국내 최고 높이를 자랑하는 초고층 건물인 타워팰리스 III에 적용된 슈퍼블럭 유닛 커튼월 시공 공법에 대해서 소개한다. 타워팰리스 III는 공기 단축을 위하여, 벨트월 구간의 외주 커튼월을 별도로 후시공하는 Up-Up 공법을 적용하였다. 벨트월 구간의 커튼월을 후시공하는 과정에서 3개층 분량에 해당되는 대형의 커튼월 블럭을 지상에서 선조립한 후에, 타워크레인을 사용하여 한 번에 시공하는 슈퍼블럭 유닛 커튼월 공법을 개발하고 적용하였다. 이 공법의 실현을 위하여 전용의 양중틀을 개발하여 활용하였고, 슈퍼블럭 유닛 커튼월의 시공을 위하여 비워둔 벨트월 상부층의 커튼월을 시공하기 위한 역시공 장비를 개발 적용하였다. 이러한 신공법의 적용을 통하여, 커튼월 시공용 가설 비계의 설치를 생략하였으며, 공기단축과 경비 절감과 같은 경제적 효과 외에도, 안전 확보와 생산성 향상 등의 효과를 얻을 수 있었다.
최근 사회 경제적 요구의 증가, 건설기술 및 공법의 발전, 고객의 다양화 등 건설 환경의 급격한 변화로 인해 고층건물이 과거에 비해 크게 증가하고 있으며, 고층화 및 고급화 경향에 따라 고층 오피스공사의 외부마감으로만 사용되던 커튼월공사가 고층 아파트 및 주상복합의 외부마감으로 확대 사용되고 있다. 전체 공사비의 $10{\sim}15%$를 차지하는 주요공정인 커튼월 공사는 최근 공기단축을 목적으로 골조공사가 시작한 일정시점 이후부터 커튼월 공사를 동시에 시작하는 방식인 적층공법이 많이 사용되고 있다. 하지만 커튼월 적층공법은 두 작업이 동시에 진행됨으로써 발생되는 작업간 간섭에 의해 커튼월 공사의 공기가 지연이 되는 문제점이 있는데, 노무자 투입에 관한 방법론과 전산화 시스템의 부재로 인해 효율적인 해결책이 제시되지 못하고 있는 실정이다. 이를 위한 방안으로 가상공간에서 실제공사를 수행하기 전 미리 문제점을 예측하고 분석할 수 있는 건설 시뮬레이션 기법이 있지만 아직 건축공사에는 그 적용이 전무한 실정으로 이 논문에서는 대표적인 건설 시뮬레이션 기법인 사이클론을 이용하여 커튼월 적층공법의 작업 프로세스 일반화 모델을 개발하여 노무 및 장비 자원의 투입량에 따른 작업 생산성을 예측하였다. 이 연구의 결과는 현장관리자의 노무 및 장비 투입을 위한 효과적인 의사결정 도구로 활용될 수 있으며, 공기지연 시 원인분석 도구로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
오늘날 뛰어난 시공성과 경제성으로 인해 수많은 건설 프로젝트에서 커튼월이 사용되고 있으며 특히 국내 초고층 프로젝트의 커튼월 공사는 전체 Life-cycle 상의 건축설계, 커튼월 선계, 제작, 조달, 시공, 유지관리의 모든 단계에서 다양한 주체들이 관여하는 공종으로 주요 관리 대상이 되었다. 기존의 관리방식은 Life-cycle의 각 단계별 관리에 초점을 맞춤으로써 비용 및 공기 증가, 생산성 저하, 풀질 퍼하 등의 문제가 빈번히 발생하고 있는 실정으로 이를 해결하기 위하여 공급사슬관리(Supply Chain Management)를 적용한 통합관리가 필요하다. 이에 본 연구는 커튼월 공사 전체 Life-cycle 관리에 대해 SCM 개넘을 적용하기 위해 커튼월의 방법 및 조달유형에 따라 분류되어진 Sick system, Semi-unit system, Unit-system, Panel system 커튼월의 프로세스를 분석하고 SCM 관전에서 각 프로세스의 조직, 정보, 생산 관점에서 차이점을 규명하고 각각에 대한 SCM의 적용방안을 제시하였다.
최근 지어지고 있는 건축물은 구조적인 안전성과 사용성 뿐만 아니라 다양하고 미려한 외관에 대한 관심이 높아지고 있는 추세이며, 이에 따라 건물의 외장재로 석재 커튼월이 많이 사용되고 있다. 그러나 이러한 석재마감공법은 건물의 중량화를 비롯한 시공성과 보수의 문제점이 발생되고 있으며, 시공시의 소음 진동 등에 의해 민원의 원인이 되기도 한다. 따라서, 본 논문에서는 시공성, 경제성을 향상시키고 보조 고정 홀을 통해 석재 패널의 부분보수가 가능한 언더컷 앵커 방식의 석재 커튼월 시공공법을 개발하였으며, 이에 대한 시공성 및 경제성분석과 안전성을 검토하기 위한 풍압 및 지진하중에 대한 구조성능 평가를 수행하였다. 연구결과, 본 공법이 기존공법에 비해 향상된 시공성과 경제성을 갖는 것으로 나타났으며, 구조성능 평가결과 외장재로서 요구되는 성능을 충족하는 것으로 나타났다.
