1. 도입
 
가. 2011년 9월 그린 라인 23km가 개통되고 정확히 2년 이후에 레드 라인 52km가 개통되어, 두바이 메트로는 세계 최장의 무인 메트로 운영을 하게 됨
 
1) 많은 인구 증가가 예상되며 자동차가 지배적인 도시에서, 두바이 메트로는 고객에게 편안함을 이전과 같이 제공하고 정시성과 서비스 주기 그리고 이 나라의 전략적인 요구와 야망 실현을 위해 이 시스템을 디자인함
 
2) 이 논문은 4.8조 파운드 자금의 이 프로젝트에 대한 요약이며 특히, 2002년 최초 설계 때부터 2011년 완전 개통 때까지 스타일리시하고 정확한 건축학적 관점에서 시행된 토목공학적 솔루션에 대한 것을 강조하게 됨
 
나. 아랍에미리트연합의 두바이 시는 최근 몇십 년 동안 급격한 물리적, 경제적 성장을 함으로써, 심각한 도로교통 혼잡을 경험하게 됨
 
1) 앞으로 인구는 나라 전체적으로 50% 이상 증가하여 2017년에는 3백 만에 이르고 여행객 증가도 상당할 것으로 예측되어, 두바이 정부는 1997년에 통합 교통시스템의 근간으로 고품질의 메트로 시스템 설치를 결정함
 
2) 초기 단계에서 정부는 사막 환경에서 자동차 운전자에게 자동차 운행을 포기시키는 것이 중요한 도전이라고 생각했으며, 이것은 철도와 수로, 택시 그리고 버스시스템의 통합적 접근과 함께 성공을 위한 최상의 설계 표준, 서비스의 질 그리고 안전을 요구하게 됨
 
다. 2002년 시행된 최초 연구를 통해, 주요 건설방식, 구매 옵션과 함께 도시 영역을 극대화하기 위한 다양한 노선 대안의 타당성을 검토함
 
1) 2004년, 두바이 새 정부는 Systra를 최초 타당성 연구를 개괄적 설계로 변환하기 위한 선임 컨설턴트로 임명했으며, 이것은 나중에 설계-건설 계약 서류의 기초가 됨
 
2) 2005년 5월, 두바이 래피드 링크 컨소시엄이 계약되었으며, 이 컨소시엄에는 미쓰비시 중공업, 미쓰비시 상사, 일본의 오바야시와 카지마 그리고 터키의 [Yapi Merkezi Insaat Ve Sanayi A.S]사가 참여함
 
3) 토목, 전기기계 시스템 설계는 Atkins사에 그리고 레일시스템 설계는 미쓰비시에 하도급되었고, 시스템 솔루션 회사로는 탈레스와 같은 전문 공급회사가 결합함
 
4) PM과 컨설팅 서비스는 2005년에 시스트라-파슨스 조인트 벤처와 계약을 체결하여, 설계-건설 계약자를 관리하고 설계 엔지니어 관리자로서의 역할을 함
 
 

2. 건축학적 콘텍스트
 
가. 이 프로젝트의 건축학적 비전은 초기부터 극도의 높은 설계 표준을 세팅하고 세계적 수준의 메트로 건축을 구축하는 것이었음
 
1) 이 야심은 사람들 모두가 인정하는 아이콘적 네트워크를 구축하면서도, 장애인과 정상인 모두에게 최상의 안락함과 안전을 제공하는 것이었음
 
2) 많은 디자인 목표와 테마는 전통유산적 테마 즉, 지상역과 출입구는 경량의 클램-쉘 (clam-shell) 프레임으로 반영된 두바이의 펄-다이빙(pearl-diving) 역사를 의미하는 것임
 

<두바이 펄-다이빙 역사를 반영하는 클램-셀 지상역 디자인>

 
3) 두바이 메트로는 승객이 역을 구별할 수 있도록 지하역과 지상역에 서로 다른 색깔인 녹색(공기), 청색(물), 황색(대지) 그리고 적색(불)을 사용함

나. 그린 라인 2개 역에 적용된 추가적인 문화유산적 콘셉트로는 역 출입구와 인테리어 디자인이 있는데, 이것은 토착 건축방식의 형태, 재료 그리고 기타 사항을 사용하여 기존의 역사적인 건축과는 구별되며, 지상역 출입구는 역사적인 아랍 정원 주택과 절묘하게 통합됨
 
1) 이러한 접근법에는 수동형 환기전략에 의해 주택 내부의 냉방을 위해 전통적으로 사용되는 윈드타워(wind tower, barjeel)과 같은 것이 포함됨
 
