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<연구기관 리포트> 전국 84만㎞ 국토 라이프라인 혁신한다
기사입력 2015-06-29 17:26:36. 폰트 폰트확대폰트축소
설계ㆍ건설ㆍ유지관리 기술 확보할 R&D 추진



 시민생활의 생명선이란 의미의 국토 라이프라인은 전력, 가스, 상하수도, 전화, 교통, 통신 등에 이르기까지 국민생활과 산업활동에 필수적인 전기, 물, 가스, 열 등의 유틸리티를 효율적으로 공급, 처리하기 위한 인프라시설이다.

 반면 한국의 라이프라인 관련 기술은 계획ㆍ시공, 보수ㆍ보강, 유지ㆍ관리 등 전 분야에 걸쳐 세계적 수준에 못 미친다. 선진국 대비 기술 수준은 평균 78%, 기술격차는 4.75년 가량으로 평가되고 있기 때문이다. 특히 최근 잇따른 싱크홀을 계기로 불거진 국민안전 우려까지 맞물리면서 지구둘레(약 4만㎞)의 21배에 달한 84만457㎞의 전국 라이프라인을 체계적이고 합리적으로 관리할 기법의 필요성이 대두되고 있다.

 국토교통부도 단기적으로 국토 라이프라인 인프라 혁신기술을 확보하고, 중장기적으로 해외시장 한계를 돌파해 라이프라인 글로벌 시장을 선도한다는 목표 아래 최근 국토교통과학기술진흥원과 한국건설기술연구원 등을 통해 국가 R&D과제를 추진 중이며, 최근 기획개요를 공개했다. 2026년까지 10년간 민관이 협심해 관련 연구개발에 집중함으로써 국토 라이프라인 인프라의 효율적 계획 및 이용기술을 확보하고 생애주기 비용 저감을 위한 장수명화를 실현하겠다는 복안이다.

 국토 라이프라인 기술 수준은

 국내 라이프라인 기술은 계획ㆍ시공기술이 미흡해 국민들의 기피시설 지중화 등의 요구에 능동적으로 대응하기 어렵고 관련 장비 및 기술 부족으로 인해 도시지역 내에서 늘어나는 노후 지하 라이프라인의 보수ㆍ보강도 미흡해 국민안전이 위협받고 사회적 손실비용이 가중되는 상황이다. 또한 라이프라인의 효율적, 체계적 관리 및 운영을 도울 유지관리기술도 미비하긴 마찬가지다.

 실제 한국과학기술기획평가원(KISTEP)이 평가한 선진국 대비 국토 라이프라인 관련 기술 면에서 최고 수준인 미국, 일본과 비교한 국내 수준은 77.95%. 이를 따라잡으려면 최소 4.75년이 필요한 것으로 분석됐다. 특히 환경 통합모니터링 및 관리기술은 59.6%, 시설물 안전 및 유지관리 분야의 지능형 기술은 63.8%, 국토정보 구축 및 활용기술은 64.5%, 복합지하 대공간 활용기술은 68.6%로 가장 뒤쳐졌다.

 이로 인해 한국의 라이프라인 세계시장 점유율은 3.0%(2013년 기준)로 미국(35.8%), 일본(25.0%)은 물론 중국(19.1%)에 비해서도 극히 미미하다. 이런 가운데 상수도 누수 손실비용과 전력 송변전 손실비용은 2012년 기준으로 5108억원과 1조7136억원으로 치솟았다. 동시에 건설투자 대비 유지보수 투자비중은 2013년 기준으로 8.0%로 이탈리아(57.2%), 영국(38.0%) 등 서구선진국은 물론 일본(21.7%)과 비교해도 절반이 안 되는 수준이다. 유지보수 중심의 세계 시장과 역행하고 있는 셈이다.

 그 원인으로는 관련 산업의 영세성이 꼽힌다. 라이프라인 관련 산업이 건설소재, 건설시스템, 에너지공급, 시설물 유지관리 등 국가 주요산업과 밀접하게 연결돼 있지만 시장이 중소기업 위주로 형성된 데다 정부의 체계적 지원책마저 미미해 전반적 산업경쟁력이 떨어진 결과란 분석이다.

 국내외 현황은

 전국에 공급된 라이프라인의 총 연장은 84만457㎞. 지구 둘레(약 4만㎞)의 21배다. 송배전선로가 절반이 넘는 57%(48만1933㎞)이고 상수관망(18만5778㎞)과 하수관로(12만6606㎞)가 22%와 15%를 차지한다. 지역별로는 국토 면적의 10%인 수도권에 전체 라이프라인의 26.2%가 밀집됐다.

 신규 공급이 제한된 상황에서 라이프라인의 노후화도 급진전되고 있다. 설치한 후 20년 이상이 지난 비율인 노후화율은 전기가 675, 공동구가 64%, 하수도가 33.4%다. 이를 합쳐 전체 라이프라인 중 20년이 경과한 시설 비율은 3곳 중 1곳이 넘는 38.3%다. 노후화로 인해 안전사고도 늘고 있다. 최근 국민적 관심이 집중된 싱크홀 발생건수만 해도 서울 내에서만 2010년 435건에서 2013년 854건으로 2배 가까이 늘었다.

