배수공 내 스케일 생성 방지 기술의 현장 적용성 평가

Abstract

터널 내로 유입되는 지하수에 의해 시멘트 수화물인 수산화칼슘(Ca(OH)₂)이 토중의 미생물 반응, 유기물의 산화 등에 의해 발생되는 이산화탄소(CO₂)와 차량의 배기가스(SO₃) 등과 반응하여 그 반응물이 터널 상부에 설치된 배수공 내에 침전됨으로 인하여 배수공 클로깅 현상이 발생하게 된다. 이러한 현상으로 인하여 터널 배수 시스템의 수리기능저하가 발생하게 되면 간극수압이 증가하여 누수를 가속화 시키며, 라이닝의 열화를 초래하게 된다. 본 연구는 배수공 클로깅 현상을 방지하기 위하여 퀀텀스틱과 자화장치를 개발하였으며 서울 남산 ○○ 터널과 지하철 ○○○ 공구에서의 현장실험을 통하여 위 기술의 현장 적용성을 규명하는데 그 목적이 있다. 배수공에 요소기술을 적용한 배수관을 삽입한 후 주기적으로 육안관측을 수행하였고 최종적으로 발생된 스케일의 SEM 및 XRD 분석을 수행하였다. 그 결과 요소기술을 적용하였을 경우 스케일 생성량이 현저히 줄었으며, 특히 퀀텀스틱이 자화장치에 비하여 그 효과가 우수하였다. 따라서 기존의 노후터널 배수공에 퀀텀스틱 또는 자화장치를 배수공에 적용하였을 경우, 배수공의 클로깅 현상을 어느 정도 저감시킬 수 있을 것으로 판단된다.The calcium hydroxide(Ca(OH)₂) which is the cement hydrate flowed into the tunnel by groundwater is reacted with microorganism in the soil, carbon dioxide(CO₂) and the vehicle’s exhaust gas(SO₃). So its by-products are precipitated at the drainage pipe and these cause the drainage clogging. By this phenomenon, Degradation of water flow at the drainage system of the tunnel occurred and also pore water pressure is increased. Hence the acceleration of seepage and degradation of lining is occurred. The purpose of this study is to evaluate the field applicability of the Quantum Stick and Magnetic treatment in prevention of scale deposits at the Namsan OO tunnel and the Zone OOO of subway. These technologies were installed into drainpipes with their performance monitored through occasional site visits. SEM and XRD were also performed on scale collected from these drainpipes. As a result, in case which factor technology is applied, scale creation is remarkably decreased and especially Quantum Stick treatment performing better than Magnetic treatment. Therefore, additional application of Quantum Stick or Magnetic treatment to the existing drainage is expected to decrease the drainage clogging of the drainage.