6-1 터널 내장재 품질기준 개선 방안 수립 알림

6-2 현장 의견을 반영한 터널 주요 자재 개선 방안

터널공 06

2024년도 설계실무지침

366 터널공

터널공 ❙ 367

터널공

6-1 터널공 터널 내장재 품질기준 개선 방안 수립 알림 환경연구실-307

(2024.05.30.)

1 검 토 목 적

 터널 내부의 양호한 시각 환경 확보, 벽면의 용이한 식별 등을 위

한 터널 내장재(타일/도장) 품질기준의 적정성 검증

 터널 내장재 성능(내오염성 등) 향상을 통한 터널 내 시각환경 개선

2 관련 기준 현황

 도로설계편람(2011) 제6편 터널 – 619 내장설비

o 터널 내장재 설치목적

∙ 터널 내 조명을 균등하게 반사시켜 조명효과 향상

∙ 차선, 장애물의 배경이 되며, 운전자 시선유도효과 및 시각환경 증진

∙ 터널 벽면의 위치 쉽게 인식시켜 교통안전 유도

o 터널 내장재 설치기준

터 널 연 장 설 치 높 이

300m 미만 미설치

300m 이상 : ;,000m 미만 <=0m

;,000m 이상 3=0m

o 내장의 구비조건

- 반사율, 내오염성, 내식성, 내후성, 내화성 등 양호할 것

- 장애물 인지 용이성 증진을 위해 밝은 색조(고반사율*) 내장 사용

* 내장재 확산반사율 60% 이상

(a) 밝은 벽면(고반사율) (b) 어두운 벽면(저반사율)

<벽면 밝기에 따른 장애물 인지 용이성 차이>

터널공 367

터널공

368 ❙ 터널공

 도로안전시설 설치 및 관리지침(2022) 제2편 조명시설

o 터널 내 노면휘도 및 벽면휘도 기준 규정

* 노면으로부터 2m 높이까지 평균 벽면휘도는 평균 노면휘도Æ 100% 이상

 우리공사 터널 내장재 설치기준 및 품질기준 현황

o 터널 내장재 설치기준

구 분 터널 연장 1km 미만 터널 연장 1km 이상

설치 높이 3.0m (2016년 이전 2.0m) 3.0m

내장 재질 도장 타일

o 터널 내장용 타일의 품질기준

시험종목 품질기준

흡수율 자기질 : 3.0 % 이하, 석기질 : 5.0 % 이하, 도기질 : 18 % 이하

내균열성

(오토클레이브)

균열 및 갈라짐이 없어야 한다.

내마모성 0.1g 이하

꺽임강도

(나비 1cm 당)

• 내장타일 : 12N/cm 이상

• 외장, 바닥타일

- 치수 155㎜ 이하 : 80 N/cm 이상

- 치수 155㎜ 초과 : 100 N/cm 이상

내동해성 동결융해시 갈라짐, 깨어짐, 균열이 없어야 한다.

내약품성 소지 및 유약의 변색이 없어야 한다.

기타 사항

터널타일(01011 ㎜) : 뒷굽의 높이는 1.2㎜ 이상, 안쪽으로 오목

하게 들어간 깊이는 1㎜ 이상이어야 한다.

※ 뒷굽 : 시멘트 모르타르 또는 접착제와의 접착이 잘되게 하기 위

하여, 혹은 제조과정에서 타일의 뒷면에 만들어진 발굽

또는 오목, 볼록하게 튀어나온 것

368 터널공

터널공 ❙ 369

터널공

o 터널 내오염 도장의 품질기준

시험항목

품 질 기 준

비 고

상 도 중 도 하 도

내알칼리성

(5% NaOH, 7일, 20℃) 도막의 갈라짐, 부풀음, 주름, 떨어짐,

벗겨짐이 없을 것

KS M ISO

2812-1

내산성

(5% H2SO4, 7일, 20℃)

KS M ISO

2812-1

내굴곡성

(직경 10mm) 균열, 떨어짐이 생기지 말아야 한다. KS M 5000

-3331

촉진내후성

(QUV시험법에 따라

600시간시험)

외관

도막의 갈라짐,

떨어짐, 황변,

초킹(Chalking)

현상이 없으며

색상의 변화가

크지 않을 것

(ΔE 2.0 이하)

- -

KS M ISO

16474-3

광택유지율

(%)

80 이상 - -

KS M ISO

16474-3,

KSD 8303

내오염성 명도지수차 ΔL

3.0 이하 - - KS M 3802

색 상 지정된 색상과 큰

차이가 없을 것 - - KS M 5000-

3011

화

재

안전

성

난연성

콘칼로리미터법에 따라 10분간 가열 후

총방출열량 4MJ/㎡ 이하이고, 최대

열방출률이 10초 이상 연속으로

200kW/㎡를 초과하지 않을 것

KS F ISO

5660-1

연기독성 1.6이하 BS 6853

(ISO 19702)

