대한화약발파공학회 제정 노천 발파 표준공법에 따른 진동식을 산정하기 의하여 국내자료를 주로 이용하여 표준공법에 적합한 진동식을 제시하고 공법별, 거리별 표준 장약량을 제시하였다. 건교부 기준식으로 사용되는 미광무국(USBM) 식의 경우 같은 환산거리에 대한 최대 진동속도가 낮게 평가되어 건교부 안에 의한 설계는 환경문제 발생 개연성이 상존함을 알 수 있다.
기존의 표준공법과 신공법간의 품질특성치의 평균에 차이가 있는지를 알아보기 위한 가장 실용적인 실험 설계는 표준공법으로 진행되고 있는 공정을 신공법으로 바꾼 후에 연속적으로 생산해서 실험 자료를 얻는 것이다. 이 실험 자료로부터 평균 수율의 차이가 있는 지를 검정하기 위해서는 표준공법으로 연속해서 생산된 제품들의 수율에 관한 정보를 추가적으로 필요로 한다. 표준공법으로 연속해서 생산된 제품들의 수율에 관한 충분한 최근의 자료가 없으면 분할법에 의한 실험설계가 실용적인 설계이다. 분할법 I은 각 단계의 실험을 축차적으로도 실시할 수 있다는 장점이 있다. 단계 1에서는 표준공법과 신공법의 실시순서를 랜덤하게 정한다. 그다음에 정해진 방법에 따라서 연속해서 실험을 r회 실시한다. 단계 2,..., rep에서도 동일한 방법으로 실험을 실시한다. 분할법 II는 모든 실험을 한번에 실시하는 설계로, 두 개의 공정조건의 변경이 제한적으로 가능하다면 먼저 rep개의 반복을 갖는 각 공법을 2*rep개의 일차단위에 랜덤하게 배치하고, 일차단위에 랜덤하게 배치된 공정조건을 고정시키고 실험을 r회 반복한다. 분할법에서 일반적으로 공정조건을 변경하는데 비용과 시간이 많이 들어서 rep를 적게 하는 효율적인 실험의 반복수 ${\gamma}^*$을 결정하는 것이 엔지니어들의 관심사항이다. 분할법 I이나 분할법 II에서의 효율적인 실험의 반복수는 ${\gamma}^*$=6이고, 차선책은 ${\gamma}^*$=4이다.
최근 공동주택에서의 OSC (Off-Site Construction)기반 PC구조의 객관적인 원가기준 마련을 위해 공장제작-현장설치 단계의 공사비 산정을 위한 품셈 체계를 제안하였다(Lee et al., 2021). 또한, 건설공사 표준품셈에서도 보편적인 PC공사의 현장설치 단계에 적용할 수 있는 주요 부재의 표준품셈을 제시하는 등 PC공사의 공사비를 체계적으로 산출할 수 있는 제도적 기반이 마련되는 추세이다. 본 연구에서는 공동주택 PC구조의 현장조사 결과를 분석하고 전문가 의견을 수렴하여 공동주택 PC공법에 적용할 수 있는 공장제작-현장설치 품셈을 개발하였으며, 현행 표준품셈 기준과 비교하여 공동주택의 현장 및 부재특성에 적용할 수 있도록 표준품셈의 보완 방향을 제시하였다. 또한, 개발 품셈을 활용하여 공사비를 산출하고 동일규모의 공동주택 RC공법과 공사비를 비교함으로써 PC공법의 비용발생 특성 및 원가절감 방안을 도출하였다. 본 연구에서 도출한 PC공법의 표준품셈은 PC공법 공사비 산출결과의 객관성과 일관성을 확보함으로서 PC공법 적용 확산에 기여할 수 있을것으로 기대된다.