2) 지하역의 경우, 아래 그림과 같이 리프트 샤프트와 출입구 포드를 위해 재해석됨
 

<전통적인 윈드타워 냉방 타워를 특징으로 하는 지하역 구조>
 
 

3. 공사 개요
 
가. 두바이 메트로는 47개 역, 3개 차량기지로 구성된 노선 연장 75km로, 기존 인구밀집 지역과 새로운 상업지역, 상업용 허브 그리고 혼합목적의 지역을 연결하여 이동권을 극대화하고 연속적인 이동을 보장하는 것이었음
 
1) 인프라시설은 2단계로 건설되었고, 모두 전략적인 목표 달성을 위해 패스트-트랙 방식을 사용함
 
2) 52km, 29개 역의 레드 라인과 23km, 20개 역의 그린 라인으로 구분됨
 
나. 52km의 레드 라인은 북동부와 남서부를 연결하며, 지하 5.7km는 터널 보링 방식으로, 42.8km는 고가 그리고 3.5km는 지상으로 건설됨
 
1) 레드 라인은 2개의 대형 주차장시설, 25개의 고가역과 4개의 지하역이 있음
 
2) 노선 끝 부분에 2개의 차량기지가 위치함
 
다. 23km의 그린 라인은 단선 터널로 8.3km 그리고 나머지 14.7km는 고가 방식임
 
1) 12개의 고가역과 8개의 지하역, 주차장 1개소 그리고 북쪽 끝에 차량기지가 있음
 
 

4. 터널
 
가. 터널 구간과 지하역은 두바이의 오래된 인구밀집 지역에 위치하기 때문에, 인접 부동산 기초에 대한 정보가 부족한 관계로, 계약자가 이 구조물에 영향을 지치지 않도록 자체적인 조사를 진행함
 
1) 모든 터널은 9.56m 지름의 3개의 터널 보링 머신(TBM)을 사용하여 건설되었고, 보링된 터널의 길이는 레드 라인 4.2km, 그린 라인은 7.1km임
 

<지하역 건설을 위한 9.56미터 지름의 TBM>

 
2) 터널링 장비는 계약자가 두바이 상황을 고려하여 선택했으며, 작업 진행률은 매일 15미터 정도의 10개 터널 링이었음
 
나. 지하역은 레드 라인 4개, 그린 라인 8개 그리고 환승역으로 2개가 있음
 
1) 모든 역은 다이아프램 벽과 전통적인 톱-다운 건설 기술로 건설되었으며, 다이아프램 벽 패널은 메인 역 박스에는 폭이 2.8m×1.2m, 깊이는 50m이며, 출입구 쪽은 폭이 0.8m, 깊이가 20m임
 
2) 다이아프램의 완성과 적절한 컷-오프 보장을 위한 배수펌프 시험을 거친 후, 역 발파작업을 진행함
 
 

5. 고가작업
 
？ 레드 라인의 고가는 약 44.1km이며 그린 라인은 14.7km임
 
1) 고가와 고가역 건설의 전체적인 전략은 론칭 거더의 이동으로 진행됨
 
2) 총 10개의 론칭 거더가 레드 라인에 사용되었고, 이것 중의 8개가 그린 라인에 사용됨
 

<고가 작업에 사용된 총 10개의 론칭 거더>

 
3) 론칭 거더의 이동은 고가 데크 작업에 상당한 영향을 미쳐, 근처 지역에서 목적의식적으로 제작됨
 

<하루에 40개까지의 고가 데크를 제작한 작업현장, Jebel Ali>
 
 

6. 파일링 공사
 
가. 두바이 지반상황은 파일링 작업에 좋은 상황으로, 20m에서부터 두바이 중심부 수로인 두바이 크릭 지역 인접부는 약 50m 정도임
 
1) 총 사용된 파일과 기주의 수는 레드 라인 2,626개 그리고 그린 라인 1,945개임
 
2) 파일은 약한 부위의 위험 때문에 엔드-베어링으로 프랙션 파일을 설계하는 것은 무시하고, 파일 캡 필요성 제거를 위해 계약자에 의해 최적화됨
 
 

7. 지상역 공사
 
가. 유선형의 지상역은 현재 세계 최고의 빌딩인 828m 높이의 부르즈 할리파(Burj Khalifa)를 포함한 2개의 초고층 건물 사이의 도시 마천루와 먼 사막지역 그리고 아라비아 해의 수려한 모습을 제공하도록 주의깊게 설계됨
 