연기밀도

가열시간 1.5분 4분 10분

D

S

50

이하

100

이하

200

이하

ASTM E 662

불휘발전색제중 불소함량 15 이상 - - 불소도료인

경우

내충격성

(높이50cm,300g) 갈라짐․벗겨짐이 없을 것 KS M ISO

6272-1

밀 착 성 0급 KS M ISO

2409

은 폐 율

백색,담색 :

0.9이상

기타색 : 0.8이상

- - KS M ISO

2814

확산반사율

흰색 시료에 대해

80 이상 - -

KS M 5000-

3121

터널공 369

터널공

370 ❙ 터널공

 현 기준 및 유지관리 관련 문제점

o 터널 내장재 설치목적* 달성 위해 반사율, 내오염성 개선 필요

* 벽면에 반사율이 높은 재료를 설치하여 조명효과 및 시인성 향상

- 타일의 품질기준에서 반사율 및 내오염성 항목 누락

- 도장의 오염회복률* 미흡 ⇒ 내오염성 기준 강화 필요

* 최초 반사율 대비 오염․세척 후 반사율의 비

o 노후 터널 증가*에 대비한 향후 유지관리 대책 마련 필요

* 공용기간 20년 이상 노후 터널 23% (총 1,068개 중 249개)

- 노후화에 의해 반사율 기준 미충족 시, 대규모 내장 교체 필요

- 노후 터널에 대한 효율적 내장 교체 방안 마련 필요

3 터널 내장재 성능 및 품질기준 검토

 타일 및 도장의 반사특성(시편 측정결과) 비교

o 타일의 확산반사율은 65~75% 범위에서 나타남.

o 도장의 경우 소지면의 평활도가 반사율에 큰 영향을 미침.

- 강재면 도포 시 80~90%, 콘크리트면 도포 시 55~60%

- 평활도가 높은 강재면에 도포한 경우 콘크리트면에 도포한 경우

보다 반사율 약 30% 상승

※ 시사점 : 금속패널 등의 패널형 내장재 적용 시, 반사율 상승효과 기대 가능

- 표면 요철이 많으면 난반사 발생 비율이 높아져 반사율 하락

(a) 강재면에 도장한 경우 (A) 콘크리트면에 도장한 경우

<타일 및 도장의 반사율 측정 결과>

370 터널공

터널공 ❙ 371

터널공

 터널 현장 벽면 반사율 조사 [붙임2 참조]

o 개통 전 터널* 벽면 반사율 조사결과, 타일 72~77%, 도장 60~69%

* 대구외곽순환선 연경터널(타일) 및 도동3터널(도장), 2022년 3월 개통 전 측정

o 운영 중 터널 세척 전/후 벽면 반사율 조사결과

- 고속도로 터널*

, 세척 후, 타일 54~67%, 도장 48~58%

* 서울양양선 내촌1터널(타일), 북방3터널(타일), 화촌6터널(도장)

- 일반국도 터널*

, 세척 후, 타일 54~73%, 도장 23~72%

* 일반국도 타일 설치 터널 1개@, 도장 설치 터널 12개소 대상 측정

※ 도장은 짧은 공용연수에도 반사율 크게 저하되는 사례

*

존재

* 공용 5년 이내에 반사율 35% 이하로 저하 (벽면 반사율 기준 : 60%)

※ 타일은 반사율 저하되더라도 대체로 50% 이상 유지

터널공 371

터널공

372 ❙ 터널공

 시편을 이용한 강제 오염시험

o 시험방법

- 타일 및 도장 시편 ⇒ [오염, 세척, 반사율 측정] 6회 반복

o 시험결과

- 오염/세척 후 회복률, 타일은 양호하나, 도장은 미흡

⇒ 도장의 내오염성 기준강화 필요

구분

확산반사율(%) 회복률*

(%) 초기값 1차오염 1차세척 6차오염 6차세척

타일

65.5 17.11 65.28 15.48 62.18 94

71.48 14.36 6.8 16.55 65.88 92

도장

56.31 17.12 57.37 22.62 42.11 75

57.36 1.88 58.81 21.12 44."5 77

* 회복률 = (세척 후 반사율) / (초기 반사율) × 100 (ö)

372 터널공

터널공 ❙ 373

터널공

 국내 생산 중인 터널 내오염 도장의 내오염성 수준 조사

o 터널 내오염 도장의 내오염성 기준

- 오염시험(KS M 3802)

* 후 명도지수 차(△L) 3.0 이하

* 각종 오염물질(유류, 알코올류, 산/알Z[ 등)을 이용하여 오염․세척 후 명도지수의

차이(△L)를 측정

o 국내 주요 제조사 2개 업체 제품의 내오염성 시험결과 △L 값은

모두 1.0 이하 범위(기준치보다 훨씬 낮은 수준)에서 나타남.

