기술경 조만간 세계적 수준으로 기술력이 고양쟁력 확보 필요 될 것임 - 가격 경쟁력면에서도 뛰어남.

- Dormant-Long은 신일철, IHI와 함께 현

DormantLong 3. 유럽

VSL Fresseynet COWI 등

해외 대형 프로젝트의 수교 시공장비를 보유하고 있는 회사이 경쟁력은 종합적인 요소 고, Heavy Lifting 분야에서 독보적인에 의해 결정됨. 기술력을 가지고 있음

설계+CM+국내

유능한

- VSL과 Fresseynet은 PS 전문업체로서, 중소업체의 조합으로 간 사장교 시공시 케이블 공사에 독보적다면 승산 있음. 기술력을 가지고 있음 - COWI 등은 풍부한 프로젝트 참여 경험 을 바탕으로 consulting 분야에 많이 진 출해 있음.

4. 미국

T.Y. Lin

- 실용성 위주의 설계, 지간장 경쟁은 지 양하는 분위기 임.

- 141 -

필요시 상호 협력

- 142 -

5. 기술개발 효과 5.1 기술적 효과 5.1.1 건설산업 및 타 산업에 대한 파급효과

□ 교량분야는 토목에서 가장 대표적인 분야로서 교량에서 개발된 기술들은 건설산업 뿐만 아니라 타산업 분야에 많이 응용되고 있음 □ 장대교량은 교량 중에서도 기술적으로 핵심적인 역할을 하므로 이에 대한 기술개발시 건 설산업 전반에 다음과 같은 파급효과를 미칠 것으로 예상 - 상부구조 가설장비 및 공법 기술은 일반 교량이나 대형 건축구조물 또는 해양 구조물 가 설에 활용할 수 있고, 타산업 분야인 대형 기계 제작이나 선박건조에도 활용할 수 있음.

- 고강도 케이블 개발, 케이블용 부속장치 개발, 케이블 가설장비 및 공법은 스포츠 경기장, 대형 돔 구조물, 초고층 빌딩, 낙석방지 시설(케이블 가설장비 및 공법 제외), PSC 구조(케 이블 가설장비 및 공법 제외)에 활용할 수 있고, 타산업 분야인 타이어코드, 크레인 등 케 이블 이용 장비 제작에 활용할 수 있음 - 내풍기술은 초고층 빌딩 건설, 풍력발전 시설, 방음벽, 방풍시설에 활용할 수 있고 타산업 분야인 항공산업에도 활용할 수 있음 - 대형 해상기초 기술은 해저터널 건설, 메가플로트, 해양 구조물에 활용할 수 있으며 해상 풍력발전, 유전 시추에 활용할 수 있음 - 초정밀 시공제어 시스템은 초고층 빌딩 건설 , 일반 토목구조물 건설에 활용할 수 있고 정 밀기계 제작에 활용할 수 있음 - 고성능 구조재료 개발, 개발소재 성능인증 시스템은 모든 건설 분야에 활용할 수 있으며 제철산업, 시멘트 제조산업, 기타 소재 산업에 활용할 수 있음 - 고주탑 설계/시공기술은 초고층 빌딩과 타워 구조물에 활용할 수 있음 - 유지관리용 무인점검 시스템은 일반 교량 유지관리 및 대형 건축물 유지관리에 활용할 수 있으며, 타산업 분야인 로보틱스 및 센서에 활용할 수 있음 - 전주기적 사업관리 시스템은 일반 교량 건설 및 건축물 건설에 활용할 수 있음

- 143 -

[그림 5.1] 장대교량의 기술적 파급효과

5.1.2 핵심원천기술의 이전 및 라이센싱

(가) 핵심기술 개발을 통한 국내 토목분야 기술 패러다임 변화 □ 국내의 건설력은 그 동안 단순시공 등 저임금의 노동력에 바탕을 두고 국제시장에서 생 존해 왔으나, 고임금의 비용구조와 개발도상국의 추격으로 국제경쟁력이 저하됨 □ 가격 경쟁이 심한 시공 중심의 체제만으로는 해외진출이 어려우므로 시공 위주에서 부가 가치가 높은 설계 엔지니어링, 제품생산, 사업관리 분야로 전환 필요 □ 장대교량 분야는 건설산업에 대한 파급효과가 크기 때문에 핵심원천기술 개발을 통하여 기술 패러다임 변화를 앞당길 수 있음

