■ 머신러닝 회귀분석 유형에 따른 총 공사기간 예측 모델에 관한 연구 - 강윤호·윤석헌(경상국립대)
건설공사에서는 예상 공사기간과 실제 공사기간이 차이가 나는 경우가 많으며, 예정일보다 사업이 지연돼 공사 중 비용 증가 등의 문제로 막대한 손실이 발생할 수 있다. 이와 같이 건설공사에서는 사업계획 단계에서 적정한 공사기간을 산출하는 것이 중요하다. 
이러한 문제를 해결하기 위해, 우리는 프로젝트 계획 단계에서 공사 예정 기간의 정확도를 높일 수 있는 모델을 연구하고자 한다. 
본 연구에서는 건설시 문제점을 줄이기 위해 사업계획단계에서 적정 공사기간을 확보하기 위한 적합한 공사기간 예측모델을 선정하기 위해 회귀분석 유형 중 선형회귀, 라쏘회귀, 릿지회귀를 비교분석했다.

■ 성능 기준값 도출을 위한 재래식 도로절단기의 현장 절단성능 분석 - 김균태(한국건설기술연구원)
최근 친환경에 대한 국민적인 관심이 고조되면서, 건설현장에서 유발되는 소음, 분진 등을 저감시키는 것이 매우 중요하다. 건축물의 신축이나 또는 재건축, 단지조성 등에서 빈번히 발생하는 도로포장 절단작업도 소음, 분진 등은 환경유해요인을 많이 유발하여, 민원 등의 원인이 되고 있다. 
이에 대응하고자 도로포장 절단작업을 저소음, 저분진화 하기 위해 친환경 도로절단기가 최근에 개발되고 있는데, 이 장비에 대한 현장 절단성능이 계량화되지 못하여 현업에 적용하는 데에 애로가 있다. 
본 연구에서는 개발 중인 친환경 도로절단기의 절단성능 비교 기준값을 도출하기 위하여, 재래식 도로절단기를 서울, 경기의 주거지역 4개 현장에 적용하고 그 절단성능을 수집했다. 
수집된 데이터를 분석한 결과 재래식 도로절단기는 12.3~20.2sec/m의 절단성능을 보였으며, 그 산술평균은 27.2sec/m이었다. 
이에 향후 다양한 배합비, 재료, 깊이 등으로 추가적으로 절단실험을 실시, 재래식 도로절단기의 성능을 보다 상세하게 확인할 계획이다. 

■ 성능 기준값 도출을 위한 재래식 도로절단기의 현장 절단성능 분석 - 조세현·유건희·김준상·이준호·허제·김영석(이상 인하대)
PHC(Pretensioned Spun High Strength Concrete) 파일 두부정리는 지반에 관입된 PHC 파일의 상부를 기초 레벨에 맞추어 일정한 높이로 절단하는 작업으로서 말뚝기초 공사에서 필수적으로 수행돼야 하나, 현재 PHC 파일 두부정리 작업 방식은 인력 의존적이기에 안전성, 생산성, 품질의 균일성 측면에서 문제점을 지니고 있는 것으로 조사됐다.
상기 문제점을 해결하기 위해 선행연구에서는 PHC 파일 원커팅 두부정리 자동화 장비를 개발한 바 있으며, 해당 장비는 PHC 파일 절단위치를 인식하는 센싱부, PHC 파일을 절단하는 절단부, 절단된 상부 파일을 인양 및 적재하는 핸들링부로 구성된다. 
그러나 현재 개발된 센싱부는 광학식 방식으로서 회전형 레이저 레벨기 설치를 위한 별도의 인력이 필요하고 회전형 레이저 레벨기가 PHC 파일 절단위치에 레이저를 조사할 수 없는 작업환경일 경우 절단위치 센싱이 어렵다는 한계점을 지니고 있다. 
따라서 본 연구의 목적은 PHC 파일 원커팅 두부정리 자동화 장비에 적용된 센싱부의 한계점을 개선할 수 있는 GNSS 기반 PHC 파일 절단위치 센싱 방법론을 개발하는 것이다. 
개발된 GNSS 방식을 현장에 적용할 경우 기존 광학식 방식과 달리 절단위치를 확인하기 위한 회전형 레이저 레벨기 설치과정이 생략되는 등 추가 인력 및 장비가 요구되지 않는다. 
또한 GNSS 방식은 표고 데이터를 통해 절단위치를 확인하기에 기존 광학식 방식 대비 작업환경에 따른 제약이 적으므로 PHC 파일 절단위치 센싱 작업의 편의성이 증대될 것으로 사료된다.