오염물질

내오염성 시험결과(△L) [기준치 : 3.0 이하]

A사 B사

불소수지계 세라믹 우레탄계 세라믹 우레탄계

콩기름 0.0 0.0 0.6

윤활유 0.3 0.0 0.7

에탄올 0.1 0.0 0.4

시멘트 페이스트 0.1 0.0 0.4

암모니아 수용액 0.1 0.0 0.1

우유 0.1 0.2 0.05

아세트산 0.0 0.1 0.3

염산 0.1 0.0 0.2

등유 0.1 0.1 0.7

간장 0.1 0.3 0.9

터널공 373

터널공

374 ❙ 터널공

4 노후 터널의 내장재 유지관리 대책 검토

 노후 터널의 내장재 유지관리 문제점

o 노후 터널 증가*에 대비한 향후 유지관리 대책 마련 필요

* 공용기간 20년 이상 노후 터널 23% (총 1,068개 중 249개)

o 오염회복률 저하로 세척 후 반사율 기준치(60%) 미달 사례 발생

- 노후화에 의해 반사율 기준 미충족 시, 대규모 내장 교체 필요

- 공용 터널에서 기존 공법(타일, 도장)에 의한 재시공 적용 난해

- 노후 터널에 대한 효율적 내장 교체 방안 마련 필요

 내장재 설치 공법에 대한 국외(일본)사례 조사*

* 출처 : 일본 고속도로 설계 요령 – 제3집 터널 [붙임3 참조]

o 일본의 경우 섬유강화 시멘트판, 금속판(법랑, 스테인레스, 알루미늄

등), 타일패널 등의 다양한 패널형 내장재 널리 사용 중

o 다만, 금속 내장판, 설치용 철물 등은 부식되는 특성이 있으므로

부식 유발요인이 많은 터널의 경우 부적합

- 부식 문제 고려하여 신설터널은 타일붙임을 기본으로 하고, 기설

터널에서 대규모로 내장을 교체하는 경우 패널 공법 적용

 패널형 내장재 국내 시험시공 사례 [붙임4 참조]

o 광주대구선 백전1터널 금속패널 내장재* 시험시공(2020년 시행)

* 불소수지 도장 처리된 금속판

o 시공 당시 기존 내장재 상태

- 최초 내오염 도장 시공 후 내구연수 약 10년 경과

- 세척 시 회복률 저하, 도장 탈락, 콘크리트면 누수 등으로 미관 불량

o 금속패널 시공현황

- 총 연장 620m 중 200m 구간에 시공(기존 도장면 위에 설치)

- 설치 후 벽면 휘도 1=ꠚ배 증가(도장면 17 ꠔ1㎡, 금속판 20 ꠔ1㎡)

374 터널공

터널공 ❙ 375

터널공

o 금속패널 시공 전․후 상태 비교

- 시험시공 전, 기존 내오염도장 상태

- 금속패널 내장재 시험시공 후

 패널형 내장재 장․단점 요약

※ 패널형 내장재의 장점

∙패널ꠛ 도장을 시공할 경우 현장도장이 아닌 공장도장 작업이 가능

하므로 도장 품질 향상 가능

∙패널 표면은 터널 벽면 콘크리트 면보다 평활도가 높아 벽면 반사율

향상 가능

※ 패널형 내장재의 단점

∙금속 내장o, 설치용 철물 등의 부식

 

우려

* 일본 사례 : 10여년 경과 후 부식되는 사례 발생

☞ 장공용ꠛ 따른 오염회복률 저하 시, 패널형 내장재 적용 가능

터널공 375

터널공

376 ❙ 터널공

5 개 선 방 안

 터널 내장재 확산반사율 기준

o 타일의 확산반사율 기준 신설

- 반사율은 내장재의 성능 요건 중 가장 중요한 항목임에도 불구

하고 기존에 타일의 반사율 기준 누락 ⇒ 기준 신설 필요

- 국토부 도로설계편람의 벽면 반사율 기준치(60% 이상) 및 신재(新材)

에 대한 실측치(65~77%)를 고려하여 확산반사율 기준치 70%

*로 설정

※ 도장은 현 기준치(80% 이상) 유지

* 타일과 도장의 반사 특성 차이를 고려하여 기준치 차등 적용 [붙임5 참조]

항목 기 존 개 선

반사율

타일 없음 70% 이상

도장 80% 이상 80% 이상

 터널 내장재 내오염성 기준

o 내오염성 기준 강화

- (기존) 도장의 내오염성 기준은 ‘오염시험( M 3802)

* 후 명도

지수 차(△L) 3.0 이하’이며, 타일의 내오염성 기준은 없음.