(나) 핵심원천기술의 이전 및 라이센싱 계약 □ 최근 동남아시아(말레이시아, 베트남, 필리핀 등)가 장대교량의 신규 수요지역으로 부상하 고 있기 때문에 핵심원천기술에 대한 수요 또한 증가할 것으로 전망 □ 사업단을 통하여 핵심기술에 대한 국제 인증 시스템을 구축하고 국내 설계 기준을 국제

- 144 -

화/표준화시키고 또한 해외시장의 지역적 /제도적 특성에 대한 대응능력을 확보한다면 해 외시장 진출 가능성을 향상시킬 수 있음 □ 핵심기술의 개발과 함께 해외시장 진출시 문제가 될 수 있는 부분에 대한 제도적인 보완 이 이루어진다면 기술 이전이나 라이센싱 계약을 통해 수익이 증가할 수 있음

(다) 주요 기술자 간의 협력연구 기반/시설 구축 □ 사업단은 국가가 산업에 필요한 기술을 공급하는 매개체 역할을 하며 이를 통하여 정보 를 공유하는 등 기술적인 공동체를 형성할 수 있음 □ 사업단은 분산된 기술인력 및 시설물들을 하나의 통일된 방향으로 결집하는 역할을 수행 하므로 기술적인 집중력을 향상시킴

5.2 경제, 산업적 파급효과 □ 장대교량 건설에 따른 경제․산업적 파급효과는 교량의 건설 목적(교통량 해결, 고립지역 의 해소, 랜드마크 등), 지역적 특성(서해권, 남해권 등), 주 이용자의 분포(지역민, 관광객) 등에 따라 매우 가변적으로 나타남. □ 국내외 장대교량의 다양한 사례 분석을 통해 파급효과 추정 요인을 찾아보고 이를 통해 향후 경제․산업적 측면에서 효과를 전망해 볼 수 있음.

5.2.1 독자적인 기술개발에 의한 비용절감 효과

□ 현재 국내에서 진행 중이거나 2020년까지 계획되어 있는 장대교량은 광양대교(2012년 완 공 예정) 등 총 27개가 있는데 사업단의 기술개발 성과에 의하여 공사비 절감 가능 □ 기술개발에 의한 비용절감 효과 산출 - 가정 : 장대교량의 평균 연장 = 1,500m / 평균 교폭 = 27m - 단위 공사비 : 국내 현 수준 890만원/m

2

사업단 목표수준 670만원/m

2

- 국내 현 수준과 사업단 목표수준에 의한 예상 총 공사비는 표5.1과 같이 산출 □ 건설비용 절감 효과 : 2020년까지 총 2.4조원의 건설비용 절감효과 예상됨

- 145 -

[표 5.1] 예상 공사비의 산출 구분

단위 공사비

국내 현 수준

890만원/m

2

670만원/m

2

연장

사업개수

예상 총 공사비 9.71조원

1,500m 사업단 목표수준

교폭

27m

27개 7.29조원

4.0

총 사업비 (천억원)

