드릴 대신 '열'로 바위에 구멍 뚫는다

이정호 기자 2022. 1. 16. 21:42
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[경향신문]
미 벤처기업서 개발한 굴착 장비
터널 공사비용 80%까지 절감

드릴이 아닌 열로 바위에 구멍을 뚫는 기계인 ‘스위프티’의 작동 모습. 낮은 비용으로 터널을 만들 수 있다. 페트라 제공

뾰족한 드릴이 아니라 강한 열을 쪼여 바위에 구멍을 뚫는 기술이 개발됐다. 이 기술을 쓰면 터널 공사 비용을 대폭 낮출 수 있다는 것이 개발 회사의 설명이다. 관련 업계에서는 이 기술이 새로운 굴착 방법으로 부상할지 주목하고 있다.

기술전문지 인터레스팅 엔지니어링과 뉴아틀라스 등은 최근 미국 벤처기업인 페트라가 단단한 암석에 뜨거운 열을 쪼여 터널을 뚫는 신개념 굴착 장비를 내놨다고 전했다. ‘스위프티’라는 이름이 붙은 이 터널 건설용 로봇은 암석에 드릴을 접촉하는 기존 굴착 방식과는 완전히 다르게 작동한다. 스위프티는 982도에 이르는 열을 가해 바위를 달군다. 바위는 이 열을 견디지 못하고 이내 부스러지듯 조각이 난다. 열을 가하는 일이 반복되면 바위에는 서서히 구멍이 나고 결국 터널이 뚫리는 것이다. 페트라는 가장 단단한 암석 가운데 하나인 석영암에 6m 길이의 터널을 시범적으로 뚫는 데 성공했다고 밝혔다. 굴착 속도는 분당 2.5㎝였다.

애초 페트라는 스위프티가 뿜어내는 열기를 5500도까지 높였다. 하지만 이 온도에선 암석이 뚫리는 것을 넘어 녹아내렸다. 용암처럼 변한 것이다. 정상적인 토목 공사도 불가능했다. 연구 끝에 찾은 최적의 온도가 982도였다.

열로 바위에 구멍을 뚫으면 드릴을 쓸 때보다 터널 공사 비용을 50~80% 줄일 수 있다고 페트라는 밝혔다. 현재 스위프티로 만들 수 있는 터널 지름은 약 1.5m인데, 전력이나 통신용 케이블을 매설하는 데 활용할 수 있을 것으로 회사 측은 예측했다. 산불이나 강풍 같은 자연재해는 물론 사람에 의한 파괴 행위에서 중요 인프라를 안전하게 보호할 저렴한 방법이 생기는 것이다. 페트라는 “앞으로 화강암과 석회암, 현무암 등 다른 암석들을 대상으로도 굴착 시험을 이어갈 예정”이라고 설명했다.

이정호 기자 run@kyunghyang.com

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