* 각종 오염물질(유류, 알코올류, 산/알Z[ 등)을 이용하여 오염․세척 후 명도지수의

차이(△L)를 측정

- (개선) 국내 생산 중인 내오염 도장 제품 수준을 고려하여 명도

지수 차(△L) 1.0 이하로 강화하고, 타일도 동일한 기준 적용

항목 기 존 개 선

내오염성

타일 없음

오염시험( M 3802) 후

도장 △L 1.0 이하

오염시험( M 3802) 후

△L 3.0 이하

376 터널공

터널공 ❙ 377

터널공

6 기 타 사 항

 기준(안)의 적용

o 공사 중 노선 : 공사 주관부서에서 기준 적용 여부 판단

o 설계 중 노선 : 본 기준 적용

 향후 추진사항

o 고속도로 건설재료 품질기준 개정 시 터널 내장재 품질기준 개선

(안) [붙임1 참조] 반영

 기대효과

o 내장재 품질 개선으로 터널 내 시각환경 및 유지관리 효율성 증진

o 터널 벽면 휘도 상승으로 터널 내 교통 안전성 증진

터널공 377

터널공

378 ❙ 터널공

붙 임 자 료

붙임 1 터널 내장재 품질기준 신구대조표(고속도로 건설재료 품질기준)

붙임 2 터널 현장 벽면 반사율 측정 결과

붙임 3 일본 고속도로 설계 요령 – 제3집 터널

붙임 4 백전1터널 금속패널 내장재 시험시공 제안서

붙임 5 타일 및 도장의 반사 특성 및 재료 특성 차이

378 터널공

터널공 ❙ 379

터널공

붙임 1 터널 내장재 품질기준 신구대조표(고속도로 건설재료 품질기준)

□ 고속도로 건설재료 품질기준

공 종

자재명

(page)

당 초 변경

터널공 6. 타일

(p. 99)

◦ 품질기준

시험종목 품질기준

흡수율

자기질 : 3.0 % 이하, 석기질 : 5.0 %

이하, 도기질 : 18 % 이하

내균열성(오토클레이브)

균열 및 갈라짐이 없어야 한다.

내마모성 0.1g 이하

꺽임강도

(나비1cm 당)

․내장타일 : 1<N/cm 이상

․외장, 바닥타일 ; 치수155㎜ 이하: 80

N/cm 이상, 치수 155㎜ 초과:100 N/cm이상

내동해성

동결융해시 갈라짐, 깨어짐, 균열이없어야 한다.

내약품성 소지 및 유약의 변색이 없어야 한다.

기타

사항

터널타일(9019011 ㎜) : 뒷굽의 높이는 1.<㎜ 이상, 안쪽으로 오목하게 들어

간 깊이는 1㎜ 이상이어야 한다.

※ 뒷굽 : 시멘트 모르타르 또는 접착제와의 접착이 잘되게 하기 위하여, 혹은 제조과정에서 타일의 뒷면에 만들어진 발굽 또는 오목, 볼록하게 튀어나온것

 

◦ 품질기준

시험종목 품질기준

흡수율

자기질 : 3.0 % 이하, 석기질 : 5.0 %

이하, 도기질 : 18 % 이하

내균열성(오토클레이브)

균열 및 갈라짐이 없어야 한다.

내마모성 0.1g 이하

꺽임강도

(나비

1cm 당)

․내장타일 : 1<N/cm 이상

․외장, 바닥타일 ; 치수155㎜ 이하: 80

N/cm 이상, 치수 155㎜ 초과:100 N/cm이상

내동해성

동결융해시 갈라짐, 깨어짐, 균열이

없어야 한다.

내약품성 소지 및 유약의 변색이 없어야 한다.

확산

반사율

흰색 시료에 대해 70% 이상

(관련규격 : KS M 5000>31<1)

내오염성 KS M 380<에 따라 시험하여 명도지수

차 △L 1.0 이하

기타

사항

터널타일(9019011 ㎜) : 뒷굽의 높이

는 1.<㎜ 이상, 안쪽으로 오목하게 들어

간 깊이는 1㎜ 이상이어야 한다.

※ 뒷굽 : 시멘트 모르타르 또는 접착

제와의 접착이 잘되게 하기 위하여, 혹

은 제조과정에서 타일의 뒷면에 만들어

진 발굽 또는 오목, 볼록하게 튀어나온

것

터널공 379

터널공

380 ❙ 터널공

공 종

자재명

(page)

당 초 변 경

터널공

11.

내오염

도장

(p. ;82)

◦ 기준

시험항목

품 질 기 준

비 고

상 도

중

도

하

도

내알칼리성

(5% NaOH,

7일, 28℃)

도막의 갈라짐, 부풀음,

주름, 떨어짐, 벗겨짐이

없을 것

KS M

ISO

28;2-;

내산성

(5% H2SO4,

7일, 28℃)

KS M

ISO

28;2-;

내굴곡성

(직경 ;899)

균열, 떨어짐이 생기지

말아야 한다.