1) 적절하게 빛나고 주의깊게 미세 처리된 덮게가 조명과 승객 집중을 위해 사용될 자연조명을 제공함
 
2) 3가지 형태의 지상역 콘셉트가 존재함
 
가) 지면의 콩코스와 지상의 플랫폼 형태
 

나) 출입구 포드와 보행자용 전용다리(footbridge)를 가지고 그 아래로 차량과 보행객이 자유스럽게 이동하는, 지면 5m 높이에서의 콩코스와 플랫폼 형태
 

다) 지면의 콩코스가 있지만, 열차 운영은 확장되어 추가적인 플랫폼이 장래 확장과 철도차량의 특수한 운영이 가능토록 하는 형태
 
 

8. 출입구와 보행자 전용다리
 
가. 출입구 포드로 알려진 역 출입구는 역 전체 설계 원칙과 비슷한 콘셉트로, 역의 아이콘적인 금색 곡선 지붕은 출입구 형태를 상징하고 다른 구조물과 미적인 연속성을 제공함
 
1) 출입구 포드는 지상, 지하역 모두에 편안한 접근을 제공하고 기존 주위와 미래의 개발을 연결하도록 계획되었으며, 구조적이고 건축적인 구역은 보행자 전용다리 입구로 직접 연결되는 추가 접근로를 가능케 함
 
2) 버스와 택시는 가장 편안한 환승이 가능하도록 출입구 근접 지역에 위치함
 
나. 보행자 전용다리의 확장 네트워크는, 이전에는 보행자가 싫어했던 고속도로와 도시 대면적 공간을 연결함
 
1) 또한, 사람들이 역으로 도보로 걸어가는 것을 유도하도록 일부 대형 지역에서는 평면 엘리베이터가 제공됨
 
2) 레드 라인과 그린 라인 전체의 고가 보행자 전용다리의 길이는 각각 3.8km와 0.6km로, 모든 구조 공사와 외부 작업이 완료된 이후에 몇 주 동안 일시적으로 교통을 통제하여 건설됨
 
3) 이 작업은 일본에서 수입된 2대의 자체 추진력을 가진 모듈형 이동수단으로 이루어졌고, 총 26개의 스팬이 10개월 동안 주말을 이용하여 건설됨
 

<자기 추진력을 가진 모듈형 이동수단인 보행자 전용다리 스팬>
 

<보행자 전용다리>
 
 

9. 유지보수용 차량기지
 
가. 3개의 차량기지가 건설되었으며, 2개소는 레드 라인 그리고 1개소는 그린 라인용임
 
1) 차량기지는 레드 라인에 104개 편성 그리고 그린 라인에 60개 편성을 유치하며, 필요한 토지의 경사를 낮추고자 토공 작업 이전에 현장 구획과 유틸리티 배치 작업이 완료됨
 
2) 모든 건물이 역 개발을 위한 디자인 테마의 연속으로 디자인됨에 따라, 마감 사양이 상당이 높음
 
3) 모든 차량기지에는 많은 부대시설을 가진 냉방이 되는 유치공간과 세척 건물이 있으며, 각 차량기지는 전용 제어센터가 설치되어 중앙관제센터와 통합됨
 
 

10. 전기기계 시스템(이하 ‘E&M’)
 
가. 역과 차량기지의 E&M 시스템은 작업요소가 많고 중요한 계획 및 상세적용이 필요함
 
1) 디자인 개발 단계에서, 냉방 부하와 관련 공간 사양이 상세하게 평가되었기 때문에, 태양열 부하, 가동 부하, 개별시스템으로부터의 조명 및 장치 부하와 구동전력, 통신, 화재방지 시스템과 냉방시스템 등의 일반적인 부하 등 모든 것이 고려됨
 
2) 메트로 전체적인 전력배분 시스템은 132KV를 수전하는 3개의 전용 변전소에 의해 제공됨
 
가) 이 전력은 각 변전소에 위치한 급전소, 주차장 그리고 독립 건물에 33KV의 전력으로 변환시켜 공급함
 
나) 이곳에서, 전기는 750V 직류로 변환되어 열차구동 전력시스템과 빌딩에서 사용하는 저전력시스템으로 분산됨
 
나. 건물과 역 냉방은 전체적인 기계적 시스템에서 상당한 역할을 하는 바, 많은 냉수를 공급하기 위해 지역냉방 공급회사를 이용하기로 함
 
1) 분리 계약의 하나로, 지역냉방 공급회사가 4.8℃의 온도 조건과 많은 용량을 보장하고자 필요한 분산시스템과 함께 많은 냉각장치를 건설함
 
다. 일반적인 E&M 시스템과는 특별한 터널 환기시스템이 설치됨
 
1) 엄격한 화재 안전과 피난 조건 그리고 환경조건 때문에 매우 복잡한 설치작업이 이루어졌는데, 전체 시스템은 터널 구역 내의 전략적인 지점에 있는 공기 취급 유닛, 터널 환기 팬, 여압 팬과 댐퍼로 구성됨
 
