현장에서 공사에 참여하다 보면 작업이 번거롭고 공수가 제일 많이 들어가는 공정이 아파트, 호텔 등에서의 화장실과 욕실 배관이다. 필자가 지난 80년부터 설비공사업계에 몸담아 오면서 아파트에 있어서 위생배관 시공밥업에 변화가 있었다면 UBR이 개발된 것 외에는 별다른 기술개발이 이루어지지 않고 있는 실정이다. 건설분야는 3D업종에 속해 기술을 배우려는 젊은이들이 줄어들고 있어 심각한 문제이다. 우리 설비공사업계가 건설시장 개방에 대비하여 살길을 찾기 위해서는 새로운 기술개발이 최우선 과제이다. 이러한 문제의 근본적인 해결에 기여를 했으면 하는 간절한 바램과 함께 국내 설비기술 수준 향상에 조금이나마 도움이 되었으면 하는 뜻에서 화장실 배관의 배선공법등을 적어 보았다.
타워팰리스 III 현장은 현존하는 국내 건축물로는 가장 높은 초고층 주상복합건물이다. 초고층 현장에는 일반현장과는 다른 시공기술 및 엔지니어링 기술의 적용이 요구되는 바, 타워팰리스 III 현장은 지금까지 축적된 기술을 바탕으로 보다 발전된 시공기술과 엔지니어링 기술, 그리고 공정관리기법을 통하여 마감공사 포함 충 당 13.4일이라는 공사 속도를 달성하였다. 이와 같은 공사를 성공적으로 수행하기 위하여 적용된 첨단 시공기술로 1) 골조공사 및 외벽공사의 3-Day Cycle을 달성하기 위한 여러 가지 공법, 2) 초고층 주거건물의 마감공사 공정관리를 위한 Tact 공정관리 시스템, 3) 현장관리 시스템으로 물류관리 및 정보공유 시스템 등이 적용되었다. 또한 엔지니어링 요소기술로 1) 고유동 무다짐 콘크리트와 국내 최초의 압축강도 $800kgf/cm^{2}$의 초고강도 콘크리트 등의 New Material, 2) 냉각수 순환형 파이프쿨링 시스템 등의 New Method, 3) Smart Fan Control 주방환기 시스템을 포함한 Mechanical System 4) False Car System을 포함한 Electrical System 등이 있다.
초고층 건설사업의 골조 공사를 대상으로 철근, 형틀 작업의 생산성을 분석하고 타워 크레인(Tower Crane; TC)의 실질적인 가동률을 조사하였다. 코어부의 형틀작업 생산성은 지하 및 지상·저층부(1~7F) 구간에서는 평균 12.0~8.7(㎡/인·일)로, 기준층 구간(8~75F) 으로 진행될수록 11.9~20.7(㎡/인·일)로 생산성이 향상되는 것으로 분석되었다. 코어와 외주부의 기준층 생산성을 비교해보면 코어 생산성이 약 11% 정도 높은 것으로 나타났다. 또한 기준층의 코어부위 철근작업 생산성(평균 1.02 ton/인·일) 대비 외주부(기준층 평균 1.12 ton/인·일)의 생산성은 대략 9.6% 높은 결과가 도출되었다. 또한, TC 세 대의 평균 가동률은 63.49%로 조사되었으며, 비가동일의 원인으로는 우천 6.1%, 강풍 6.1%, 휴무 17.8%, TC 인상작업 5.8%, 기타 고장 및 수리 등이 0.07% 인 것으로 분석되었다. 이러한 연구결과는 향후 초고층 골조 공사의 공정을 계획하고 관리함에 있어 유용한 자료가 될 것으로 기대된다.
코어월 선행공사는 공기단축, 비용 절감 효과 등과 같은 이점 등으로 인하여 국내 초고층건물공사에서 널리 적용되고 있다. 그러나 본 연구에서 수행한 사례조사연구에 따르면 초고층건물 코어월 선행공사 수행 과정에서 작업 공간 및 작업 동선 등의 미확보로 인한 생산성 저하, 코어월 선행공사의 세부 작업 및 양중장비 등의 작업 간섭으로 인한 공기 지연, 추가 가설 공사 및 비용 발생, 콘크리트 타설 작업의 지연 등으로 인한 공사비 증가와 공기 지 연 등의 문제가 발생하고 있었다. 이러한 문제의 발생원인을 분석한 결과, 시공계획 과정에서 좀더 치밀하고 세심한 주의를 기울여서 계획을 수립하고 공사에 임했을 경우, 이것들의 상당수는 발생을 미연에 방지할 수 있음을 알 수 있었다. 이에 본 연구에서는 이러한 문제점들을 해결하기 위한 기초 단계로서 시공계획 과정에서의 도급자와 하도급자간의 협력체계 개선 방향과 시공계획 과정의 개선 방향 등을 제안하였다.
우리나라의 초고층 건축물은 초고층아파트가 대도시 주거건축의 대표적인 유형으로 등장하면서 점차 증가하고 있다. 최근 건축되고 있는 이러한 초고층 건축물에서는 건물의 안정성과 내구성 등을 감안하여 사용재료의 강도도 점차 증가하고 있다. 이에 따라 철근의 경우 SD500철근을 사용하는 공사현장을 쉽게 볼 수 있게 되었다. 이에 본 연구에서는 국내의 건축공사에서 사용되는 SD500철근의 사용 실태를 분석하였다. 또한 SD500철근의 이음방법으로 많이 사용되고 있는 겹침이음과 커플러이음에 대한 경제성 평가방법을 제안하고, 이를 2006년 12월 서울을 기준으로 평가하였다. 경제성 평가 결과, 커플러 이음은 철근직경이 클수록 콘크리트의 강도가 낮을수록 겹침이음에 비해 공사비용 측면에서 상대적으로 유리한 것으로 분석되었다.
