고층빌딩공사에서 설치·사용하는 리프트는 근로자의 수직이동과 건설자재의 수직운반에 이용하는 편리한 건설장비이다. 리프트를 이용하는 근로자들은 리프트 탑승 대기장 및 그 주변작업에 투입되는 근로자는 탑승을 위한 리프트의 호출, 주변작업, 탑승을 위한 대기과정에서 추락·협착·충돌 등의 재해가 발생할 위험성이 잠재하고 있으며, 실제 많은 재해가 발생하고 있어 동종재해를 방지할 필요가 있다. 그러나, 본 연구에서는 리프트의 기계적 장치나 전기적 장치에 의한 연동설비는 제외한다.(중략)
초고층 건축공사에 있어서의 건설리프트 설치는 여러 가지 제한조건들에 의해 한정적인 대수만이 설치될 수 있으며, 이러한 건설리프트의 특징에서 기인하는 설치의 제약은 수직동선 관리에 의해 변화하는 각 층별 노무 생산성에 밀접한 영향을 미치게 된다. 따라서 초고층 건축공사에 있어서의 리프트 운영관리는 현장의 작업생산성을 결정하는 중요한 관리요소이나, 현재 초고층 건축공사의 건설리프트 운영계획의 경우, 각 건설사별 다른 기준을 바탕으로 해당사의 숙련 기술자들의 경험에 의존하는 형태로 계획 및 관리가 이루어지고 있으며, 이러한 관리형태는 프로젝트가 초고층화 및 대형화됨에 따라 고려하지 못하거나 착오가 발생할 수 있는 부분이 생길 수 있는 리스크를 가지고 있다. 이에 본 연구에서는 초고층 건축공사의 중요한 관리요소인 건설리프트 양중관리 시뮬레이션 개발의 일환으로, 건설 리프트의 가감속 능력을 고려한 양중계획 시간산정 알고리즘을 개발하고, 개발된 알고리즘에 대해 시뮬레이션 및 현장측정을 통해 검증하였다.
건설용 리프트는 아파트 건설 현장에서 없어서는 안될 필수 장비의 하나로 인식되고 있다. 건설경기의 부침에 따라 차이가 있기는 하나 우리나라에는 11,000여대의 리프트가 사용되고 있는 것으로 추정된다. 리프트는 사람이 탑승하거나 하물을 운반하는데 사용되고 있으며 산업안전보건법상의 유해·위험기계기구로 규정되어 법정검사를 받고 있다.
건축물이 고층화, 대형화 될수록 수직 양중 계획 및 운영에 관한 중요성이 부각되고 있다. 이에 프로젝트 초기 단계에 실제 모델과 유사한 건설용 리프트 양중계획을 수립하려는 노력이 계속되고 있지만 프로젝트 착수 후 리프트 운행을 컨트롤 할 수 있는 시스템은 부재한 실정이다. 따라서 본 논문에서는 건설용 리프트 운영 효율증대를 위하여 센서를 사용한 리프트 운행 정보를 수집하고 실시간 분석이 가능한 건설용 리프트 최적화 운행 시스템 개발을 실시 및 검증 단계를 수행하여, 양중 효율의 지표가 되는 사용자 대기 시간의 단축을 도모하고 향후 무인 스마트 리프트의 초석이 되는 시스템을 제시하고자 한다.
점차 대형화, 고층화되고 있는 공동주택공사에서 작업효율성을 향상시키고자 양중작업의 최적화를 위한 리프트 선정방식의 합리적 절차와 기준이 요구되고 있다. 따라서, 작업효율성 및 경제적 측면에서의 분석을 통하여 양중자재의 종류 및 규격, 건축물의 높이, 공사기간에 따른 건설용 리프트의 합리적 선정 및 운영을 위한 기준을 제시할 필요가 있다. 본 연구의 목적은 고층화 복잡화되고 있는 공동주택건설 현장여건에 따른 효율적 양중계획 및 관리를 위하여 대표적인 양중장비인 저속형과 중속형 리프트의 작업효율성과 경제성의 비교 분석을 통하여 최적의 선정을 위한 기초적 자료를 제시하는 것이다. 본 연구의 주요 결과는 40층 기준으로 중속형 리프트가 저속형에 비해 약 43%의 작업효율이 높은 것으로 분석되었다. 본 연구의 결과는 향후 공사의 용도, 규모, 형태, 조건 등에 알맞은 건설용 리프트 선정 기준/지침/규정을 마련하는 연구의 기초자료로 활용될 것으로 기대된다.
