[논문]거푸집 선정기준에 의한 흙다짐용 거푸집 시스템의 특성 비교분석

이종국; 이정제

거푸집 선정기준에 의한 흙다짐용 거푸집 시스템의 특성 비교분석
A Comparative Analysis on the Characteristics of Rammed Earth Form System based on Selection Criteria 원문보기

生態環境建築 = Journal of the Korea Institute of Ecological Architecture and Environment, v.7 no.6, 2007년, pp.91 - 97

Abstract ▼ AI-Helper

This research examines the characteristics of the "rammed earth form" based on the criteria for the selection of forms. For this purpose, the paper first reviews the characteristics and orientation of the earth-construction and looks into the outline, the prerequisite, the current status and the tendency of the rammed earth form system through previous studies. Consequently, we aims to contribute to the criteria for the selection of rammed earth forms in the future through a comparative analysis of the construction cost, quality, safety and easiness of works between the veneer board form and the euroform, which are most widely used at earth housing project in the domestic country. The results reveals that the euroform is better than the veneer board with 21% of total cost in the cost analysis. But this better than that in the side of easiness of construction. In both cases, the buckling of wall panel form and the labor-oriented characteristics of the methods are the future research issues in the rammed earth form system.

주제어

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문제 정의

하지만 지금까지 흙건축에 관련된 체계적인 연구는 미흡한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 흙다짐용 거푸집에 관한 기초적 연구로서 흙다짐 공법의 필수적인 거푸집 적용기술을 분류하고, 국내에서 많이 사용되고 있는 합판거푸집과 유로폼을 비교하여 향후 시스템거푸집개발을 위한 기초 자료로 활용될 수 있도록 한다. 이를 통하여 본 논문은 흙다짐공사에서 사용되는 거푸집공법을 개선하여 시공성능의 향상과 공사원가 절감을 도모하는 계기를 마련하는데 기여하고자 한다.
거푸집 공사가 건축공사에서 차지하는 비중은 매우 크며 공정, 원가, 안전, 품질 측면에서 효율적인 관리 및 공법 개선에 의한 파급효과가 큰 공종이라 할 수 있다. 따라서, 본 연구에서는 아직 연구가 미흡한 흙다짐공법의 거푸집 공사에 대한 기초연구로서 거푸집 적용기술을 분류하고 국내에서 많이 쓰이는 흙다짐용 거푸집인 합판거푸집과 유로폼을 공사비, 품질, 안전, 시공용이성 측면에서 현장사례를 통하여 비교하였다.
본 연구는 흙다짐공법에 사용되는 거푸집을 조사하고, 현장사례를 통하여 대표적인 거푸집공법을 서로 비교 하도록 한다. 정영수(2005)의 연구에서는 거푸집 선정기준을 비용, 시공용이성, 시공속도, 안전, 현장특성, 품질, 건물특성, 기계화/자동화 등 총 8가지 항목으로 제시하였던 바, 본 연구에서는 거푸집선정기준 중 공사비, 품질, 안전성, 시공용이성 4가지 항목에 대해서 비교하고 나머지 4가지 항목에 대해서는 추후 연구과제로 남겨 두도록 한다.
본 연구에서는 흙다짐용 합판거푸집과 유로폼공법을 비교하였다. 두 거푸집 모두 품질면에서는 흙벽의 배부름 현상이 나타났으며, 두 거푸집 모두 거푸집 조립, 해체시 전문 인력에 의존하므로 높은 시공비가 소요된다.
이때, 시공속도, 현장특성, 건물특성, 기계화/자동화는 그 속성상 일반화하기 곤란하거나 아직 기술개발이 미비한 부분인 바, 본 연구는 공사비, 품질, 안전성, 시공용이성 4가지 항목에 대해서 분석하도록 한다.
따라서 본 연구에서는 흙다짐용 거푸집에 관한 기초적 연구로서 흙다짐 공법의 필수적인 거푸집 적용기술을 분류하고, 국내에서 많이 사용되고 있는 합판거푸집과 유로폼을 비교하여 향후 시스템거푸집개발을 위한 기초 자료로 활용될 수 있도록 한다. 이를 통하여 본 논문은 흙다짐공사에서 사용되는 거푸집공법을 개선하여 시공성능의 향상과 공사원가 절감을 도모하는 계기를 마련하는데 기여하고자 한다.

