| 1차년도 |
ㅇ 터널굴착장비(TBM) 국산화 기술개발사업의 사업 추진계획 및 추진 로드맵(TRM) 마련ㅇ 소요자원 규모와 확보방안 및 사업 성과관리방안 수립 - 사업 추진에 필요한 소요예산의 추정 및 예산 규모의 적정성을 검토하고 성공적 추진을 위한 사업 전주기 평가관리, 성과관리 등에 대한 방안 수립ㅇ 기획의 완성도 향상을 위한 타당성 검토 수행 -(기술적타당성) 비전 및 목표 설정, 사업추진(운영)체계 도출, 중점추진분야 도출, 확보전략을 검토 -(정책적타당성) 정부정책과의 부합성, 사업추진 타당성을 검토 - (경제적타당성) 과제별 연구개발비 소요예산 산출 및 검토ㅇ 차년도 예산요구신청 대응 지원 - 사업예산요구를 위한 대응자료 지원
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□ TBM 혁신적 연속굴착, 핵심부품, 안전 및 운영효율화, 테스트베드 등 핵심기술 개발 기획 ○ (연속굴착) TBM의 혁신적 연속굴착을 위한 완성차 재개조 기술 개발 기획 - 혁신적 연속굴착을 위한 TBM 완성차 개조(시스템 엔지니어링, integration 등) 설계 및 제작 기술, 회전？추진 구동시스템 개조 설계 및 제작 기술, 벼럭 및 굴착토 처리시스템(스크류컨베이어설계 및 제작), 연속 세그먼트 이송？설치 기술 개발, 그라우팅 시스템 설계 및 제작 기술 개발, TBM 운전제어 및 상태감시 기술, TBM 공장검사？유지보수？운전 방법 및 절차서 등 ○ (핵심부품) TBM 핵심부품 국산화 개발 기획 - 회전구동용 부품(커터헤드, 디스크커터, 모터, 감속기 등) 설계 및 제작, 추진구동용 부품(쉴드잭, 중절잭, 그리퍼 등) 설계 및 제작, 핵심부품 고장진단 및 잔존수명예측 기술, TBM 전기？유압 설비 시스템 설계 및 제작 기술 개발, TBM 윤활？냉각 설비 시스템 설계 및 제작 기술 개발, TBM 제어？계측？통신 설비 시스템 설계 및 제작 기술 개발 등 ○ (안전 및 운영효율화) TBM 스마트 안전 및 운영효율화 기술 개발 기획 - TBM 시공안전 확보를 위한 안전 핵심기술, TBM 수처리？공조 설비 시스템 설계 및 제작 기술 개발, 굴진방향 지반 스마트 예측기술, TBM 시스템 운영(분할, 운반, 재조립, 시공, 운전감시, 유지보수, 터널상태점검 등) 기술, TBM 굴착량·배토량의 실시간 감지기술 개발, 친환경 폼 재료 및 막장압 관리기술 개발, TBM 시공정보(TBM 추력, 토크, 굴착률 등) 실시간 취득·관리를 위한 스마트 통합 플랫폼 개발, TBM 장비 재활용 기술 등 * TBM 재활용 기술을 기획에 포함하여 선진국의 재활용 기술 개발 현황 및 기술 수준을 연구하고 고가의 TBM 장비를 재활용하여 효용성을 높이는 국내 TBM 재활용 기술 개발 방안 고려 ○ (테스트베드) TBM 실규모 테스트베드 구축 기획 - 연구 범위 설정 이후, GTX 대상의 철도공사 뿐만 아니라, 도로공사, 지자체 등 TBM 연구대상에 적합한 공사사업을 실시하는 기관을 중심으로 테스트베드 제공을 협의 - 핵심부품 신뢰성평가(성능, 내구, 환경, 안전 등), 실규모 테스트베드(시험구간) 구축 및 시험시공, TBM 시스템 굴착성능/내구성 현장검증 및 평가, TBM 시스템 현장 시운전？검수 방법 및 절차서. 시험시공 후 TBM 및 테스트베드 향후 활용 계획 등 ○ 추후 기술수요조사, 인터뷰 등을 통한 기획과정에서 개발 기술 추가 예정
