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견고하고 가벼운 Dyneema® 로 공중에서 가공 전력선 교차 문제를 해결하다

비계 제거를 통한 시간 및 비용 절약

Global engineering giant Wood 사(구 AMEC Foster Wheeler 사)는 가공 전력선 건설 및 유지보수 분야에서 경쟁 우위를 점할 방도를 찾고 있었습니다. 속도를 단축하는 방법은 무엇일까? 더 안전하게 작업할 수 있는 방법은 무엇일까? 작업 공정을 단순화할 수 있는 방법은 무엇일까? 이러한 고민 끝에 Global engineering giant Wood 사의 혁신 팀은 비계를 개선 영역으로 지목했습니다. 그로부터 소소하지만 뛰어난 공학적 돌파구가 탄생했습니다: Dyneema® 소재로만 만들 수 있는 새로운 가공선 교차 시스템, Skysok®.

가공선 교차와 관련된 어려움

가공 전력선은 125년 전부터 사용되어 왔습니다. 그러나 전압과 송전탑의 설계와 소재가 발전하는 동안 고속도로, 철도, 강, 골프 코스, 공원 및 다른 고위험 장애물을 지나는 문제와 관련한 기술은 답보 상태에 머물렀습니다. 비계와 네트를 세우는 방법이죠.

이 방법은 물론 효율적입니다. 하지만 거대한 비계를 세우고 이를 안전 네트로 덮는 일에는 비용과 시간이 많이 소모됩니다. 한 세기가 넘도록 이어져 온 전선 유지보수 방법에 혁명을 일으킨다면 경쟁 우위를 점할 수 있음을 알게 된 Wood Plc 팀은 오늘날의 기술과 깨끗한 종이 한 장을 이용해 어떤 결과를 낳을 수 있을지 시도해 보기로 했습니다. 팀은 영국 및 전 세계에서 모범 사례를 평가하고 급진적인 방법을 구상하기 시작했습니다. 목표는 도로, 고속도로, 철도와 공공장소의 가공선 교차 작업에서 비계와 안전 네트의 사용 필요성의 완전한 제거였습니다.
 

Skysok® 시스템은 기존 시스템 대비 시간을 20% 절감합니다


비계에서 삭스로

이들이 고안한 솔루션은 고전압 케이블 그 자체와 주변으로 확장할 수 있었습니다. 강력하면서도 경량인 ‘삭스’는 전력선을 따라 이어질 수 있었으므로 비계와 네트의 필요성을 종식시킬 수 있었습니다. ‘삭스’는 최대 450m에 달하는 설계 하중을 지탱할 수 있고, 비계와 네트보다 빠르고 수월하게 적용할 수 있어야 했습니다. 물론 가장 중요한 것은 안전이었습니다. 

전력선 산업은 강선으로 제작된 솔루션을 사용해 왔으며, 합성 로프 소재의 대안에 미심쩍어 했습니다. 하지만 팀의 새 구상에는 강도가 높으면서도 무게가 가볍다는 조건이 필수적이었으므로 합성 섬유의 사용은 필수적이었습니다. 때문에 Wood Plc는 산업용 삭구 윈치 제조사인 Harken Industrial 사에 문의했습니다. Harken Industrial 사는 하중 핸들링, 로프 액세스, 높은 곳에서의 작업 및 안전을 전문적으로 다루는 업체입니다. 또한 로프 제조사인 Teufelberger 사와의 파트너쉽은 프로젝트에 특히 중요했죠. 또한 Harken 사는 Dyneema® 섬유로 만들어진 고강도의 경량 로프를 사용해 설계한 경험을 보유하고 있었습니다.

Wood Plc - Skysok®

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Skysok® 시스템은 다심 배치를 보다 효율적으로 교체할 수 있게 한 동시에 그 아래에 위치한 시설에 가해지는 위험은 최소화했습니다.


Dyneema® 소재의 강철보다 강한 로프

Teufelberger STS (Stronger Than Steel) 로프는 Dyneema® SK78 섬유로 만들어졌으며 같은 직경의 강선 로프보다 7배 더 가볍습니다. 이 때문에 조작하기가 매우 쉽죠. 동시에 같은 직경의 강선 로프보다 파괴 강도도 높습니다. 요약하자면 Harken/Teufelberger/Dyneema® 조합은 Wood Plc 사가 찾고 있던 무게 대 강도 비율, 유연성, 적용의 수월함 등의 이점을 제공했다는 겁니다.

프로젝트는 완성까지 도합 24개월이 걸렸습니다. Harken Industrial 사가 마주한 주요 과제는 가능한 한 많은 기존 장비를 사용하면서 로프 사이즈, 무게와 성능 간 가장 최적화된 균형을 찾는 것이었습니다. 또한 강선 로프를 표준으로 사용해 온 업계에 섬유 로프의 안정성 및 성능을 입증해야 했습니다. Harken Industrial 사와 Teufelberger 사는 Teufelberger STS 설계를 조정하여 로프의 사양이 요구 사항을 모두 충족하도록 하기 위해 긴밀히 협업했습니다. Harken 사는 또 이후의 시험에서 설계 계산 및 모델링을 검증하고 업계 승인을 위해 상세한 기술 문서의 작성을 지원했습니다.
 

Skysok® 과 Dyneema® 소재의 장력선의 조합은 파손되거나 떨어질 경우 전력선을 보호합니다


Skysok® 가공선 교차 컨셉

Skysok® 시스템은 다심 배치를 보다 효율적으로 교체할 수 있게 한 동시에 그 아래에 위치한 시설에 가해지는 위험은 최소화했습니다. Skysok® 시스템은 이렇게 작동합니다: 시스템은 14mm 산업용 폴리에스터 로프로 잡아당겨져 올바른 위치에 놓입니다. 이 로프는 경량 대비 고강도로 만들어진 Teufelberger STS 장력선을 한 송전탑에서 다음 송전탑으로 잡아당겨 기계적으로 고정시킵니다. 로프에 장력을 가하면 폴리에스터 웨빙으로 만들어진 삭스 구조를 전력선 위로 잡아당기게 됩니다. Skysok®과 Dyneema® 소재의 장력선의 조합은 전력선이 파손되거나 떨어질 경우 선을 붙잡아 제어함으로써 취약한 자산을 보호합니다.

Skysok®의 월등한 무게 대비 강도 비율은 기존대로 비계와 네트를 사용하는 경우와 비교했을 때 안전, 물류 및 이동성을 한층 개선하는 효과를 가져옵니다. 가벼운 Skysok® 시스템은 사용하기에 편하며, 섬유 소재이기 때문에 일반 강선 로프와 비교했을 때 연결된 장치에 손상을 줄일 수 있습니다. 그리고 무엇보다도 유의미한 비용 절감, 안전 개선 및 제3자에 끼치는 영향을 감소할 수 있습니다.

모두 Wood Plc 이노베이션 팀이 구상한 대로죠.

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