■ 재건축 안전진단 주거환경 분야의 매뉴얼 개선방향 설정 - 김은영·이문환·김홍섭·전준서·채지용·최경철(이상 한국건설기술연구원)
지난 1월 국민 주거안전 실현방안의 일환으로 재건축 안전진단 세부항목의 분야별 가중치가 조정되면서 주거환경 분야의 가중치는 기존 15%에서 30%로 상향 조정됐으며, 안전진단 적정성 검토 또한 지자체의 요청이 있는 경우 일부 시행하는 것으로 기준이 완화되었다.
기존 재건축 안전진단의 프로세스는 정밀 안전진단 이후 전문가에 의하여 적정성 검토가 이루어졌으나, 지자체의 재량이 확대됨에 따라 합리적인 검토를 위한 매뉴얼의 개선도 함께 요구되고 있다. 제도의 도입 이후 현재까지의 검토 사례를 통하여 도출된 문제점 및 개선할 점에 대하여 고찰이 필요한 시점이다.
재건축 안전진단 매뉴얼은 공동주택 재건축에 필요한 기술적인 내용과 구조안전성, 주거환경, 건축마감 및 설비노후도, 비용분석의 평가를 위한 지침을 제공한다. 그러나 매뉴얼에서 제시하는 평가 기준이 모호하거나 구체적으로 명시되어 있지 않은 경우에 진단을 수행하는 전문가들 간의 판단 차이를 발생시킬 우려가 있다.
이를 보완하고자 기존 재건축 안전진단 적정성 검토 시 분야별 전문가의 의사결정을 단계별로 수렴하는 과정을 통하여 진행되어 왔으며, 재건축 안전진단 기준의 재정비 이후, 주거환경의 가중치가 높아짐에 따라 보다 정밀한 세부항목별 평가기준 지침 및 매뉴얼의 개선이 요구되는 바이다.

■ 고로슬래그 미분말과 플라이애시를 사용한 비소성 시멘트 모르타르의 촉진 탄산화에 따른 압축 강도 특성 - 류지수(영남대)·나형원(해원)·형원길(영남대)
콘크리트 산업에서는 CO2 배출량을 저감하기 위해 노력하고 있으며, 최근에는 이산화탄소를 포집·저장·활용하는 기술들이 연구되고 있다. 
이에 본 연구에서는 비소성 시멘트로 제작된 모르타르에 촉진 탄산화 시험을 진행했을 때 변화하는 압축 강도 특성에 대해 분석했다.
비소성 시멘트는 순환유동층 플라이애시와 미분탄 플라이애시를 1:1 비율로 섞고 고로슬래그 미분말과 혼합해 제작했다. 
비소성 시멘트로 제작한 모르타르는 목표 재령까지 수중양생을 실시했으며, 목표 재령 이후 14일간 CO2가스 농도 5(±1.0)% 조건에서 탄산화를 실시했다. 
모르타르의 압축강도는 재령 7, 28일을 기준으로 14일 간의 촉진 탄산화 시험 전, 후 압축 강도를 측정했다. 
그 결과, 촉진 탄산화 시험을 진행했을 때 모든 경우에서 압축 강도가 증진했으며, 비소성 시멘트 모르타르에 탄산화를 가했을 때 탄산화 전 Plain 압축 강도와 유사한 강도 발현이 나타났다.