가설 설정

김형무(2001)는 “현장관리를 잘하면 합판거푸집의 전용횟수를 10～20회 정도로 사용할 수 있다”라고 주장하였다. 따라서 본 연구에서는 판재의 전용횟수를 10회로 가정하였다. 콘크리트 합판거푸집의 전용횟수별 재료비, 노무비의 산정은 다음 표7과 같다.

제안 방법

따라서 본 연구에서는 4,200×1,200mm의 단위벽체에 대한 공사비를 산정하였다. 공사비 산정에 있어서 노무비의 경우 합판거푸집의 노무비 산정이 없어 본 연구에서는 콘크리트공사의 합판거푸집 사용시의 노무비를 근거로 계산하였다. 재료비의 단가산정은 종합물가정보(사단법인한국물가정보, 2007)의 대전지역을 근거로 산정하였다.
국내에서 가장 많이 사용되는 흙다짐용 거푸집인 합판거푸집²⁾과 유로폼이 모두 적용된 사례를 통하여 두 거푸집의 재료비, 품질, 안전성, 시공용이성을 비교하였다. 표4와 같이 적용현장은 흙건축 전문 업체 S사의 지서리 현장으로서 전라북도 부안군 변산면에 위치한 주택현장이며 규모는 지상1층, 연면적 91.
흙다짐용 거푸집 공사에서 합판거푸집의 경우 조립하는 거푸집의 길이에 따라서 그 공사비가 일정치가 않다. 따라서 본 연구에서는 4,200×1,200mm의 단위벽체에 대한 공사비를 산정하였다. 공사비 산정에 있어서 노무비의 경우 합판거푸집의 노무비 산정이 없어 본 연구에서는 콘크리트공사의 합판거푸집 사용시의 노무비를 근거로 계산하였다.
그리고 공사부위와 거푸집공법도 매우 다양하기 때문에 대표적인 공법으로 한정토록 한다. 우선 흙다짐공법 중 기둥을 제외한 벽체용 거푸집과 흙을 다질 때 수직으로 다져 나가는 방식의 거푸집으로 한정하여 연구를 진행하도록 한다.
위의 표2에서는 흙다짐공법, 2˝×6˝목조주택, 흙벽돌, 스트로베일공법을 비교하였다. 이를 통하여 흙다짐공법의 우수성을 알 수 있다.
표8에서 계산된 합판거푸집의 시공단가 기준인 전용횟수 1회에 1m²의 금액을 유로폼과 비교하기 위해 표10과 같이 표8에서 계산된 금액에 전용횟수 10회의 산정비율을 곱하고 면적을 10m²로 계산하였다.

대상 데이터

과 유로폼이 모두 적용된 사례를 통하여 두 거푸집의 재료비, 품질, 안전성, 시공용이성을 비교하였다. 표4와 같이 적용현장은 흙건축 전문 업체 S사의 지서리 현장으로서 전라북도 부안군 변산면에 위치한 주택현장이며 규모는 지상1층, 연면적 91.08㎡인 단독주택 건립공사이다.

데이터처리

합판거푸집 10회 사용시의 산정비율이 없기 때문에 1회부터 6회까지의 비율을 가지고 SigmaPlot 9.03)을 이용하여 예상 추정값을 구하였다. 재료비와 노무비의 10회 사용시의 비율은 각각 29.

이론/모형

공사비 산정에 있어서 노무비의 경우 합판거푸집의 노무비 산정이 없어 본 연구에서는 콘크리트공사의 합판거푸집 사용시의 노무비를 근거로 계산하였다. 재료비의 단가산정은 종합물가정보(사단법인한국물가정보, 2007)의 대전지역을 근거로 산정하였다.