3.5

2.4조 절감

9.7조

3.0 2.5

7.3조

2.0 1.5 1.0 0.5 0.0 국내 현 수준

사업단 목표수준

[그림 5.2] 장대교량 기술개발에 의한 예상 비용절감 효과

5.2.2 수송비용․물류비 절감 등 간접적인 비용절감

□ 장대 교량의 개통은 주행시간 단축과 주행경비의 절감으로 인해 수송비용이 감소되고 이 는 물류 및 유통구조의 변화를 가져오며 연쇄적으로 지역산업의 육성 , 규모의 경제를 통 한 사회경제적 변화를 수반함 □ 국내외 장대교량 건설에 따른 물류비용 절감 효과를 비교 ․분석해 보면, 교량의 특성에 따라 많은 편차가 있지만 대체적으로 그림 5.3과 같이 정리할 수 있음 □ 장대교량 1개를 건설함으로써 사업비 집행시의 비용절감 효과 이외에 , 경제․산업적 측면 에서 연간 약 1.5～3.2조원의 파급효과를 가져올 수 있을 것으로 전망됨 □ 향후 2020년까지 27개의 장대교량 건설을 통해 수송비용 절감 , 물류 및 유통구조의 변화 에 따라 총 40～86조원 이상의 경제․산업적 파급 효과를 기대할 수 있음

- 146 -

교량

통행량

운행시간

Great Belt Link

310만대→ 770만대

90분→10분

물류비

관광객수

Confederation Bridge 세토대교

고용창출

74만명→ 12십만명 연간 5천만대 증가

서해대교 광안대교

평균 110분 감소 60분→10분

연간 2천만 대 증가

12만명 연간 1천억 원 절감

30분→5분 40분 이상 단축

인천대교

3만명

거가대교

연간 3천6백 만대 증가

130분→ 50분

연간 4천억 원 절감

초장대교량 건설시

연간 평균 2천만대 증가

평균 70분 감소

연간 2,500억원 절감

상기 사례 중 총생산 가치에 근거한 편익

약 2배 증가

평균 76,000명 증가

교량 1개 당 연간 1조 5천억원~3조 2천억원의 규모로 추정 ※세토대교 : 5개 섬→6개 다리로 연결

[그림 5.3] 장대교량 건설에 따른 수송비용 및 물류비용 절감효과

5.2.3 국제 경쟁력 확보로 해외수출 가능성 증가

(가) 국내 장대교량 기술/산업의 국제 경쟁력 분석 □ 기술 경쟁력 : 세계 장대교량의 기술과 비교하여 어느 정도 경쟁력이 있는가 ? □ 가격 경쟁력 : 유사 스펙의 세계 장대교량의 기술과 비교하였을 때 어느 정도 가격 경쟁 력이 있는가? □ 브랜드 경쟁력 : 시장 인지도는 세계 장대교량의 기술에 비해 어느 정도인가 ? □ 생산 경쟁력 : 교량 건설에 있어 세계 장대교량에 비해 원가 경쟁력을 갖추고 있는가 ? 교량 건설에 필요한 자재 조달은 원활한가? □ 개발 경쟁력 : 교량 건설을 통해 보유한 기술은 세계 장대교량 수준과 비교해 경쟁력이 있는가?

- 147 -

구분

현재

기술 경쟁력

선진국 대비 76.4%수준

➜

100% 수준 달성

가격 경쟁력

선진국 대비 89% 수준

➜

117% 수준 달성

현저히 낮음

➜

세계 일류 건설명품

생산 경쟁력

일부 자재 및 장비 수입

➜

국내 Supply Chain 구축

개발 경쟁력

설계의 일부 외국 의존

➜ 미래 수익을 창출하는 건설산업

브랜드 경쟁력

사업단 운영시

[그림 5.4] 국내 장대교량 기술의 국제 경쟁력 및 사업단 운영시 경쟁력 향상

□ 분석결과, 사업단 운영시 세계 진출 가능성 증대로10%의 해외시장 점유율은 가능할 것 으로 판단되며 목표로 설정

(나) Total solution 시스템 구축 □ 현재 국내 장대교량 기술수준으로는 해외시장 진출이 쉽지 않지만 사업단 운영시 package 형태의 독창적 기술을 개발하고 해외시장의 지역적 /제도적 특성에 대한 대응능 력을 확보하며 정책적으로 해외 시장진출을 지원하는total solution 시스템을 구축하면 해외수출 가능성 향상 □ Total solution 구축을 통하여 해외시장 지역특성에 맞는 접근 가능 - 동남아 및 중국 시장 : 해외 선도 업체 대비 가격 경쟁력 확보 전략 수립 - 유럽 및 북미 시장 : 분야별 특화된 제품 및 공법에 대한 마케팅 전략 수립