■ 무인항공체계 기반 건설 현장 안전관리 제안 - 오명석·김민구(충북대)
현재 우리나라는 선진국의 지위에 올랐으나, 매년 약 500명의 근로자가 건설 현장에서 사고로 인하여 사망하고 있다. 이를 해결하고자 스마트건설기술을 활용한 건설 현장 안전관리 방안을 조사하고 현장에서 실증을 통해 효과성을 입증하고자 안전관리 단계에서 안전사고 예방 기술로 무인항공체계(드론)를 통해 건설 현장의 사망사고 원인의 연결고리를 끊는 자기 규율 예방 구축 체계 구축을 목적으로 연구를 시작했다.
건설 현장의 재해 발생 시나리오는 육하원칙에 따라서 언제, 어디서, 누가, 어떻게, 왜, 무엇을 해서 반드시 발생하거나 발생하지 않을 수 있다는 불확실성을 갖고 있다. 
그 이유로는 기계·설비의 다양화, 기존공법과 다른 신공법, 신기술의 등장, 기계장치의 복잡성뿐만 아니라 계절, 공사의 진행단계별 위험요인의 변화, 교통, 다양한 주체의 참여로 인한 의사소통, 근로자의 개인적인 특성 등과 같은 유해·위험요인은 더욱 복잡화·다양화·대형화되고 있기 때문이다.
이에 사고의 원인을 과학적으로 파악·분석해 이를 제거하거나 통제하는 방식으로 건설 현장의 안전관리를 지속해서 연구를 통해 개발하고 발전할 필요가 있다.
이를 위해 스마트건설기술 중 무인항공체계를 기반으로 취득한 데이터(영상, 위치정보 등)를 분석하여 위험지역과 안전상태 등을 판별하고 사전에 위험 요소를 감지하고 계획(도면)과 현재(현황)를 비교하고 안전관리 상태를 평가해 스마트건설기술 기반 위험성 평가와 근원적인 산업재해 예방 대책을 수립의 도구로 활용해야 한다.
이를 통해 건설 현장에서 상존하는 위험요인 제거와 향후 발생할 수 있는 위험 상황을 시뮬레이션함으로써 원천적인 사고의 원인을 관리(제거·통제·대체)해 더욱 정확하고 효과적인 안전관리를 가능하게 하므로, 건설산업의 이미지 제고와 생산성 향상을 기대할 수 있다.

■ 이미지 기반 건설현장 수치 측정 모델 기초연구 - 윤세빈(서울과기대)
건설현장에서의 검측 작업은 설계 도면에 명시된 수치로 건물이 시공되고 있는지 확인하는 중요한 감독 업무 중 하나이다. 그러나 현재 검측 방법은 현장 작업자들이 자 또는 측정에 필요한 도구나 장비를 사용하여 직접 측정하며, 보통은 육안으로 진행하는 데 그치고 있다.
이에 본 연구에서는 건설 현장 이미지를 기반으로 수치를 측정하기 위한 모델을 제안, 잭 서포트 설치 간격 측정을 통해 제안한 모델의 효과와 타당성을 검증했다. 
그 결과, 사무실에서도 검측 업무를 수행하는 데 도움이 되며 현장 감리자들이 놓칠 수 있는 부분들을 보완할 수 있을 것으로 기대되고, 나아가 건설현장 검측 업무의 디지털화에도 기여할 수 있다는 전망이 나왔다.

■ 자기치유용 캡슐 혼입율에 따른 모르타르 블록의 자기치유 특성 - 윤주호(서울과기대)
본 연구는 콘크리트 구조물의 균열로 인한 내구성 열화 문제를 완화하기 위한 연구의 일환으로 시멘트 복합체에 BSC(Bioinspired Self-healing Capsule)를 혼입한 모르타르의 자가치유 성능을 확인하기 위해 압축강도와 치유강도를 비교했다.
평가 결과, BSC 캡슐의 혼합비가 증가할수록 치유 성능이 감소하는 것을 알 수 있었다.

■ 시멘트계 재료 기반 캡슐을 사용한 자기치유 모르타르의 역학 특성 - 이재인(원광대)
콘크리트는 건설업계에서 널리 사용되는 재료이지만 균열에 매우 취약하고 균열이 발생하면 내구성이 떨어지는 단점이 있다.
균열이 발생하면 구조물의 미세균열을 통해 유해인자가 유입돼 내구성이 떨어진다.
따라서 본 연구에서는 콘크리트 구조물의 균열로 인한 유지관리 및 내구성 저하 문제를 완화하기 위한 연구의 일환으로 시멘트 소재로 제작된 캡슐의 크기에 따른 자가치유 모르타르의 기계적 특성을 검토했다.