롯데건설(주)은 1959년 창립해 도로, 교량, 항만 등의 대규모 토목공사와 첨단 인텔리전트 빌딩, 호텔, 쇼핑센
터 및 고급 아파트 등의 건축공사를 통해 국가산업 발전과 주거문화 향상에 기여하고 있다. 롯데건설(주)은 잠실 롯데월드를 비롯해 전국에 롯데호텔 · 백화점을 건설하며 테마파크, 관광, 유통시설 건설에 남다른 기술과 노하우를 축적하고 현재 서울, 부산에 100층 이상의 초고층 건물인 제2롯데월드 건설 추진등 수익 다각화를 위해 끝없이 노력하고 있다. 또한 중세 유럽성의 긍정적인 이미지를 아파트 브랜드에 적용, 주택시장의 고급화, 차별화를 선도해왔다. 이런 노력의 결과 롯데건설(주)은 2007년 매출 3조1,608억원, 수주 6억원을 달성했고 올해 매출 3조8,000억원, 수주 8조원을 목표로 정진하고 있다.
프로젝트 초기단계에서 신뢰도 높은 공정계획을 수립하고 공사기간 산정을 정확하게 하는 것은 공사 지연을 예방할 수 있으며, 연속적으로 발생하는 의사결정을 신속하고 정확하게 내리는 데 도움이 된다. 특히 초고층 프로젝트의 경우는 작업이 복잡하고 공사비가 크기 때문에 공사기간을 정확히 예상하는 것이 어렵고 공사지연시 발생하는 손실이 막대하다. 따라서 월별 작업가능률을 정확히 예상하고 적용하는 연구가 매우 중요하며 이는 초고층 프로젝트의 성패와 직결된다고 할 수 있다. 하지만 고도가 높아질수록 기후 환경은 지표면 근처와 차이가 생기기 때문에 일반적인 프로젝트의 작업가능률 산정방법은 초고층 프로젝트에서 정확성이 떨어지게 된다. 따라서 본 연구에서는 작업높이에 따라 변하는 기후요소 변화를 예측하여 이를 적용하여 높이에 따른 작업가능률을 산정하고, 각 지역의 기후특색에 따른 결과를 비교 분석하였다. 산정된 결과에 따르면 작업고도가 높아질수록 부산, 인천, 서울 순으로 작업가능률이 떨어졌으며, 이는 풍속의 영향이 가장 컸다. 이러한 작업높이를 고려한 지역별 작업가능률 산정은 향후 초고층 프로젝트 공사기간 산정업무, 타당성 조사, 대상 지역 선택 등에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
초고층 공사의 다양한 공정들을 정해진 시간내에 효율적으로 관리하기 위해서 최근 자재의 생산에서부터 현장반입, 설치에 이르는 자재 생애주기별 관리를 시스템화하고, 정보화하는 작업들이 많이 이루어지고 있다. 이러한 건설공사에서의 자재 적시생산 개념은 초고층평면의 다양화 및 각종 새로운 설비, 자재들의 적용으로 인해서 앞으로도 건설프로젝트 각 부문별로 다양하게 활용될 것으로 보인다. 이에 본 연구에서는 이러한 적시생산의 기법을 활용한 그동안의 사례들을 살펴보고, 이러한 사례들을 바탕으로 문제점 및 개선방안을 도출하여 자재의 생애주기(Life Cycle)을 고려한 현장 작업 흐름별 관리 포인트를 설정하여 적시생산 개념을 적용하는 연구를 수행하고자 한다. 현장의 활용가능성 및 적용을 통한 검증의 용이성, 또한 현장 내부의 양중 및 소운반에 대한 고려가 상대적으로 낮은 골조공사로 연구범위를 설정하여 콘크리트와 철근자재를 중심으로 연구를 진행하고자 한다. 이러한 골조공사에서의 적시생산(Just-In-Time) 개념 도입은 앞으로 커튼월, 가구공사, 창호공사, 철골 등의 부재로의 확대적용을 위한 방향성 제시를 함과 동시에 자재의 생애주기에 따른 정형화된 관리 운용 모델을 제시함으로서 건설공사의 최종적인 생산성 향상을 위한 도구로서 활용될 수 있음을 목적으로 한다.
본 논문에서는 국내의 초고층 주상복합건축물들에 대하여 층수와 높이 등의 규모 및 구조형식과 횡력저항 시스템의 유형 및 사용 재료의 강도와 층별 콘크리트 강도의 조닝 등에 대하여 조사 분석하여, 이를 토대로 초고층 주상복합 건축물의 구조 계획 유형을 분석하였다. 조사한 결과, 국내 초창기 초고층 주상복합 건축물의 구조시스템은 도곡동 타워팰리스와 같이 철골철근콘크리트구조(SRC)로 건설된 사례가 많았으나, 2005년 이후에는 대부분이 철근콘크리트(RC)구조로 건설되었다. 구조체에서 코어부분을 전단벽으로 배치하여 횡력저항 시스템으로 활용하고 있고, 콘크리트의 강도는 층수에 따라 고층부, 중간부, 저층부로 나누어 강도를 조닝하여 적용하고 있었다. 사례조사를 토대로 국내에 주상복합건축물의 대표적인 유형으로 건설되고 있는 40층 및 60층 규모의 건축물에 대한 구조계획 기초자료를 제시하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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