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| 사회 경제적 파급효과 |
□ 국내 지하교통 터널 건설에 대한 TBM 공법 적용 확대 유도 및 공법의 고도화를 통해 빠르고 안전하게 공공인프라를 건설○ 다수의 선진국들과 비교하여 확연하게 차이나는 국내 터널 TBM 적용율 확대○ 소음, 진동, 침하, 교통정체 등이 적은 기계식 굴착 공법 활성화로 도심지 건설 현장의 주변 환경 피해 최소화○ 발파식 공법에 따른 지역민과의 분쟁으로 지연되는 공공인프라 건설 사업 추진의 진행 속도 개선○ 고령화 및 건설산업 분야의 숙련 인력 감소에 대한 대응이 가능○ 기계식 굴착, 안전 구조물 개발, 안전 관리 가이드라인 수립 등을 통해 불량한 지반 조건 구간 및 해저ㆍ하저 구간 등의 위험지역 시공이 용이해져 건설 현장의 안전 사고를 예방○ 수도권광역급행철도(GTX), 제2외곽순환고속도로 한강하저 구간, 경부고속도로 지하화, U-SMARTWAY, 해저터널, 동서고속철도 사업 등과 같이 TBM 공법의 적용이 유력한 대형 터널 굴착 프로젝트에 적용
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| 활용방안 |
□ 터널굴착장비(TBM) 핵심기술 개발 활동을 통해 TBM 국산화에 필요한 핵심 국산화 기술 확보○ 단순히 기존에 존재하는 기술을 국산화하는 것이 아닌, 선진국 TBM 기술과 경쟁하여 우위를 가질 수 있는 혁신성을 포함한 핵심 국산화 기술 확보○ 버력 및 굴착토 처리시스템(스크류컨베이어 or 이수처리시설) 설계 및 제작 기술, 세그먼트 이송ㆍ설치ㆍ그라우팅 시스템 설계 및 제작 기술, 추진구동용 부품(쉴드잭, 중절잭, 그리퍼 등) 설계 및 제작 기술, TBM 운전제어 및 상태감시 기술 등 TBM 국산화를 위해 필요한 핵심 기술을 확보□ 터널굴착장비(TBM) 시공의 운영 효율성을 증대할 수 있는 기술과 건설산업 특성상 빈번하게 일어나는 안전사고를 방지할 수 있는 기술 및 기술별 운영ㆍ유지관리 가이드라인 확보○ 세계적으로 TBM 공법의 중요성은 증대하고 있으나 관련 기술 격차가 심하고 국내 기술개발 생태계가 조성되지 않아 국산화 개발과 현장성능 검증이 미흡하므로 이를 위한 ‘TBM 터널 기술 표준화’와 ‘국가 건설기준 반영’은 필수적 요소○ TBM 운영 효율성을 증대 할 수 있는 기술 개발을 통해 TBM 방식의 시공 활용성 극대화 및 안전사고 방지를 통해 국민 보호○ 핵심부품 신뢰성평가(성능, 내구, 환경, 안전 등) 기술, 핵심부품 고장진단 및 잔존수명예측 기술, TBM 전기ㆍ유압 설비 시스템 설계 및 제작 기술, TBM 윤활ㆍ냉각 설비 시스템 설계 및 제작 기술, TBM 수처리ㆍ공조 설비 시스템 설계 및 제작 기술, TBM 제어ㆍ계측ㆍ통신 설비 시스템 설계 및 제작 기술, TBM 공장검사ㆍ유지보수ㆍ운전 방법 및 절차서 등 TBM 공법의 운영 효율성을 증대할 수 있는 기술 및 관련 가이드라인 확보○ 4차 산언혁명 시대에 적합한 스마트 TBM 시스템 운영(분할, 운반, 재조립, 시공, 운전감시, 유지보수, 터널상태점검 등) 기술, TBM 굴착량·배토량의 실시간 감지 기술, 친환경 폼 재료 및 막장압 관리 기술, TBM 시공정보(TBM 추력, 토크, 굴착률 등) 실시간 취득·관리를 위한 스마트 통합 플랫폼 등을 개발
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