■ 망간 도핑 이산화티탄 나노와이어를 혼입한 시멘트 모르타르의 특성 - 이준철(서원대)·호우야오롱(정저우철도기술대학)
광촉매는 대기정화, 방오작용, 항균작용, 초친수성 등의 효과로 인해 다양한 건설재료에 적용되고 있다. 특히 아나타제(anatase)형 이산화티탄은 경제적인 측면에서 건설재료용 광촉매로 가장 많이 사용되고 있다. 
하지만 아나타제형 광촉매의 경우 380nm 이하의 자외선 파장에서 반응하기 때문에 가시광선이 주를 이루고 있는 일상 생활공간에서는 광촉매 효율이 매우 낮은 편이다. 이러한 문제를 해결하기 위해서는 가시광선에서 효과적으로 반응하는 건설재료용 광촉매의 개발이 필요하다. 
본 연구에서는 금속도핑, 나노화, 형질변형을 통해 제조된 가시광선에서도 효과적으로 반응하는 망간 도핑 이산화티탄 나노와이어(TiO2(Mn) NWs)를 시멘트 모르타르에 혼입하여 물성을 평가했다. 
실험결과, 망간 도핑 이산화티탄 나노와이어(TiO2(Mn) NWs)를 혼입한 모르타르는 압축강도 증진 및 가시광선 하에서의 광분해효과가 큰 것으로 나타났다.

■ 비소성 시멘트 모르타르의 작업성 및 강도 개선을 위한 페로니켈슬래그 골재의 적용방안 - 장경수((주)동성건설)·나형원(해원)·형원길(영남대)
비소성 시멘트는 슬래그와 애시로 전량 구성된 시멘트로, 포틀랜드 시멘트보다 분말도가 높아 동일한 단위수량 조건에서는 작업성이 저하될 수 있고 단위수량을 증가시키면 강도와 내구성 저하가 우려된다. 이때 손실되는 강도 저하를 회복하기 위해 흡수율이 낮고 적당한 입도의 골재를 사용하는 것으로 결합재의 단위수량 감소를 유도할 수 있다. 
따라서 본 연구에서는 입도를 조정한 페로니켈 슬래그를 골재로 사용하였으며, 비소성 시멘트 모르타르의 작업성과 강도 개선을 목적으로 실험을 실시했다. 
실험결과 페로니켈 슬래그를 골재로 사용하는 경우 비소성 시멘트 모르타르의 Flow는 개선되었으며, 강도 확보에 유리한 경향을 나타냈다. 이는 페로니켈 슬래그의 유리질 특성과 입도분포에 따른 결과로 분석할 수 있다. 
향후 비소성 시멘트 모르타르의 작업성 및 강도 개선을 위해 다양한 순환자원의 검토와 함께 비소성 시멘트의 특성을 파악할 필요가 있을 것이다. 

■ 공동주택 재건축 안전진단 적정성 검토 사례분석 연구 - 전준서·김홍섭·김은영·최경철·이문환(이상 한국건설기술연구원)
본 연구에서는 재건축 안전진단 적정성 검토 항목 중 건축 마감 및 설비노후도 평가 사례를 분석하고, 이를 바탕으로 연구적 기반을 마련하고자 한다. 
이를 위해 적정성 검토가 완료된 총 21건을 대상으로 안전진단 적정성 검토요청이 최초 접수된 당해연도를 기준으로 분석했다. 
세부평가 항목별 성능점수 분석 및 지역별 성능점수 분석 결과, 평균 성능점수는 전반적으로 보수·교체 등 유지관리에 영향을 받으며 지역에 따른 특징이 있는 것을 확인했다.