모듈러 공법은 전체공정의 50%~90%를 공장에서 제작하여 이를 운반하여 현장에서 설치하는 공법이다. 이 공법은 현장에서 공정을 최소화하고 공장에서 작업을 극대화하여 공기를 단축하고 품질을 향상시킬 수 있다. 모듈러 공법으로 시공하면, 사용연한이 지나 건축물 철거시 일부 또는 전체를 재사용이 가능하기 때문에 건축폐기물까지 줄일 수 있는 친환경적인 공법이라고 할 수 있다. 이 모듈러 공법은 최근 수요가 증가하는 소형주택과 한국전쟁 당시 지어진 전방의 노후화된 병영시설의 교체에 적합한 공법이다. 경량철골을 사용한 모듈러 공법의 국내 시공 사례는 2003년 신기초등학교를 시작으로 군 병영시설에 확대 적용되고 있지만 아직까지 시장 초기단계이다. 따라서 범용 적으로 활용이 가능한 모듈 유닛의 표준과 공정의 표준정립이 시급한 상태이다. 본 연구에서는 기존 독신숙소의 신축 사례를 바탕으로 1인 숙소를 표준 모듈로 가정하고 모듈의 공장제작, 운반, 현장설치의 모듈러 공법의 최단 공사기간내의 최소 공사비 투입이 가능한 표준 공정을 제안하고자 한다. 공장에서 완성품을 제작하는 것이 가장 합리적이지만 운반시 하자발생을 감안한다면 공장제작비율 80%일 때 가장 합리적인 것으로 도출 되었다.
건설교통부 표준발파패턴 중 암파쇄굴착공법(pattern-1)에 해당하는 구간에서 적용할 수 있는 공법중의 하나로서 새로운 물질과 반응촉발장치를 이용하는 파암공법이다. 본 공법에 대한 이해를 돕기 위해 새로운 물질의 특성시험, 파암진동과 발파진동과의 비교 고찰하고, 각종 화약류와의 폭발소음을 비교분석 하였으며, 본 공법을 파암현장에 적용함에 있어 암질에 따른 설계기법 및 시공방법 등에 대해 연구하였다.
OSC (Off-Site Construction)기반의 PC구조는 기존의 시공 환경을 현장중심에서 공장생산-운반-현장조립의 단계로 전환하는 건설산업 혁신의 대표적 방안으로 거론된다. 그러나, 최근까지의 PC공법 관련 연구는 개별 부재의 기능개선과 생산성 증대를 위한 생산 체계 개선을 중심으로 이루어지고 있으며, 발주/설계/시공의 생애주기 단계에 보편적으로 적용할 수 있는 제도적/정책적 연구 개발은 부족한 실정이다. 특히, 표준화 된 비용산출 기준의 부재는 객관화된 적정공사비의 산출과 검증을 어렵게하여 PC공법 활성화에 장애가 되고 있다. 본 연구에서는 국내외 PC공법 공사비 기준을 조사하고 유사 표준품셈 항목을 분석하여 PC공법에 적합한 품셈 구조를 확인하였다. 이후, 현장조사를 통해 PC부재별 시공절차와 투입자원 을 확인하여 부재별 품 구성요소를 도출하였으며, 시공특성(높이, 부재중량)에 따른 품의 변화요소를 검증하여 공동주택 PC공법 현장설치에 적합한 표준품셈 체계를 제시하였다.
최근 발파에 대한 다양한 신기술과 특허공법들이 개발되고 있다. 본 연구에서는 MDS 발파공법의 현장 적용성을 확인코자 시험시공을 진행하였으며, 파쇄입도와 300mm 이상의 대괴 발생률을 측정 및 분석하여 기존의 표준 발파공법과 비교하였다. 시험시공은 각 회차별로 동일한 벤치에서 표준발파와 MDS발파를 각 3회씩 시공하였으며, 디지털 영상처리기법을 활용하여 파쇄입도(P80)와 대괴 발생률(S30)을 측정하였다. 또한, 현장에서 체 바가지를 제작하여 파쇄석 더미에서 대괴를 선별하고 계근 및 환산처리를 통해 실측값을 산출하였다. 분석 결과 파쇄입도는 MDS발파가 표준발파보다 평균 약 21.0% 감소하였으며, 대괴 발생률에서 100-S30은 평균 10.1%, 실측값은 평균 7.6% 감소하였다. 시공 현장의 암질 차이로 인해 각 회차별로 발파효과는 차이가 있었지만, 전체적인 경향으로 볼 때 동등한 조건에서 MDS발파가 표준발파에 비해 파쇄입도 및 대괴 발생률에서 보다 효과적인 결과를 나타낸 것으로 판단된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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