 반면 관련 연구개발 투자는 여전히 부진하다. 국가 전체 연구개발비(2013년 기준 16조9139억원) 대비 라이프라인 관련 R&D 투자비(249억6000만원) 비중은 0.47%에 머문다. 민간기업쪽도 마찬가지다. 2013년 기준의 기업부문 연구개발비는 46조5599억원. 라이프라인 관련 산업의 R&D 투자비는 3227억원으로 0.7%에 그쳤다. 라이프라인 관련산업의 연구개발 인력(1035명) 비중은 0.4%(전체 28만1874명)로 더 낮다.

 시설물 장수명화와 재난재해 대응력 강화란 국민적 요구를 감안할 때 기존 시설물의 수명을 연장할 첨단 신소재와 보수보강기술 확보에 더해 산업 전 주기에 걸친 재난재해 대응력 강화를 뒷받침할 기술개발이 시급한 상황이다. 밀양 송전탑 사태 등과 같은 사회갈등 관련 비용만 해도 최대 246조원(삼성경제연구원 추정)으로 추정됐고 한정된 지하공간에 무계획적으로 공급된 라이프라인이 사고로 이어질 개연성이 높기 때문이다.

 범정부 차원의 혁신방안 시급

 안정적 국민생활과 효율적 산업활동을 보장하기 위한 국토 라이프라인 인프라를 확보하려면 어떻게 해야 할까? R&D 목표부터 설정해야 한다. 선진국 대비 77%의 현 기술수준을 90%까지 높이고 국가 기반시설 손실률을 30%로 저감하는 한편 국내 실증실적 기반의 글로벌 시장 점유율도 1.4%에서 3%까지 끌어올려야 한다.

 이를 위해 기업 주도의 산학연 유기적 협력체계를 구축하고 이들 민간의 전문가들의 의견을 토대로 구체적 목표를 선별해야 한다. 국토부는 수요조사 및 전문가평가를 통해 31건의 세부기술을 선별했고 이를 토대로 라이프라인 계획ㆍ설계ㆍ활용, 라이프라인 건설공법 및 장비, 라이프라인 유지ㆍ보수ㆍ관리 등 3개 중점분야별 9개 실천과제를 설정해 추진할 계획이다.

 계획ㆍ설계 단계에서는 핵심시설의 효율적 계획과 설계를 위한 엔지니어링 기법 및 도구를 포괄하는 광역 라이프라인 인프라 기술을 확보한다. 시나리오 기반의 인프라계획 기술, 인프라 성능표준 및 지침, 인프라 가용도 설계기술을 개발한다는 목표다. 이에 더해 인프라 지하화와 관련한 융합 엔지니어링 기술도 개발한다.

 공법 및 장비 분야에서는 지름 3.5m급 소단면의 터널식 공동구 설계ㆍ시공기술을 개발해 민원 가능성을 예방한다. 도로 등 SOC시설물의 입지조건을 활용한 초고압 가공송전선로의 지중화공법도 확보함으로써 지름 0.5m급의 장거리 터널식 관로에 활용할 계획이다. 또한 노후화ㆍ과밀화된 도심지 지하 라이프라인 건설 때 작업공간 및 시간을 최소화할 비개착 건설기술과 100명 수명의 다목적 지하관망 인프라 구축기술도 확보한다는 복안이다.

 유지보수 단계의 실천과제로는 급증하는 노후 라이프라인의 경제적, 효과적 보수보강을 도울 원격 유지관리 및 보수ㆍ보강기술부터 개발한다. 나아가 시설물 운영 초기단계부터 폐기단계까지 전체 생애주기를 관통하는 정보관리 기반의 인프라 통합 자산관리 및 운용기술도 상용화한다. 마지막으로 라이프라인의 개념설계부터 시공, 운영관리에 이르는 기간에 발생할 수 있는 각종 사고를 예방하고 손실을 최소화하기 위한 라이프라인 재해안전 시스템도 구축할 계획이다.

 이는 국토부만의 힘으로 실행하기에 한계가 있는 만큼 범부처 차원의 긴밀한 협의가 필요하다. 라이프라인 관련 핵심기술과 통합적 계획관리 규제방안은 국토부가 담당하더라도 적용분야별 실용화 기술개발은 산업부와 환경부가 분담해야 하고 이에 필요한 소프트웨어 등 서비스 관련 R&D는 미래부가 담당해야 시너지를 창출할 수 있기 때문이다.

 국토부는 이를 통해 공공서비스의 공급 및 순환과정의 손실을 최소화하고 안정적 공급시스템을 구축할 수 있는 동시에 신규시설의 지중화를 통한 각종 사회적 갈등비용을 절감하고 재난재해로 인한 피해를 저감할 것으로 기대하고 있다. 다른 한편으로는 대중소기업간 선순환적 라이프라인 가치사슬을 확대함으로써 동반성장을 견인하고 일자리 창출 등 전ㆍ후방 산업파급 효과를 극대화할 것으로 기대했다. 나아가 국내 기업의 글로벌 경쟁력 제고를 통해 미국, 일본, 중국 등 3개국이 전체 시장의 43% 이상을 독점하는 세계 라이프라인 시장을 공략하는 기회로 만들겠다는 각오다.

 제공=국토교통과학기술진흥원

 정리=김국진 기자 jinny@

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