본 최근 건축물 외벽공사에 커튼월 공법의 사용이 증가하고 있다. 외벽 커튼월 공법은 공기단축 및 경제적 효용이 크다는 장점으로 인해 건물의 외벽으로도 널리 시공되고 있다. 그러나, 커튼월 공법의 프레임과 유리를 연결해 주는 구조용 실란트에 대한 내후성 및 구조물의 거동에 대한 열화를 대체한 시험은 KS F 4910 규격에는 부재한 실정으로 안정적인 커튼월 공법 도입과 품질향상을 위해서는 필요한 요소이다. 본 연구에서는 외기환경하에서 거동에 대한 탄성복원력시험을 실시하였다. 구조용 실란트를 대상으로 열에 대한 실링재의 열화를 평가하였다. 국내에서는 구조용 실란트의 가변형 변위거동에 대한 연구는 부족한 실정으로 본 연구에서는 외기 환경에 노출된 열화조건을 대체하여 실험실 조건에서 재현한 결과를 확인하고, 설계에 반영하고자 한다. 본 연구 결과에 따르면, 기존의 구조용 실링재는 KS F 4910의 품질기준은 만족하지만, 본 연구에서 실시한 조건에서는 시험체의 파단과 표면의 균열 등이 발생하는 것을 확인하였다. 특히, 내후성 시험에서는 시험체 모두 불용의 상태를 확인하여 향후, 커튼월 공법에 사용되는 구조용 실링재의 장기적인 내구성능 평가가 필요한 것으로 판단된다. 따라서, 기존의 구조용 실링재가 현장에 적용되기 위해서는 별도의 내구성능 평가를 실시가 요구된다.
최근의 건축공사는 고층화되어 가는 추세이며 원가절감과 공기단축, 생산성 향상 등이 요구되고 건설자동화의 도입을 통한 총생애자동화시스템의 도입이 시급히 요구되는 추세이다. 이에 따라 본 연구에서는 초고층 빌딩 건축에 주로 사용되는 커튼월 공법과 제조업에서의 SCM기법, 최신의 RFID기법을 이용하여 초고층 건축물 커튼월의 자동화 관리시스템을 구축을 위한 방안을 제시하였다. SCM기법이란 생산에서 판매에 이르는 전단계의 과정을 연결, 관리하는 것을 의미하고 커튼월은 빌딩 건축에서 골조공사의 공기단축과 단순화를 위해 가장 많이 활용되는 건식공법으로 건설공사에서 가장 제조업에 가까운 형태의 공사로 볼 수 있다. 또한 RFID는 SCM의 구현방법으로 자재의 흐름과 생산프로세스, 그리고 정보관리 시스템의 도구로 사용되며 이들을 활용한 총생애자동화시스템은 생산과정 뿐만 아니라 사후관리 과정에도 효율적이며 높은 생산성과 경제성 향상에 기여한 것으로 기대된다.
본 연구는 최근 고층 건축물의 외장 마감으로 사용되는 커튼월 중, 유니트 커튼월 방식의 양중 문제 해결을 위하여 커튼월의 수직부재인 멀리온을 레일로 활용하고자 하였다. 커튼월 멀리온의 레일 적용에 따른 양중 가능 여부는 Mock-Up Test의 진행을 통해 20m/sec의 풍속에도 양중이 가능한 것으로 나타났으며, 비교를 위해 선정된 현장 기준으로 공사 기간은 약 20% 단축이 가능하며 투입 인원은 약 33%를 줄일 수 있을 것으로 분석되었으며, 10,000㎡의 설치를 가정하면 80% 이상의 시공비용 절감이 가능한 공법으로 판단된다.
커튼월은 최근에 고층 건축물에서 공기단축을 위해 가장 많이 활용되고 있는 외장 공법이며, 공사비와 공정관리 측면에서 주요 관리대상의 공종이다. 커튼월 프로세스의 효율적 관리는 전체 프로젝트의 성공적 수행을 위한 주요 대상으로 인식되고있다. 그러나 기존의 커튼월 공사 관리는 시공 단계 중심의 관리에 초점을 맞춤으로서, 공사 수행의 오류, 잘못된 작업으로 인한 재작업, 비효율적 정보관리로 인한 중복 $\cdot$오류 $\cdot$누락 등의 문제가 발생하고 있고, 전체 생애주기 관점에서 효율적 관리가 이루어 지지 못하고 있다. 따라서 본 연구는 커튼월 공사 전체 생애주기 프로세스를 분석하여, 프로세스의 효율성 향상을 위한 단계별 관리 포인트를 제시하는데 목적이 있다. 이를 위해 비효율 요인을 도요다 시스템의 무다(muda)방법으로 규명하고, 계층적 분석법(AHP)을 이용하여 비효율 요인의 중요도를 도출하였다. 그 결과 커튼월 생애주기 중에서 건축설계 단계에 가장 많은 비효율 요인이 발생되었고, 주요 세부요인으로는 설계변경 의사결정 지연 및 승인지연, 엔지니어링 능력부족, 발주자의 건축도면 승인지연 등으로 나타났다.
주상복합 아파트는 외벽을 발코니 바깥에 두는 '커튼 월' 공법으로 지어진 만큼 외벽 안에 있는 발코니를 전용면적에 포함시켜야 한다는 국세심판원의 결정이 나왔다. 이에 따라 발코니를 포함한 전용면적이 50평이 넘는 수도권 주상복합 아파트 상당수는 양도 차익에 따라 양도소득세를 부과해야 한다.
Stone is one of the oldest and most popular materials used on the external wall because of its durability, abundance and aesthetic effect. However, there are two main problems in the existing pin hole construction method. One is uniformity of construction quality, and the other is a repair work of stone panels. Therefore, a new method is needed to overcome these problems. This paper presents a new stone curtain wall system using under cut anchor and secondary holes that was developed by authors. The improved quality and reduction of construction period can be obtained by this system.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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