성능/효과

넷째, 시공용이성 측면에서 흙다짐용 합판거푸집이 유로폼에 비해 설치되는 폼타이 개수가 적기 때문에 흙다짐 시공이 용이하며 거푸집 조립·해체도 용이하다. 유로폼의 경우 1단 거푸집 시공 후 2단 거푸집 조립 시 거푸집 조립을 위해 1단 거푸집의 폼타이를 다시 풀어 주어야 하는 문제점이 발견되어 이에 대한 개선 노력이 시급하다.
당 거푸집의 재료비는 유로폼이 흙다짐공법 합판거푸집에 비해 80%의 절감효과를 기대할 수 있다. 노무비 측면에선 흙다짐용 합판거푸집이 유로폼에 비해 37% 저렴한 것으로 분석되었다. 전체적인 공사비는 유로폼이 흙다짐공법 합판거푸집에 비해 20.
둘째, 품질적인 면에서 흙다짐용 합판거푸집과 유로폼 모두 거푸집의 변형으로 인한 흙벽의 배부름 현상이 나타났다. 흙다짐용 합판거푸집의 부재크기가 크고 설치되는 폼타이의 수가 적기 때문에 거푸집 탈형 후 흙다짐벽의 표면에 보수가 필요한 조인트의 수와 폼타이 수가 적은 것으로 나타났다.
분석결과, 전용횟수 10회의 10m²당 흙다짐공법 합판거푸집의 공사비는 재료비가 132,602원, 노무비가 102,176원인 것으로 분석되었다. 기존 콘크리트 공사의 경우 합판거푸집의 10m²당 최대 전용횟수인 6회시 재료비는 24,570원이지만 흙다짐 공법 합판거푸집의 재료비 132,602원은 합판의 두께가 18mm로 기존 합판 보다 두꺼우며 장선으로 쓰이는 38×235×4,800mm(2˝×10˝)목재의 가격이 고가이기 때문으로 판단된다.
셋째, 안전적인 측면에서 흙다짐용 합판거푸집 및 유로폼 모두 인력에 의존하기 때문에 안전성 면에서 취약한 것으로 나타났다. 따라서 이에 대한 개선이 필요하며 거푸집의 경량화, 조립해체, 자동화, 안전가설물의 부착 등에 대한 연구가 필요한 것으로 판단된다.
기존 콘크리트 공사의 경우 합판거푸집의 10m²당 최대 전용횟수인 6회시 재료비는 24,570원이지만 흙다짐 공법 합판거푸집의 재료비 132,602원은 합판의 두께가 18mm로 기존 합판 보다 두꺼우며 장선으로 쓰이는 38×235×4,800mm(2˝×10˝)목재의 가격이 고가이기 때문으로 판단된다. 재료비 측면에서는 유로폼이 합판거푸집에 비해 80% 정도 저렴하고, 노무비의 경우 흙다짐공법 합판거푸집이 유로폼에 비해 37% 정도 저렴한 것으로 분석되었다. 이는 합판거푸집은 상대적으로 부재의 단위크기가 크며, 콘크리트 공사용 합판거푸집에 비해 흙다짐용 합판거푸집의 전용횟수가 많은 것에 기인하는 것으로 판단된다.
노무비 측면에선 흙다짐용 합판거푸집이 유로폼에 비해 37% 저렴한 것으로 분석되었다. 전체적인 공사비는 유로폼이 흙다짐공법 합판거푸집에 비해 20.1% 저렴한 것으로 나타났다.
이는 합판거푸집은 상대적으로 부재의 단위크기가 크며, 콘크리트 공사용 합판거푸집에 비해 흙다짐용 합판거푸집의 전용횟수가 많은 것에 기인하는 것으로 판단된다. 전체적인 공사비는 유로폼이 흙다짐용 합판거푸집에 비해 20%정도 저렴한 것으로 나타났다.
첫째, 재료비 측면에서 10회 전용시 10m²당 거푸집의 재료비는 유로폼이 흙다짐공법 합판거푸집에 비해 80%의 절감효과를 기대할 수 있다. 노무비 측면에선 흙다짐용 합판거푸집이 유로폼에 비해 37% 저렴한 것으로 분석되었다.
흙다짐벽체의 표면 상태는 합판거푸집이 양호한 것에 비해 유로폼의 경우 코팅합판이 흙다짐 벽체를 오염시키는 것으로 나타났다.
둘째, 품질적인 면에서 흙다짐용 합판거푸집과 유로폼 모두 거푸집의 변형으로 인한 흙벽의 배부름 현상이 나타났다. 흙다짐용 합판거푸집의 부재크기가 크고 설치되는 폼타이의 수가 적기 때문에 거푸집 탈형 후 흙다짐벽의 표면에 보수가 필요한 조인트의 수와 폼타이 수가 적은 것으로 나타났다.