KS M

5888

-333;

촉진내

후성

시험법

에

따라

688시

간시험

)

외관

도막의 갈라짐,

떨어짐, 황변,

초킹(Chalking)

현상이 없으며

색상의 변화가

크지 않을 것

(ΔE 2.8

이하)

- -

KS M

ISO

;6474-3

광택

유지

율

88 이상 - -

KS M

ISO

;6474-3,

KSD

8383

내오염성

명도지수차 ΔL

3.8 이하 - -

KS M

3882

색 상

지정된 색상과

큰 차이가

없을 것

- -

KS M

5888-

38;;

화재안전성

난연성

콘칼로리미터법에 따라

;8분간 가열 후 총방출열량

4MJ/㎡ 이하이고, 최대

열방출률이 ;8초 이상

연속으로 288ꠓ,/㎡를

초과하지 않을 것

KS F

ISO

5668-;

연기독성 ;.6이하

BS 6853

(ISO

;782)

연기밀도

가열

시간 ;.5분 4분 ;8분

DS58이하

;88이하

288이하

ASTM E

662

불휘발전색제

중 불소함량 ;5 이상 - -

불소도료

인 경우

내충격성

(높이58 9,388g)

갈라짐․벗겨짐이 없을 것

KS M

ISO

6272-;

밀 착 성 8급

KS M

ISO

248

은 폐 율

백색,담색 :

8.이상

기타색 :

8.8이상

- -

KS M

ISO

28;4

확산반사율 흰색 시료에

대해 88 이상 - -

KS M

5888-

3;2;

◦ 기준

시험항목

품 질 기 준

비 고

상 도

중

도

하

도

내알칼리성

(5% NaOH,

7일, 28℃)

도막의 갈라짐, 부풀음,

주름, 떨어짐, 벗겨짐이

없을 것

KS M

ISO

28;2-;

내산성

(5% H2SO4,

7일, 28℃)

KS M

ISO

28;2-;

내굴곡성

(직경 ;899)

균열, 떨어짐이 생기지

말아야 한다.

KS M

5888

-333;

촉진내

후성

시험법

에

따라

688시간시험)

외관

도막의 갈라짐,

떨어짐, 황변,

초킹(chalking)

현상이 없으며

색상의 변화가

크지 않을 것

(ΔE 2.8이하)

- -

KS M

ISO

;6474-3

광택

유지

율

(%)

88 이상 - -

KS M

ISO

;6474-3,

KSD

8383

내오염성

명도지수차 ΔL

;.8 이하 - -

KS M

3882

색 상

지정된 색상과

큰 차이가

없을 것

- -

KS M

5888-

38;;

화재안전성

난연성

콘칼로리미터법에 따라

;8분간 가열 후 총방출열량

4MJ/㎡ 이하이고, 최대

열방출률이 ;8초 이상

연속으로 288%,/㎡를

초과하지 않을 것

KS F

ISO

5668-;

연기독성 ;.6이하

BS 6853

(ISO

;782)

연기밀도

가열

시간 ;.5분 4분 ;8분

D

S

58

이하

;88

이하

288

이하

ASTM E

662

불휘발전색제

중 불소함량 ;5 이상 - -

불소도료

인 경우

내충격성

(높이58 9,388g)

갈라짐․벗겨짐이 없을 것

KS M

ISO

6272-;

밀 착 성 8급

KS M

ISO

248

은 폐 율

백색,담색 :

8.이상

기타색 :

8.8이상

- -

KS M

ISO

28;4

확산반사율 흰색 시료에

대해 88 이상 - -

KS M

5888-

3;2;

380 터널공

터널공 ❙ 381

터널공

□ 고속도로 건설공사 현장 품질시험기준

공 종

자재명

(page)

당 초 변 경

터널공

6. 타일

(p= 33)

종

별

시험종목 시험방법

시험빈도(측정빈도)

타일

흡수율 KS L ;00;

-제조회사별

-제품규격별

내균열성 KS L ;00;

내마모성 KS L ;00;

꺽임강도 KS L ;00;

내동해성 KS L ;00;

내약품성 KS L ;00;

첨지의

접착성,박리성,재

질 및 개구율

KS L ;00;

접착력 시험 KS L ;00;

-009

<당 한

장씩

종

별

시험종목 시험방법

시험빈도(측

정빈도)

타일

흡수율 KS L ;00;

-제조회사별

-제품규격별

내균열성 KS L ;00;

내마모성 KS L ;00;

꺽임강도 KS L ;00;

내동해성 KS L ;00;

내약품성 KS L ;00;

첨지의

접착성,박리성,재

질 및 개구율

KS L ;00;

확산반사율 KS M

5000-3;<;

내오염성 KS M 30<

접착력 시험 KS L ;00;

-009

<당 한

장씩

11. 내오염

도장

(p= 3)

현장시험빈도 해당사항 없음 현장시험빈도 해당사항 없음

터널공 381

터널공

382 ❙ 터널공

붙임 2 터널 현장 벽면 반사율 측정 결과

□ 개통 전 터널(고속도로)

o 측정개요

내장 종류 노선 터널명 연장(km)