(다) 향후 달성할 수 있는 경제․산업적 파급효과 □ 해외 장대교량 시장규모 전망: 2010년까지 약 15～20조원 규모의 시장을 형성 □ 독자기술 확보에 따른 시장점유율 목표 : 세계 시장의 10%

- 148 -

250

장대교량 공사비 (천억원)

200

동북아 유럽 북미 중남미 동남&서남아

150

21.7조 18.0조 16.3조

13.6조

100

50

0 1971~1980

1981~1990

1991~2000

2001~2010

준공년도 구분

[그림 5.5] 해외 장대교량 시장 규모

5.3 사회, 문화적 파급효과 5.3.1 고립된 지역사회 개발

□ 장대교량을 통한 지역간 네트워크 개발이 지역 상호간 그리고 산업 상호간의 교류 ․협력 을 강화하는 동력체로 작용해 지역혁신이나 산업구조의 변화 및 그 파급영향은 상당히 빠른 속도로 진행될 수 있음 ex) 세토대교(혼슈～시코쿠) : 교량 개통 후 지역의 산업 개발로 시코쿠 내 공장 수25% 증가와 대형 마트 190% 증가 유발 □ 장대교량 건설을 계기로 주변지역의 개발과 병행하여 특화된 문화 ․관광자원을 적극적으 로 개발하고 상품화하여 찾아오는 관광객에게 지역의 문화․예술․역사를 인지시켜 지역 이미지 제고에도 기여할 것임. 다양한 문화・관광 공간 및 생태공원을 확충․정비함으로 써 관광목적지의 이미지를 구축할 수 있음 ex) 광안대교(수영구 남천동～해운대구 우동) : 해운대, 광안리 해수욕장과 연계해 관광 시설로 활용 □ 장대교량 건설과 병행하여 관광휴양시설이 확충된다면 낙후된 지역경제를 활성화시키고 각 지역 간의 소득격차를 해소하여 지역 간의 위화감 해소와 유대감 증진에 기여함

- 149 -

5.3.2 지역사회 삶의 질 향상

□ 장대교량의 개통은 지역민의 소득과 생활수준의 향상을 유발하여 양보다는 질 위주의 삶 으로 변화되어 취미, 레저, 건강 등에 대한 수요를 창출하며 생활 반경이 넓혀 여가패턴 의 변화를 유발함 □ 지역별 관광자원의 개발은 지역경제에 긍정적 파급효과 유발 및 국내・외 관광객들의 유 치로 지역경제 여건의 개선 등 직・간접적인 소득증대에 기여할 것임 ex) Confederation Bridge (Canada, 1997) : 교량 개통 후 관광객의 수가 74만명에서 120 만명으로 거의 두배 증가

5.4 전략, 정책적 파급효과 5.4.1 국토균형 발전 계기

□ 상대적으로 개발이 더딘 서남해안에 대한 도서들에 대한 연륙화와 연도화를 실현하여 낙 후 지역의 발전을 통한 균형발전 도모 □ 청정해역 등 서남해안 고유의 관광자원에 더불어 랜드마크성 교량의 건설 및 관광레저도 시의 건설을 통하여 지역민 소득 증대에 기여

□ 궁극적으로 과밀화된 수도권 및 도심권의 인구 및 산업을 분산시키는 효과도 유발할 것 으로 기대

5.4.2 국제적 위상 향상

□ 세계적인 랜드마크 교량의 건설로 국민의 자긍심을 고취시키고 , 국제적 위상을 향상시킬 수 있음 ex) 인천대교 : 우리나라 건설기술의 발전 및 국제 인지도 향상에 기여 - 세계 10개 건설 프로젝트로 선정되어 동남아 등 많은 개발도상국의 공무원 및 기술자 방문 견학 - 설계 기준의 국제화 및 내실화, 시공 기술의 첨단화 - 사업관리, 공정관리, 품질관리 전반의 노하우 축적 - 랜드마크 교량 구축으로 관광산업 촉진 등 간접적 파급효과 유발 □ 세계적인 장대교량 건설을 통해 토목․건설 분야의 국제적인 건설 기술 입국 실현 가능 ex) 뉴욕 브루클린교(Brooklyn Bridge, 1883) : 개통 당시 토목 분야의 새로운 장을 열었다

