■ BIM 기반 형상코드를 이용한 내력벽 철근길이 자동 산정 기초 연구 - 임지영·김선국(경희대)
철근 콘크리트(RC) 구조는 건설 단계에서 많은 양의 콘크리트와 철근을 사용한다. RC 구조물의 주요 자원인 철근은 다른 자원보다 단위 중량당 더 많은 CO2를 발생시킨다.
이를 해결하기 위해 휴리스틱 알고리즘을 사용하여 구조 설계 후 생성된 도면에서 철근을 특수 길이(Special length)로 산정하면 절단 폐기물이 거의 0에 가까울 수 있음을 확인했다. 그러나 효율적으로 총 철근량을 산정하기 위하여 필요한 철근길이 자동 산정 시스템이 아직 마련되지 않았다.
따라서 본 연구의 목적은 BIM (Building information modeling) 기반 형상코드를 이용한 내력벽 철근길이 자동 산정 기초 연구이다.
사례현장은 경기도에 위치한 주택재개발 정비사업 단지로, 지상 34층, 지하 5층의 22개동 및 벽식 구조로 이루어져 있다. 그 중 1개 동을 선정했고, BS 표준형상코드(BS8666:22020)를 토대로 내력벽의 수평철근에 적용된 철근 형상 코드를 작성했다.
이를 활용해 구축된 BIM 모델과 도출된 철근 정보를 활용해 수직 철근의 철근 가공도를 작성할 수 있다.
■ 대형물류센터 PC부재 양중을 위한 크레인 궤적거리 산정 기초 연구 - 임지영·오진혁·김선국(경희대)
대형물류센터는 층고가 높고, 경간(Span)이 길기 때문에 5~10m 길이의 기둥과 보가 필요하므로 PC(Precast Concrete) 구조로 설계되고, 중량의 PC부재 양중을 위한 대형 크레인(crane)이 필요하다.
PC부재 설치계획(erection planning)은 일반적으로 현장 엔지니어의 경험과 능력에 따라 오류가 발생할 수 있으며, 이 문제를 해결하기 위해서 체계적인 PC부재의 설치계획 수립을 위한 기초적 분석 방법이 필요하다.
크레인의 위치에 따라 궤적을 쉽고 빠르게 산정해 현장에 적용한다면 양중작업을 최소화할 수 있으며, 본 연구의 목적 또한 대형물류센터 PC부재 양중을 위한 크레인 궤적거리 산정 기초 연구이다.
본 연구에서는 PC부재 양중작업 시 일반적으로 사용되는 크롤러(crawler) 크레인을 대상으로 하며, 크레인 주요 이동경로는 첫째, 부재 양중 시 크레인 붐의 수직이동, 둘째, 설치위치 잡기를 위한 크레인의 수평이동을 통한 위치 이동 등 2가지로 정의할 수 있다.
97.74m 붐길이를 적용해 수직 9m, 수평 92m의 회전거리를 각각 산정했으며, 궤적거리는 101m로 산정됐다. 크레인 작업 거리는 5.05분으로 도출, 이는 곧 적정한 시간으로 판단됐다.
■ 건설현장 인력시스템 관리 개선방안 - 허정현(대용산업개발)·김규용(충남대)·허재용(대용건설)
건설산업은 인력 의존도가 높은 산업으로, 현재 인구 고령화와 저출산 문제로 인력난을 겪고 있으며 이러한 문제 해결을 위해 다양한 인력풀의 투입으로 공사를 진행하고 있다.
그 와중에도 외국인 노동자 현장 투입이 상당한 비중을 차지하고, 특히 불법체류 노동자는 신분상으로 의료서비스가 취약하기에 보건적으로 예기치 못한 사고를 일으킬 가능성도 배제할 수 없다.
이에 충남대학교 간호대학과 컴퓨터융합학과와의 공동연구를 통해 ICT 기술을 이용해 외국인 노동자의 건강 상태를 파악하고 이를 기록, 차후 주의가 필요한 노동자를 확인 후 주기적인 헬스 모니터링 및 안전사고 예방을 위해 노동자 헬스 모니터링 체크리스트를 개발, 건설현장 보건관리에 활용하고자 하고 있다.
■ 패닉디바이스 디자인 방향성에 관한 연구 - 강순옥(한국기술교육대)·임보혁(건축자재시험연구원)·이주원·이해열((주)동광명품도어)
건물 내 화재 발생시 인명사고가 발생하는 가장 큰 이유 중 하나는 연기에 의한 질식사로, 이는 연기로 인해 앞이 보이지 않는 상태에서 비상문을 찾을 수 없는 상황과 과열된 손잡이를 잡을 수 없는 경우이다.
패닉디바이스는 화재 및 테러 등 긴급한 상황에서 많은 인원이 동시에 빠르게 탈출할 수 있도록 사용되는 손잡이 장치이다.