타일 대구외곽순환선 연경터널(둔산방향) 1,144

도장 대구외곽순환선 도동3터널(서변방향) 607

o 측정결과

구분

입구부 중간부 출구부

좌 우 좌 우 좌 우

타일 74.34 74.04 76.06 76.25 72.84 72.49

도장 60.46 67.1 68.28 67.68 65.93 67.81

□ 운영 중 터널(고속도로)

o 측정개요

내장 종류 노선 터널명 연장(km) 준공연도

타일 서울양양선 내촌1터널 1,267 2017

타일 서울양양선 북방3터널 1,518 2009

도장 서울양양선 화촌6터널 599 2017

o 측정결과

구분

입구부 중간부 출구부

세척전 세척후 세척전 세척후 세척전 세척후

타일(내촌1터널) 63.59 63.47 59.28 59.12 52.01 55.93

타일(북방3터널) 68.72 63.76 51.74 63.41 53.44 66.68

도장(화촌6터널) 65.86 57.01 42.68 52.47 42.48 55.46

382 터널공

터널공 ❙ 383

터널공

□ 운영 중 터널(일반국도)

o 타일 설치 터널 측정결과

번호 터널명

준공

연도

세척전 세척후

입구 중간 출구 입구 중간 출구

1 월드컵터널 2001 52.9 70.8 56.9 54.2 72.0 58.3

2 둔촌터널 2009 45.4 41.6 54.6 63.7 63.8 62.8

3 중원터널 2017 60.7 54.0 61.2 66.4 67.0 72.7

4 성내미터널 2009 52.4 44.4 37.5 67.3 66.5 67.2

5 도장터널 1993 51.5 43.5 37.7 54.1 55.3 52.9

6 동원터널 2002 56.3 55.3 52.3 67.8 66.4 65.7

7 정개터널 2017 59.9 41.5 58.2 60.4 60.5 61.4

8 학고개터널 2002 51.5 44.9 54.4 59.6 59.5 59.7

9 공세터널 2018 62.8 58.6 58.5 69.6 68.9 68.8

10 방교터널 2014 53.1 46.2 45.1 55.9 54.8 54.2

11 청명터널 2009 59.7 55.7 50.3 64.3 67.1 64.1

12 우암산터널 1999 48.3 48.1 49.8 61.8 62.0 63.1

13 성화터널 2011 69.8 70.7 70.5 73.0 72.5 72.6

14 구룡터널 1998 57.3 51.0 47.8 64.9 66.2 65.5

15 청수생터터널 2010 66.4 67.4 68.6 67.6 69.4 70.7

16 봉서산터널 2011 45.6 38.0 42.8 56.4 58.1 56.8

17 남산터널 1995 31.0 32.6 40.3 57.5 57.1 56.7

18 청북터널 2009 61.9 61.8 59.9 62.7 65.2 62.6

평균값 54.8 51.0 52.6 62.6 64.0 63.1

최대값 69.8 70.8 70.5 73.0 72.5 72.7

최소값 31.0 32.6 37.5 54.1 54.8 52.9

o 도장 설치 터널 측정결과

번호 터널명

준공

연도

세척전 세척후

입구 중간 출구 입구 중간 출구

1 자하문터널 1986 64.5 63.0 64.2 64.9 64.2 72.8

2 이배재터널 2021 30.5 22.6 27.4 36.6 28.8 35.2

3 상대원터널 2021 32.4 28.0 31.5 32.5 33.1 63.5

4 학의터널 2019 63.4 66.4 65.6 64.2 65.3 66.2

5 삼미터널 2021 62.5 53.5 60.3 72.1 69.9 69.9

6 문광터널 2021 39.8 33.6 73.9 64.3 71.3 64.8

7 원봉터널 2021 66.0 66.7 65.9 67.0 67.6 68.6

8 화흥터널 2009 51.9 37.5 37.5 58.1 55.5 56.4

9 유구터널 2014 55.2 41.3 51.9 71.5 66.8 67.8

10 동춘터널 2009 61.3 50.9 56.2 61.1 53.7 57.6

11 금촌터널 2020 43.1 46.7 51.8 59.0 63.9 62.3

12 초이터널 2018 24.5 24.1 23.7 22.9 23.7 24.2

평균값 49.6 44.5 48.3 56.2 55.3 56.9

최대값 66.0 66.7 65.9 72.1 71.3 72.8

최소값 24.5 22.6 23.7 56.2 23.7 24.2

터널공 383

터널공

384 ❙ 터널공

붙임 3 일본 고속도로 설계 요령 – 제3집 터널

(4) 터널 내장

6. 내장재 및 시공법 선정

6# 내장재 선정

내장재는 설치 대상인 터널의 여러 조건과 시공성, 경제성, 장기적인 내구성 등을 종합적으로

판단하여 선택한다.

내장재는 터널 안의 가혹한 조건에 설치되므로 요구되는 기능을 갖춘 재료를 선택해야 한다.

지금까지 사용되어온 내장재로는 표 6.1과 같이 타일, 섬유강화 시멘트판, 금속판(법랑, 스테인리스,알루미늄 등), 타일패널 등이 있다.

어떤 재료를 선택할지에 대해서는 터널의 길이, 교통량, 대형차 혼입률, 종단경사, 환기방식, 누수상태,청소, 청소빈도 등 여러 조건을 고려한 후 경제성, 주행 차량의 안전성, 장기적인 내구성, 유지보수

작업의 용이성을 종합적으로 평가하여 결정해야 한다. 내장은 터널 안이라는 제약된 공간에서 설치하는

작업이므로 이 점을 충분히 유념할 필요가 있다.

