수도용 덕타일주철관 가변이형관(곡관)은 상수도관 부설공사나 누수복구공사 중 연결 접합이 어려운 곡선 구간에 시공이 용이하도록 곡관의 변곡점 위치에 볼 타입 연결 장치를 접목하여 관로 선형에 따라 자유롭게 방향조절이 가능한 곡관(볼타입 원리)을 개발, 시공성 향상과 내진성능(진동 및 충격)을 확보한 기술이다.

서울, 부산 등의 대도시 인구밀집 지역은 주철관, 지방 시·군 등의 군소도시에서는 주철관과 PVC·PE 등을 병행사용하고 있으며, 주철관 부설공사구간 중 관로 선형이 변경되는 곡선구간에는 90°, 45°, 22½°, 11¼° 4가지 타입의 정형화된 곡관을 사용하여 시공하고 있다.

다량의 수도배관 교체시기가 도래되고 있음에도 숙련된 배관기술자는 고령화·감소화로 기술력이 저하되고 있으며, 산업화·정보화로 지하에는 각종 시설물이 거미줄 같이 매설되어 있어 사고 발생 시 단수 및 교통장애로 대규모 주민 불편을 초래하고 있다. 상수도공사 시에는 타 지장물로 인해 배관연결 정밀 시공이 어렵고 공사완료 시간 준수여부는 지장물에 의해 좌우되고 있는 실정이다.

이에 따라 힘에 의한 무리한 접합시공으로 진동 및 충격뿐만이 아니라 기상이변에 따른 기온 급강하시 온도변형에 따른 누수가 자주 발생되고 있으며, 근래 곡관부 이탈에 따른 누수발생 사고도 빈번히 발생되고 있다. 또한 우리나라에서도 지진이 빈번하게 발생되고 있어 배관분야의 내진 대책이 시급하다.

(1) 적용기술(이론)

상수도용 배관에 설치하여 사용되는 것으로 곡관 중앙부의 내부에 형성된 볼 구조가 마찰 회전하여 자유롭게 휘어질 수 있도록 하고, 볼 특성을 활용하여 가변배관의 이탈을 방지한다. 변곡지점 볼의 구경이 수구 고정부 구경보다 커 이탈을 억제한다.

(2) 개선사항

상수도 송·배수관로의 진동·충격과 내진설계기준의 시설기준에 부합하도록 개선했으며, 신설배관과 같이 접합에 어려움이 없는 위치는 기존의 정형화된 제품을 사용하고 정밀시공이 필요한 기존관 연결부위나 장애물이 많은 위치에 선별적으로 사용 가능하다(신설관로나 접합에 무리가 없는 위치는 기존 제품 사용). 또한, 상수도용 배관에서 좌·우의 관체 위치가 일치하지 않을 때 그 사이를 신속히 연결할 수 있도록 했다.

(3) 개선효과(4S)

Safety(안전)  지장물 등의 장애물나 누수복구와 같이 기존관과의 연결이 어려운 경우에도 원하는 각으로 변형이 가능하여 정밀시공이 가능하여 충격·진동·부등 침하·지진에 의한 누수방지가 가능하다.

Speed(시간)  정밀시공이 필요한 마지막 연결 위치만 사용하고(선별적 사용), 접합 방법이 단순하여 숙련된 기술자가 없어도 단시간에 시공이 가능하다. 시범설치 결과 시공시간이 최소 70% 이상 단축됐다. D=150㎜, L=5m 이설 경우 약 8분이 소요됐다.    

Service(서비스)  정밀시공으로 누수발생 예방(보행, 차량통행 등 불편사항 방지)하고, 단수시간 등의 단축으로 시민불편 최소화할 수 있다.


Save money(예산절감)   접합개소 감소로 공사비 절감 및 누수원인 제거가 가능하며, 공사비 예산을 절감할 수 있는 장점이 있다.

(4) 주요 성능 및 규격

구조상 이탈력을 수구 고정부(GCD450-1)와 볼트, 너트(STS304)가 저항, 재료의 기계적 성질상 충분한 저항력을 확보할 수 있다. GCD450-1 인장강도는 약 450MPa(4.5t/㎠) 이상이며, STS304 인장강도는 약 440MPa(4.5t/㎠) 이상이다.
 

지난해 7월 특허 출원을 마쳤으며, 올해 3월 조달청의 조달물품계약을 체결했다. 올해 4월 서울특별시 상수도사업본부 기술심의위원회에 승인되어 노후관 정비공사와 누수복구공사 등에서 사용 추진하고 있다.

사용실적으로 △강서구 양천길 도로개설 구간 내 상수도관 이설공사 납품 △서울시 강서수도 대우푸르지오 재건축 현장 납품 △마산시 상수도관 이설공사 납품 △의정부시, 충북 영동군 조달 납품 등 전국적으로 확대 사용하고 있으며, 향후 K-water를 비롯한 지방자치단체 상수도업무 관련부서, 상하수도 전문건설협회 등에 홍보하여 활성화되도록 추진할 계획이다.