- 150 -

고 호평 받았고 전동차가 다녀도 끄떡없을 정도로 견고하게 만들어 미국의 긍지가 됨

[그림 5.6] 장대 교량 사업의 파급효과

- 151 -

- 152 -

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진동

해석 ”,

대한토목학회 2003 이성진, 박규식, 이종헌, 이인원, “사장교의 면친 성능 향상을 위한 납고무받침의 설계 기준 제안”, 대한토목학회 2003 박기남, 임창수, 강동옥, 장승필, “사장교의 초기형상 결정에 관한 변수 연구 ”, 대한토목학회 2003 이완수, 최호근, 남효승, “장대 사장교 통합 해석 시스템 (PCCAP2) 개발과 이를 이용한 협폭 사장교의 시공 단계 해석 ”, 대한토목학회 2003 장승필, 이경찬, 김광수, “제 2 진도 대교의 초기 형상 결정 해석 ”, 대한토목학회 2003

- 158 -

이재홍,

김호경,

“현수교

초기장력이

고유주기

산정

및

지진응답에

미치는

영향 ”,

대한토목학회 2003 라진수, 김재일, 안상섭, 우광성, “HVOSM 프로그램을 이용한 콘크리트 교량 난간의 충돌 하중 산정식”, 대한토목학회 2003 강재윤, 김병석, 곽종원, 최은석, 진원종, “고속 철도 차량의 시-제동에 대한 교량상장대레일의 거동 계측”, 대한토목학회 2004 최동호, 유훈, “유효 접선 탄성계수를 이용한 장대 강사장교 내하력 평가의 적용성 검토 ”, 대한토목학회 2004 한상윤, 임남형, 안흥환, 강영종, “장대 레일 좌굴 변수 - 도상 저항력, 궤간 틀림”, 대한토목학회 2004 남효승, 이완수, “장대 사장교의 케이블 교체 및 파단에 의한 영향 분석 ”, 대한토목학회 2004 장석, 이경찬, 김현배, 전진택, 장승필, “강사장교의 최적 초기 형상 결정에 관한 연구 ”, 대한토목학회 2005 남효승, 이완수, 양종호, 유원진, “부재별 구조 감쇠를 고려한 사장교의 응답 스펙트럼 해석 ”, 대한토목학회 2005 이장석, 박종화, 조의경, 감성호, “부지 효과를 고려한 장대 엑스트라도즈드교의 지진 응답 해석”, 대한토목학회 2005 김호경, 최성원, 박종헌, 조재영, “사장교 가설중 내풍 안정화 기법”, 대한토목학회 2005 한성호,

이강혁,

신재철,

방명석,

“시공

방법을

고려한

현수교의

시공

단계별

해석 ”,

대한토목학회 2005 박종철, 강형택, 박찬민, “실적 조사에 의한 사장교의 경향 분석 ”, 대한토목학회 2005 주관정,

김동욱,

천영철,

여영건,

“영흥대교

유지

관리

및

상태평가

시스템

개발 ”,

대한토목학회 2005 인성빈, 이영주, 장승필, 정철헌, “제 2 진도대교의 거더,주탑,케이블의 신뢰도 지수 산정에 관한 연구”, 대한토목학회 2005 이완수, 양종호, 유원진, NakamuraHitoshi, “중앙지간 700m를 넘는 사장교 계획에 관한 고찰”, 대한토목학회 2005 최동호, 이승재, 조용우, 김기남, “초장대 사장교의 초기 형상 결정에 관한 매개 변수 고찰 ”, 대한토목학회 2005 황대영, 유길환, 정형수, “해양관로 부설시 경제적인 시공을 위한 공법 제안 ”, 대한토목학회