건설 시는 물론 터널 개통 후의 조건을 고려하면 높은 강도의 재료가 바람직하다. 또한, 개통 후

파손되었을 시의 교체 작업을 고려하여 장기적인 유지관리 측면을 포함한 경제성 등도 검토해야 한다.

특히, 접촉 사고 등에 의한 교환이 항시 이루어질 수 있도록 쉽게 입수 가능하고 시장성이 있으며

유지보수 작업이 용이한 재료가 바람직하다.

이와 같은 관점에서 과거의 연구 결과를 정리하면 과거에 타일 붙임이 시공된 터널에서 30년 이상이

경과한 후에도 충분히 기능을 달성하고 있는 것이 있어야 한다. 타일은 장기적인 세정 회복성에 관한

내구성이 우수하고 관리 단계에서도 교체 빈도가 적으며 세정하기 용이하다는 의견이 많다. 또한,

현시점에서 타일 붙임은 시공비 측면에서 가장 경제적이다.

가장 많이 사용된 섬유강화 시멘트판은 개통 후 오염이 잘 제거되지 않거나 세정 시 브러시

압착에 의하여 균열이 발생하고 설치철물이나 띠장이 부식되는 등으로 인하여 수십 년이 경과한 후에 교체되는 사례가 나타나고 있다. 패널 내장판은 설치철물, 띠장 부식 등에 따른 탈락에 의하여

주행 차랑에 대한 피해가 발생하지 않도록 개통 후 정기적인 점검 및 보수를 실시하여 안전성을 파악하고, 이중 안전 대책 등 안전성 확보 방책을 고려해야 한다.

또한, 내장재에 대해서는 계속 기술 개발이 이루어지고 있으므로 적용 시 장기 내구성 등에 관하여 충분히 검토하는 것이 바람직하다.

표 6.# 터널 내장재 검토 대상

① 타일

② 섬유강화 시멘트판

③ 법랑계 금속판

④ 스테인리스계 금속판

⑤ 알루미늄계 금속판

⑥ 타일패널

⑦ 세라믹계 대형판

⑧ 기타 재료

384 터널공

터널공 ❙ 385

터널공

6-2 시공법

신설 터널의 내장 시공법은 내구성, 경제성이 우수한 타일 붙임을 기본으로 한다.

기설 터널에서 대규모로 내장을 교체하는 경우, 비상용 설비의 배선·배관 설치 상황, 누수 정도, 라이닝면의 상태 등에 대하여 조사한 후 시공성, 경제성을 고려하여 내장재, 시공법을 검토한다.

내장으로 패널을 설치한 터널의 경우, 개통 후 10여년이 경과하자 내장판과 철물, 띠장이 부식되는 사례가 많이 나타나고 있다. 따라서 철물을 적게 사용하는 시공법이 내구성 관점에서 유리하고경제적이므로 신설 터널의 내장은 타일 붙임을 기본으로 한다.

기설 터널에 대해서는 내장판의 오염이 제거되지 않는 등의 이유로 시각 환경 개선을 위하여

대규모 내장 교체를 실시하고 있다. 내장을 교체하는 경우에도 내구성 관점에서 신설 터널과

마찬가지로 타일 붙임이 바람직하나 비상용 시설의 배선·배관 설치 상황, 철물 열화 상태 등을 조사하여 내장재, 시공법을 검토해야 한다.

다만, 라이닝면의 누수가 많은 경우, 누수가 심하여 백화 등에 의한 내장 표면의 오염이 예상되는 경우에는 타일 붙임이나 시선 유도 라인이 불리하다. 이와 같은 대책은 개통 중 규제 하에 시공이이루어지므로 규제 기간, 시공성에 대해서도 충분히 검토해야 한다.

대표적인 내장 및 시선 유도 라인의 시공법은 표 6.2와 같다.

표 6.2 내장 설치 방법과 재료의 종류

No. 시공법 설치 방법 내장재 종류 설치 위치

① 타일 붙임 (a) 접착제로 부착 타일 검사원 통로 측벽부

라이닝 측벽부

② 패널 붙임

(a) 접착제와 앵커볼트 병용

(A) 상하부를 고정철물과

앵커볼트로 라이닝면에

고정

섬유강화 시멘트판

검사원 통로 측벽부

라이닝 측벽부

금속판

타일패널

기타

③ 패널 설치 (a) 띠장 방식

(A) 점받침 방식

섬유강화 시멘트판

라이닝 측벽부

금속판

타일패널

기타

④ 시선 유도 라인 (a) 도장재 도포(도료)

(A) 접착제로 부착(타일)