후속연구

셋째, 안전적인 측면에서 흙다짐용 합판거푸집 및 유로폼 모두 인력에 의존하기 때문에 안전성 면에서 취약한 것으로 나타났다. 따라서 이에 대한 개선이 필요하며 거푸집의 경량화, 조립해체, 자동화, 안전가설물의 부착 등에 대한 연구가 필요한 것으로 판단된다.
재료비 측면에서는 거푸집의 전용횟수에 관한 부분이 상이 할 수 있고, 노무비의 측면에서는 콘크리트 공사 공사시방을 참고 하였기 때문에 기준부재에 의한 연구의 한계는 있다. 또한, 흙다짐용 합판거푸집 조립의 경우 유로폼에 비해 보다 기술적으로 숙련된 숙련공이 필요하며 이러한 내용이 반영된 품셈에 관한 연구는 추후의 과제로 남겨둔다. 더 나아가 콘크리트 공사에 사용되고 있는 대형 시스템거푸집과 같은 체계적인 거푸집시스템에 대한 연구도 장기적인 과제라 판단된다.
본 연구는 흙다짐공법에 사용되는 거푸집을 조사하고, 현장사례를 통하여 대표적인 거푸집공법을 서로 비교 하도록 한다. 정영수(2005)의 연구에서는 거푸집 선정기준을 비용, 시공용이성, 시공속도, 안전, 현장특성, 품질, 건물특성, 기계화/자동화 등 총 8가지 항목으로 제시하였던 바, 본 연구에서는 거푸집선정기준 중 공사비, 품질, 안전성, 시공용이성 4가지 항목에 대해서 비교하고 나머지 4가지 항목에 대해서는 추후 연구과제로 남겨 두도록 한다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	흙건축은 어떤 방식으로 나눌 수 있는가?	흙건축에는 흙을 일정한 크기의 단위개체로 만들어 쌓는 방식인 단위 개체식, 일체로 만드는 일체식, 다른 벽체나 틀에 바르거나 붙이는 덧붙임식으로 나눌 수 있다.(이장혁, 2007) 일체로 만드는 흙다짐공법(rammed earth)과 흙타설 공법(earth concrete)의 경우 구조체의 형상을 유지하기 위하여 거푸집 공사를 필요로 한다.
	새집증후군 등의 문제를 해결할 수 있는 친환경 건축의 대안으로서 무엇이 있으며, 어떤 면이 부각되고 있는가?	최근 우리 사회는 많은 환경문제에 직면해 있으며, 그 중에서 현대 건축 재료에서 나오는 각종 유해물질로 인하여 인체에 각종 질환을 유발시키는 새집증후군 등의 문제는 사회적인 관심사가 되고 있다. 이러한 문제를 해결할 수 있는 친환경 건축의 대안으로서 흙재료에 의한 주거는 습도조절 능력, 탈취성능, 통기성, 항균성, 원적외선효과 등 건강에 대한 긍정적인 측면이 부각되고 있다.(정주성, 2007) 하지만 이러한 관심에도 불구하고 친환경 흙건축에 대한 일반인들의 선호도는 높지만 대중화는 아직 미흡한 실정이라 하겠다.
	흙다짐공법으로 지은 집 또는 벽체에 대한 우라나라에서의 명칭은?	우리나라에서는 흙다짐공법으로 지은 집 또는 벽체에 대해 담집, 토벽, 토담집, 도둑집, 흙담, 담틀등 여러가지로 불리어 왔으며, 미국에서는 흙다짐(rammed earth), 프랑스에서는 피제 드 떼르(pisé de terre) 또는 떼르 피제(terre pisé), 스페인에서는 바로 아빠시오나도(barro apisonado) 또는 따삐알(tapial), 독일에서는 스탐플렘바우(stampflehmbau)라고 불린다(Gernot, 2000).

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http://www.earthandsun.com/ (October 20th, 2007 present)

저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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