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토목섬유 Geotextile/Geosynthetics

해안, 하천 공사에는 쇄석, 콘크리트 제품 및 블록 제품 등과 같은 다양한 건설자재들이 사용되고 있다. 그러나 최근 들어 일반적으로 널리 적용되고 있는 건설자재의 수급의 어려움으로 인하여 공사비 및 유지관리비용의 상승, 시공 기간 장기화 및 환경 파괴에 대한 우려로 인하여 대체 공법의 개발이 활발하게 추진되어 오고 있다.
특히, 최근 들어 기후변화에 따른 개발과 환경보호를 선진국뿐만 아니라 개발 도상 국에서도 해안 침식보호 공법 등의 해안 보호 유지 및 시설 공법에 적용돼 양립하는 방향으로 건설자재의 수급을 추진하고 있는데 이러한 개발 및 복원 현장에 유용하게 적용되고 있고 그 사용용도가 확대 되고 있는 주요 자재가 토목합성 재료(Geosynthetics)이다.

토목합성재료 (Geosynthetics)란 모래, 흙, 자갈 등의 환경에 사용되는 토목공사의 시공기술과 밀접한 관계가 있는 제품이며 직포, 부직포, 매트 등과 같은 직물형태와 플라스틱 멤브레인, 압출판 및 3차원 압출성형 구조물, 네트 등과 같은 고분자 제품이 광범위하게 포함된다.
토목합성재료에 요구되는 기본특성을 살펴보면 ①가격이 저렴할 것, ②용도에 적합한 강신도 및 투습성을 가질 것, ③ 크리프성이 양호할 것, ④ 내화학성 및 내구성이 강할 것, ⑤ 운반 및 시공이 용이할 것 등이다.
일반적으로 토목합성재료는 사용 환경 조건하에서 언제나 안정된 상태를 유지해야만 한다. 즉, 내구성이 강하고 박테리아 등 미생물에 의한 물성의 변화가 없어야 하며 지반강화용 약품 등에 견디면서 내광성이 있어야 한다.
보통 연약지반 처리 공법에 사용되는 토목합성재료 매트는 흙속에서 매립시켜 사용하지만 장시간 현장에서 일광에 노출되기 때문에 특히 폴리올레핀 계통의 고분자 (폴리프로필렌, 폴리에틸렌

등)에는 자외선 안정제 및 산화방지제가 첨가되어야 하며 어떠한 토목합성재료이든지 극한 상태에서 충분히 견뎌야만 한다. 따라서 섬유고분자의 역학적 성질과 구조인자들을 고려하여 토목합성재료의 최종적인 설계가 결정된다.
토목합성재료의 종류로는 지오텍스타일 (Geotextiles), 지오멤브레인 (Geomembranes), 지오그리드(Geogrids), 지오네트 (Geonets), 지오셀 (Geocells),지오매트 (Geomats), 지오파이프 (Geopipes), 토목섬유 점토 차수재 (Geosynthetic Clay Liners, GCL),지오컴포지트 (Geocomposites) 등을 들 수 있으며, 주로 토사의 세굴방지와 여과, 지반의 분리, 보강 또는 배수, 방수, 균열방지, 지반구조물 보호, 충격흡수, 폐기물 매립지, 연약지반보강, 터널, 간지, 도로건설, 옹벽 및 사면보호 등의 목적으로 사용되고 있다. 토목섬유 튜브(Geotextile Tube)는 폴리에스터(PET:Polyester), 폴리프로필렌(PP:polypropylene) 등의 고분자 합성섬유를 재질로 된 원사로 직조한 투수성을 가지는 토목섬유(직포, 부직포, 복합포)로 봉제한 거대한 자루 형태의 튜브로, 모래나 준설토 등을 채움재로 사용하여, 부두, 방조제, 방파제, 제방, 가축도, 해안침식 방지, 수중제방 등을 축조하는 연성 토목 구조물이다.
98년 “지오마린”이 국내에 처음 소개하여 ‘강릉, 울진에 해안 백사장 침식 방지 목적으로 이안제로 수중에 설치한바 있으며, 일산대교, 인천대교 건설공사현장에 하상토를 채움재로 사용하여 가도축조공법으로 응용 적용된 바 있다.
또한, 2006년에는 국산 토목섬유의 개발과 특허 출원으로 광양의 수어댐 가물막이공사를 하였고, 부산신항의 가호안 설치 공사를 하였으며, 설치 및 철거가 양호하고 시공성이 우수하여, 사면형성시 안정성이 매우 좋아 경제적인 공법으로 인정받고 있다.
그 동안의 국내외 시공 경험과 제품개발을 바탕으로 이에 대한 설계기법을 확대, 개발하였고, 꾸준한 시공 경험과 계측 등을 통하여 선진기술의 확립을 위해 노력 하고있다.
또한 오염물질의 처리에도 응용되고 있는데 토목섬유 튜브를 이용하여 오폐수 슬러지의 탈수나, 오염준설토를 충진 하여 매립하는 용도 등으로도 매우 용이 하게 적용되고 있다.



(1)제방축조
(2)컨테이너
(3)탈수
(4)지오매트리스 튜블러
(5)방호벽