도료 측벽부에 노면 높이

2.5m인 위치를

상단으로 설치

타일

기타

터널공 385

터널공

386 ❙ 터널공

붙임 4 백전1터널 금속패널 내장재 시험시공 제안서

* 출처 : 2020년 광주전남본부 작성 문건 중 발췌

□ 건 명 : 내구성은 Up, 비용은 Down되는 터널 벽체 마감재 개선

o 터널 벽면 내장재를 기존 타일, 도장에서 → 금속판으로 개선

o 터널내부 조도기능(밝기) 향상으로 안전 및 미관 향상

※ 본사 주관부서(검토 및 확산) : 설계처

□ 배 경

ㅇ 기존 터널벽면 마감재 처리에 대한 개선방안 도출

⇒ 기존공법 : 1km 이상 = 타일(고가), 1km미만 = 도장 (밝기 및 미관 불량)

□ 내 용

ㅇ 터널벽면을 금속판으로 개선하여 조도 및 미관향상

구 분

기 존 개 선

타일 (1km이상 터널) 도장 (1km미만 터널) 금속판 (불소도장)

사진

세정

회복력

매우 우수 장기적 저하 매우 우수

고압

세척

적용성 우수 도장 탈락, 노화 적용성 우수

미 관 우수

양호(다양한 문양 도입가능)

*바탕면 불량시 도장면 불량

우수

내구성 반영구 (파손시 복구) 10년이내(재도장 필요) 반영구(파손시 복구)

반사율 우수(정반사 60이상) 우수(확산반사 80이상) 우수(정반사 60이상)

공사비 60천원/㎡ 24천원/㎡ 23천원/㎡

⇒ 터널 휘도 (반사도) 측정결과 도장대비 1.5배 향상

⇒ 공사비는 절감, 내구성은 향상 (별첨: 공사비 비교)

* 도장대비 재료비는 상승되나 설치하는 인건비 감소로 전체 공사비 절감

386 터널공

터널공 ❙ 387

터널공

ㅇ 기존 공법 문제점 (내오염 도장)

- 내구년수 약 10년, 청소시 회복율 저하

- 고압살수에 의한 도장 탈락, 콘크리트면 누수 등으로 미관 불량

ㅇ해외사례 조사 및 개선방안 적용 검토

* 일본 터널내장재 기준 : 타일, 금속판, 세라믹계열, 기타

ㅇ금속판 시공 완료/ 위치 : 광주대구선 백전1터널(!""ꠘ)

* 금속판(알미늄합금)장점 : 불연성, 반사율•시공성•경제성•미관•유지관리 우수

* 동일조건(백전1터널) 휘도 측정결과 : 금속판 20 cd/㎡, (도장 17, 타일 21)

* 부식, 염수영향 검토 : 불소도장으로 인한 내오염, 내염, 내식성 확보

※ 시공결과 (금속판 마감재)

터널공 387

터널공

388 ❙ 터널공

□ 성 과

o (재무성과) 예산절감

> 타일/금속판 (;,8889 터널기준)

구 분 타일 (H=3m) 금속판 (H=3m) 비고

공사비 540백만원 207백만원 절감 △333백만원

> 도장/금속판(;,8889 터널기준) /<8년 LCC분석

구 분 도장 (H=2m) 금속판 (H=2m) 비고

공사비

288백만원

*2회 도장 / 10년마다

69백만원

* 1회 설치

절감 △219백만원

> ;개노선 신설시 평균 터널수 <8개(양방향) △333백만원 × 28개 = 93억원

o (비재무성과) 유지관리 효율 및 안전 증대

> 터널내 밝기 향상으로 터널등 점등 수 축소로 전기료 절감

> 조도 및 미관향상으로 터널 안전사고 예방

> 설치간편, 벽면 청소 등 유지관리 효율 향상

> 다양한 재료 도입으로 현장여건에 맞는 선택범위 확대

388 터널공

터널공 ❙ 389

터널공

붙임 5 타일 및 도장의 반사 특성 및 재료 특성 차이

□ 타일은 표면 미세 요철의 양이 적어 정반사(거울반사) 특성이 강한 반면,

도장은 상대적으로 표면 미세 요철의 양이 많아 확산반사 특성이 강함.

o 총반사율은 정반사율과 확산반사율의 합이므로 정반사 광량이 많은

타일은 도장보다 상대적으로 확산반사율이 낮아지게 됨.

총반사율 = 정반사율 + 확산반사율

구 분 정반사(거울반사) 확산반사

반사

형상

반사

특성

빛이 거울면처럼 매끄러운 면에

입사할 때 입사각과 같은 크기

의 반사각 방향으로 나아감.

빛이 미세한 요철이 있는 표면

에 입사할 때 반사광이 모든 방

향으로 나아감.

□ 타일의 반사율은 시공접착면의 상태(평활도)에 관계 없이 일정하게 유지

되는 반면, 도장의 반사율은 피도면의 평활도에 따라 변하며, 특히 터널

벽면과 같은 콘크리트 면은 표면의 평활도가 다소 낮아 실제 도장 시공

시, 시험값보다 반사율이 낮아지는 경향이 있어 실제 요구되는 반사율

보다 기준치를 높게 설정할 필요가 있음.

□ 상기와 같이 타일과 도장은 재료적 특성 및 반사 특성이 상이하여 확산

반사율 기준을 차등 적용할 필요가 있음.

터널공 389

터널공