2) 터널에서의 화재와 비상상황에 따른 다양한 운영 모드가 세팅되있으며, 모두 지역 제어시스템이나 운영지점 또는 역 책임자 사무실에서 이루어짐
 
라. 전체 E&M 시스템은 운영 제어시스템과 통합된 환경 제어시스템을 사용하여 제어되어, 역 책임자와 모든 시스템의 운영 컨트롤러에 실시간 성능을 제공하게 됨
 
 

11. 레일 시스템
 
가. 두바이 메트로 네트워크에 제공된 지원용 레일시스템은 프로젝트의 모든 측면과 자산 부분에서 복잡한 상호관련된 시스템과 서브시스템의 결합을 보여줌
 

<레일시스템은 완전히 통합된 네트워크 차원의 운영제어시스템을 특징으로 함>

 
1) 이것에는 통신을 통합하고 발전한 운영관리를 가능케 하는 확장형으로 완전하게 통합된 네트워크 차원의 운영제어시스템에 의해 지원되는 세계 최대의 인터넷 프로토콜 카메라 네트워크에서부터 이용 가능한 한 가장 발전한 유지보수 시스템에 이르기까지 다양함
 
2) 이 시스템에는 통합된 유지보수 관리시스템에 연결되는 자동화된 차륜 모니터링시스템이 포함되는데, 이 시스템은 운영 및 유지보수 효율성 극대화를 위한 모든 계획 및 사후 유지보수 활동에 사용되고, 미래의 생애주기 비용과 비즈니스 계획 활동을 지원하는 필수 데이터를 제공함
 
나. 추가적인 중요 시스템으로는 화재 안전과 사고 관리를 각각 수행하는 두바이 토목국과 두바이 경찰국에 모든 시설과 전자시스템에 통합된 침입경보시스템이 포함됨
 
1) 완전 자동 무인운영은 원격 중앙제어센터에서 열차를 관리하고 제어할 수 있도록 하는 최신의 신호 및 통신시스템에 의해 가능한 것임
 
2) 또한, 최신 시스템이 자동으로 요금과 승객 정보를 수집하여 운영 효율성을 제공하고 미래 계획을 위해 사용할 데이터를 제공함
 
다. 피크시간 대에 5량 1개 편성으로 운영되는 각 라인은 최종적으로 한 방향에서 1시간 동안 25,700명 이상의 승객을 수송하도록 설계됨
 
1) 현재 이용객은 그린 라인의 개통 이후 상당히 증가했으며, 현재 차량 운영도 한 방향 1시간당 14,000명 이상을 쉽게 지원함
 
2) 이 용량은 수많은 중요 행사에서 시험 되었고, 두바이에서 시행되는 모든 중요한 공공 행사의 계획에 중요한 입력값으로 작용하게 될 것임
 
라. 철도차량의 독특한 측면 중의 하나는, 여성과 어린이 전용차와 노인 전용차량으로 표준 수준보다 더 높은 편안한 수준을 제공하려는 의도임
 
 

12. 앞으로의 과제
 
가. 두바이 메트로는 현재 2개의 완전 자동 노선이 운영되지만, 미래의 교통 개발과 기술혁신에 대한 검토는 계속 진행 중임
 
1) 현재 알 수포(Al Sufouh) 트램 프로젝트가 진행 중이며, 이 프로젝트는 두바이 마리나 지역 내부와 근처를 추가 연결하고 메트로 간의 추가 상호연결을 제공하는 것이 목적임
 
2) 현재 운행 중인 그린 라인 연장(세계적 학문 도시내 인구밀집 지역으로의 연장)과 퍼플 라인(두바이 중앙부의 기존 공항 인프라시설과 미래의 항공교통 성장을 위해 개발 중인 거대한 인프라시설을 연결하는 공항 네트워크 라인) 신설이 검토 중임
 
3) 이러한 프로젝트가 계획과 타당성 연구에서 현실로 진행될지는 시간이 지나야 하지만, 명확한 것은 세계적인 교통센터와 중동 아시아의 재정 허브로 남으려는 두바이의 목표와 결정이 계속된다는 것임
 
4) 이러한 목적 달성을 위해, 지역 및 글로벌 경쟁에 앞서 세계적인 수준의 상당한 투자를 진행할 것으로 보임