- 159 -

2005 최선민, 박연수, 양원열, 서병철, “댐퍼가 부착된 케이블의 장력에 관한 연구 ”, 대한토목학회 2006 공병승, 박지호, “사장교의 보강형 케이블 정착 구형식별 응력 해석 연구 ”, 대한토목학회 2006 황인호, 정철오, 이종세, “사장교의 케이블 진동 저감을 위한 수동 제어시스템의 적용성 평가”, 대한토목학회 2006 신현양, 양종호, 유원진, Daisuke Hanmazaki, “인천대교 사장교 주탑의 설계 ”, 대한토목학회 2006 안상섭, 박종현, 노정휘, 정일환, “케이블용 수동 댐퍼의 설계식”, 대한토목학회 2006 황경훈, 윤원건, 이상우, 박성기, “CDMA 컴퓨팅 기술을 활용한 대형 교량의 유지 관리를 위한 계측, 모니터링 시스템 개발 연구”, 대한토목학회 2006 덴마크 코비사 홈페이지(www.cowi.com) 일본 혼슈-시코쿠 연락교 홈페이지(www.jb-honshi.co.jp/english) Ove Arup사 홈페이지(www.arup.com) 이탈리아 메시나교 홈페이지(www.strettodimessina.com) 대림산업, (주)유신코퍼레이션. 한국의 교량, 2002. 대림산업, (주)유신코퍼레이션. 현수교-기술과 변천, 2003. (주)포스코건설 토목기술팀. 한국의 사장교, 2007. 현대건설, (주)유신코퍼레이션. 세계의 현수교, 2006. 한국건설교통기술평가원 , 건설기술 국제경쟁력 강화를 위한 건설기술 수준지표개발 및 기술예

측 연구보고서, 2004.

Angia Sassi Perino, Giorgio Faraggiana. BRIDGES. Vercelli, Italy: White Star, 2004.

Robert Tobin. Le Viaduc de Millau. Villejust, France: COMELLI, 2005.

LI Guohao. Major Bridges in China. China Communications Press, 2003.

- 160 -

사전기획 참여 명단 ￭ 서울대 기획연구 참여진

성 명

소 속

직 위

이 해 성

서울대학교

교수

김 기 석

RIST

선임연구원

김 제 춘

대우건설

차장

김 호 경

목포대학교

교수

나 승 민

RIST

책임연구원

윤 태 양

RIST

수석연구원(실장)

이 정 휘

RIST

선임연구원

이 종 관

RIST

책임연구원

이 종 구

RIST

선임연구원

정 철 헌

단국대학교

교수

조 의 경

현대건설

부장

추프랑솨

서울대학교

선임연구원

이 명 재

유신코퍼레이션

상무

김 효 환

POSCO

과장

임 호 빈

IHI

부장

최 인 준

산하TNC

사장

서 주 원

현대건설

차장

김 일 평

건설교통부

건설환경팀장

류 형 근

과학기술정책연구원

선임연구원

이 복 남

한국건설산업연구원

실장

전 동 호

전라남도청

차장

조 충 영

유신코퍼레이션

부사장

장 성 욱

대우건설

차장

김 경 호

청석엔지니어링

상무

김 영 진

대우건설

토목연구팀장

- 161 -

￭ 서울대 기획연구 참여진 (계속)