현재 패닉디바이스의 구매는 호텔 등 상업용건물의 경우 미국이나 유럽 등에서 수입된 고가의 외국제품이 사용되고 있으며, 또한 중국 및 동남아 제품이 대량 수입되면서, 인터넷 및 전자상거래 등을 통해 대량으로 유통되고 있다.
이러한 해외수입으로 국내 제조업체들의 판매사업이 위축되고 있으며, 판매에 있어 극히 제한적인 상황을 초래하는 등 새로운 디자인의 제품개발이 필요한 실정이다.
이에 본 연구는 패닉디바이스의 특성에 따른 디자인 방향성을 제안하고, 이를 시제품화하는 것에 목적을 두고 있다.
본 연구는 국내 패닉디바이스 시장 구축뿐만 아니라 해외 수출을 통한 확장된 판매사업이 가능할 것으로 판단하며, 패닉디바이스의 새로운 디자인 방향성을 제안하고, 디자인 결과를 통한 일부 디자인을 시제품화했다는 데 의의가 있다.
■ BIM 기반 인허가 프로세스를 통한 소규모 건설 현장 안전개선 방안 연구 - 김병주·김규용(충남대)
본 연구는 소규모 민간 건설공사 업체를 대상으로 BIM을 활용한 효과적 견적산출 모델을 제시함으로서 건축물 인허가 프로세스 도입을 통해 사전에 산업안전보건관리비 및 감리비를 예치할 수 있는 방안을 제안하는 것을 목표로 하고 있다.
BIM을 통해 건축물의 인허가 프로세스를 개선하고, 산업안전보건관리비를 사전에 예치함으로써 소규모 건설현장의 안전관리를 강화하는 방안을 모색하기 위함이다.
BIM은 건설 산업의 여러 분야에 ,적용할 수 있는 개념으로, 특히 BIM을 기반으로 견적을 낼 경우 3D 모델의 속성정보를 통해서 물량을 자동으로 산출할 수 있어 공사비 예측의 정확성 향상과 견적자의 시간과 노력을 절감할 수 있는 효과가 있다.
특히 이를 통해 목적물의 설계와 물량, 공사비를 산정함으로써 그 공사비를 토대로 산업안전보건관리비의 예상 금액을 도출할 수 있다.
산업안전보건관리비는 일정비율에 따라 금액을 산정할 수 있고, 거기에 따라 산업안전보건관리비 및 감리비를 인, 허가 기관에 예치를 하면 된다. 기관에서는 산업안전보건관리비 및 감리비 예치를 확인 후, 허가를 내기만 하면 된다.
이를 활용해 공사비 예측 단계에서 산업안전보건관리비 및 감리비를 반영하는 프로세스를 제안, 인허가 접수 시 해당 비용 정보를 첨부서류로 제출토록 함으로써 소규모 공사현장에서 산업재해 발생률을 감소시킬 것으로 기대하고 있다.
■ 건설현장 내 에너지 사용량에 따른 탄소배출량 분석에 관한 연구 - 이충원·태성호·임효진(한양대 ERICA)
전 세계적으로 탄소중립 실현을 위한 움직임이 강화되고 있으며, 국내에서는 2050 탄소중립 정책의 추진과 함께 온실가스 목표관리제, 배출권거래제 등의 관리 제도를 시행하고 있다.
온실가스 관리 제도의 대상 산업인 건설산업의 온실가스 배출량은 전체 산업의 10%를 차지하는 만큼 감축이 필수적이며, 온실가스 관리제도는 Scope1,2만을 산정하고 있어 국내 목표관리 대상 건설기업의 지속가능경영보고서에 따른 평균 온실가스 배출량의 55%를 차지하는 Scope3의 관리가 필요하다.
또한 건설산업의 산정 범위 중 시공단계의 경우 전체 배출량의 약 2%로 작지만 건설산업에서는 이에 대한 저감이 중요시되고 있어 건설현장의 에너지 사용량을 예측하고 관리하기 위한 방법이 필요하다.
본 연구에서는 건설현장 내 발생하는 탄소배출량 예측 및 관리 기술 개발을 목적으로 실제 건설현장 내 에너지 사용량 데이터를 수집했으며 이에 대한 탄소배출량 평가 및 분석을 수행했다.
분석대상은 최근 준공된 건설현장 10건(공동주택 7건, 업무용건축물 3건)이며, 이에 대한 에너지 사용량 데이터를 수집하고 탄소배출량을 평가했다.
평가 결과 전체 평균 탄소배출량을 산출했으며, 용도별 평균 에너지 사용량, 이에 따른 용도별 탄소배출량 및 에너지원별 기여도를 분석했다.
이를 활용해 실제 건설현장의 에너지 사용량에 따른 탄소배출량을 평가 및 분석했으며, 더 많은 사례의 분석이 이루어진다면 이를 건축물의 용도별 건설현장 내 탄소배출량을 관리하는 데 활용할 것으로 기대하고 있다.
정리=한국건설신문 황순호 기자