최근 초고층 건축물의 증가로 그에 따른 양중계획 및 양중장비의 효율적 관리에 대한 관심이 증대되고 있다. 건설 현장에서 폭넓게 사용되고 있는 전동 호이스트, 크레인 등과 관련된 재해사고가 빈번히 발생하고 있다. 특히 건설용 리프트는 안전 측면에서 정기점검이나 고장에 대비하는 것이 대단히 중요하나 사용시간에 따른 일률적인 정기검사를 수행하고 있는 실정이다. 리프트는 개별 부품의 사용시간 및 부하조건 등에 따라 그 수명이 달라질 수 있기 때문에 실효성이 매우 떨어지는 유지관리 방법이라고 할 수 있다. 본 연구에서는 이러한 문제점을 개선하고 사용자 편의성과 안전성을 증대시키기 위한 방안으로써 센싱 기술을 활용하여 리프트의 실제 사용시간을 측정하고 그에 따른 고장데이터를 분석하여 리프트의 주요 부품들에 대한 개별 점검주기를 산출하는 것을 목적으로 하였다. 연구의 결과물로 리프트의 주요 부품에 대한 점검주기를 산출하고, 리프트 실 사용시간 40시간, 90시간, 130시간, 400시간으로 나누어 그에 따른 점검 부품들을 구분하여 표로 작성하였다. 이를 통해 안전사고를 미연에 방지하고 작업자의 안전성을 향상시켜 효율적인 유지관리 방안을 제시할 수 있을 것으로 사료된다. 또한 리프트 고장으로 인한 공기지연 요소를 사전에 제거하여 공사의 생산성을 증대시킬 수 있을 것이다.
초고층 건축물의 수요가 늘어나면서 수직 양중 계획과 장비에 대한 중요성이 증대되고 있으며, 경제적이고 효율적인 리프트 사용을 위하여 무인 리프트의 사용 비중이 늘어나고 있다. 하지만 리프트의 정지위치 에러가 발생하거나 누적되는 경우 작업 효율성이 떨어지고, 문제 해결을 위해 리프트 업체가 리프트를 재 세팅 하는 동안 리프트 사용이 불가하게 되어 공사 진행에 장애가 된다. 본 연구에서는 리프트 정지위치 에러에 의한 시간 및 비용 손실을 방지하기 위해 리프트 정지위치 감지장치를 개발하였다. 실험을 통해, 정지위치 에러 발생 시 이를 보정하는 기능을 검증하였고, 정확도도 약 9.75mm 증가하는 것을 확인하였다.
건설공사에서 장비의 성능은 공사 전반에 걸쳐서 생산성, 효율성, 공사비용과 공사 기간에 큰 영향을 미친다. 시뮬레이션은 효과적인 건설공사 관리를 위하여 공사 장비 및 자재 등의 적절한 조합을 고려하고 실제 공사에 미칠 영향을 예측하고 분석할 수 있는 기법이다. 본 연구에서는 도심지 지하철 터널현장의 버력처리 공정을 대상으로 CYCLONE을 이용하여 모델링을 구축하고, 버력처리 공정에 투입되는 카리프트 장비의 성능에 따른 생산성을 비교 분석하였다. 시뮬레이션 분석 결과 카리프트 장비의 성능 향상에 따라 생산성이 향상됨을 확인하였으며 이를 통하여 공기의 단축이 이루어질 수 있음을 보여준다.
초고층 건축물은 일반적 건축물에 비해, 구조, 환경적 분야 뿐 아니라 시공 분야에서도 골조공사와 마감공사의 시공방법, 재료, 공사관리 등에서 차이점이 있다. 특히 초고층 건축물 시공에서 요구되는 다양한 관리기법 중 양중계획 및 관리는 핵심적인 분야이며, 건설공사에 필요한 인원 및 자재와 같은 자원을 리프트카와 같은 양중기계장비를 이용하여 효율적으로 수직이동하여야 한다. 그러나 리프트카의 경우 초기 수립된 계획과 실제 운영에 차이가 발생하는 경우가 많고 이러한 비효율성으로 인해 문제가 발생하는 경우가 많다. 본 연구에서는 양중작업에 사용되는 리프트카를 대상으로 건축마감공사의 자원물량에 근거한 양중부하 산정 방법 및 예측 모델을 제시하고자 한다. 그 결과 리프트카 운행시간 및 사이클타임을 계산하여 총 양중장비 가동시간 및 양중가능 물량을 산출할 수 있을 것이다. 이를 양중장비조합을 위한 의사결정 지원 모델 구축을 위한 연구로 발전시켜 나갈 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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