성 명

소 속

직 위

배 인 환

신공항하이웨이

차장

양 종 호

삼성물산

차장

장 학 성

유신코퍼레이션

전무

박 원 석

서울대학교

선임연구원

김 성 일

한국철도기술연구원

선임연구원

박 관 순

동국대학교

교수

서 석 구

서영엔지니어링

부사장

송 영 봉

한국해외기술공사

전무

이 영 남

현대건설

전무

정 대 훈

대우건설

차장

조 서 경

대림산업

부장

변 형 균

BnS엔지니어링

전무

김 익 현

울산대학교

교수

임 덕 기

삼성물산

차장

임 윤 철

기술과 가치

대표이사

김 재 범

기술과 가치

책임컨설턴트

양 현 모

기술과 가치

수석컨설턴트

장 진 찬

기술과 가치

책임컨설턴트

조 해 성

기술과 가치

연구위원

- 162 -

￭ 한국도로공사 기획연구 참여진

성 명

소 속

직 위

박 찬 민

한국도로공사

연구위원

박 창 호

한국도로공사

수석연구원

길 흥 배

한국도로공사

수석연구원

서 진 원

한국도로공사

차장

박 영 하

한국도로공사

수석연구원

강 형 택

한국도로공사

책임연구원

안 상 섭

한국도로공사

책임연구원

박 민 석

한국도로공사

책임연구원

배 인 철

한국도로공사

책임연구원

정 해 문

한국도로공사

수석연구원

전 경 수

한국도로공사

차장

이 병 주

한국도로공사

책임연구원

구 본 성

한국도로공사

책임연구원

박 종 칠

한국도로공사

전임연구원

강 상 규

한국도로공사

전임연구원

이 일 근

한국도로공사

책임연구원

신 재 인

한국도로공사

과장

이 지 영

한국도로공사

전임연구원

송 필 용

한국도로공사

부처장

김 종 흔

한국도로공사

부처장

임 근 용

한국도로공사

부장

김 재 형

한국도로공사

부장

설 운 호

한국도로공사

부장

김 일 환

한국도로공사

부장

- 163 -

￭ 기획위원회 명단

성 명

소 속

직 위

용

건설교통부

사무관

고 현 무

서울대학교

교수

김 주 명

부산지방국토관리청

도로건설과장

송 필 용

한국도로공사

민자계획팀장

조 의 경

현대건설

부장

이 완 수

삼성물산 건설부문

부장

심 성 걸

대림산업

상무

김 영 진

대우건설

부장

서 석 구

서영엔지니어링

부사장

김 우 종

DM엔지니어링

대표이사

조 충 영

유신코퍼레이션

부사장

이 만 섭

코비코리아(주)

대표이사

박 영 석

명지대학교

교수

윤 정 방

KAIST

교수

이 재 훈

영남대학교

교수

김 호 경

목포대학교

교수

최 동 호

한양대학교

교수

이 학 은

고려대학교

교수

신 현 목

성균관대학교

교수

정 영 수

중앙대학교

교수

최 용 규

경성대학교

교수

윤 태 양

RIST

김 병 석

한국건설기술연구원

기획실장

최 인 혁

비티컨설탄트

대표이사

윤 만 근

삼성물산

전무

허

- 164 -

수석연구원(실장)

￭ 통합위원회 명단

성 명

소 속

직 위

박 영 석

명지대학교

교수

심 성 걸

대림산업

상무

신 철 호

현대건설

상무

김 병 석

한국건설기술연구원

기획실장

박 찬 민

도로교통기술원

연구위원

윤 태 양

RIST

수석연구원(실장)

정 철 헌

단국대학교

교수

김 상 효

연세대학교

교수

김 홍 식

유신코퍼레이션

상무

최 인 혁

비티컨설탄트

대표이사

변 형 균

BnS 엔지니어링

전무

조 충 영

유신코퍼레이션

부사장

이 승 재

승화ENC

대표이사

조 경 식

DM엔지니어링

전무

변 윤 주

(주)동호

부사장

윤 만 근

삼성물산

전무

박 종 화

현대건설

부장

김 영 진

대우건설

부장

길 흥 배

도로교통기술원

수석연구원

박 선 규

성균관대학교

교수

김 호 경

목포대학교

교수

이 해 성

서울대학교

교수

임 윤 묵

연세대학교

교수

최 동 호

한양대학교

교수

정 경 섭

충북대학교

교수

신 현 양

삼성물산

부장

유 동 호

엔비코

대표이사

이 종 관

RIST

책임연구원

- 165 -

￭ 한국건설교통기술평가원

성 명

소 속

조 대 연

한국건설교통기술평가원

기획실장

양 인 환

한국건설교통기술평가원

팀

김 경 준

한국건설교통기술평가원

연 구 원

김 소 연

한국건설교통기술평가원

연 구 원

- 166 -

직 위

장