■ 비금속관 설비관통부의 슬리브 종류에 따른 내화성능 비교 - 정아영·최홍범·이형도·박진오(이상 한국건설기술연구원)
지난 2021년 12월 23일자로 '건축법' 제52조의5가 개정됨에 따라, 시험성적서를 발급받아 사용하던 제도는 폐지되고 품질인정기관이 내화 채움 성능을 인정하는 품질인정제도가 시행됐다.
기존 시험성적서의 경우 성적서에 기재된 구성으로만 시공할 수 있고 슬리브 재질별로 시험성적서를 보유해야 했던 것과 달리 현행 품질인정에서는 적용 가능한 인정범위(배관 크기 등)을 부여해 현장적용이 용이하도록 하고 있다.
이에 한국건설기술연구원은 현장적용 확대를 목적으로 다양한 연구를 수행 중이며, 본 연구에서는 배관 관통부위에 사용되는 슬리브 종류 따른 내화성능 변화를 파악해 내화채움구조 품질인정 시 적용방안에 대해 검토했다.
특히 총 4개의 슬리브(도장용융아연도금강판(함석), 강관(스틸), PVC 및 타공(슬리브가 없는 상태))를 실험변수로 두고 내화성능 실험을 실시했다.
실험 결과, 슬리브를 설치하지 않는 구조와 PVC 슬리브를 설치한 구조가 비슷한 양상을 나타냈고 도장용융아연도금강판(함석), 강관 등 열전도율이 높은 재질일수록 지지구조 이면에서의 온도가 높은 것으로 나타났다.
이는 향후 내화채움구조 인정 범위 확대에 좋은 기초자료로서 활용될 것으로 기대되고 있다.

■ 친환경 조립식 빗물침투저류블록 구조체의 성능검토 - 정영웅·주승진·김호진(이상 경북대)·이태규((주)클레이맥스)·최희용(세명대)·류정림((주)에프엠웍스)·최형길(경북대)
본 연구에서는 빗물 침투와 저류를 동시에 구현할 수 있는 친환경 빗물침투저류시설의 개발을 위해 고로슬래그 기반 배합설계를 확립하고, 이를 기준으로 제작된 빗물침투저류블록의 성능검증 및 안전성 분석을 위해 압축강도, 투수계수 및 최대 압축하중 시험을 진행했다.
또한 이를 차도용 콘크리트 인터로킹 블록(투수성)과 콘크리트 호안 및 옹벽 블록(다공성)의 품질 기준 및 도로교 설계기준과 비교 검토하여 빗물침투저류블록의 요구 성능 만족 여부를 확인했다. 
그 결과, 고로슬래그 미분말 사용량 60%의 범위에서 요구 성능을 만족했으며, 이를 기준으로 제작한 빗물침투저류블록의 압축강도 및 투수계수는 콘크리트 호안 및 옹벽 블록의 다공성 제품의 품질 기준을 만족하는 것을 확인했다. 
한편, 빗물침투저류블록의 고정하중에 대한 수직등분포 파괴하중은 국내 교량 설계 시 구조물에 적용하는 도로교 설계기준에서 제시하고 있는 최댓값인 DB-24를 기준으로 약 4배 이상의 안전성을 확보하는 것을 확인할 수 있었다.  
본 연구의 결과는 조립식으로 설치되는 친환경 조립식 빗물침투저류 시스템의 특징을 반영한 구조체 단위 실물 시험으로 현장 설치 시 안전성 파악을 위한 기초자료로 활용 가능할 것으로 판단된다. 

■ 건설 시공 현장 3차원 층 단위 레이아웃 생성 모델 기초 연구 - 홍성원·김태진·박지원·이수형·김태훈(이상 서울과기대)
정보의 시각화는 정보를 직관적이고 명확하게 전달하여 이해관계자들이 의사소통을 하는 데 유용한 도구로 활용되고 있다.
본 연구는 건설 현장 시각화를 위한 기초 연구로, 360˚ 파노라마 이미지를 이용해 층 단위 3차원 레이아웃을 생성하는 모델을 제안하고 있다. 
이 모델은 1개 층의 각 공간별로 단일 파노라마 이미지를 이용해 3차원 레이아웃을 생성하고 개구부 정보를 이용해 해당 층의 3차원 레이아웃을 생성했다. 
본 연구 결과는 건설 참여자들의 협업을 원활하게 하고 건설 산업의 디지털 트랜스포메이션에 기여할 것으로 기대되고 있다.

 

정리=한국건설신문 황순호 기자