최근 국내 건설업은 기능인력의 부족, 건설경기의 침체 등으로 인하여 원가절감 등을 통한 수익성 확보의 필요성이 증대되고 있다. 철근공사는 구조물의 안전성과 내구성에 많은 영향을 미치고 원가측면에서도 매우 중요한 공사임에도 불구하고, 노동 집약적인 특성을 그대로 유지하고 있어 철근 자재의 손실에 따른 원가 상승의 문제가 매우 심각하다고 할 수 있다. 철근공장 가공은 철근의 절단 및 절곡작업을 자동화 시설을 갖춘 공장에서 실시하여 현장에 반입하는 것으로 가공된 철근의 품질이 우수하고, 철근 자재의 손실도 절감할 수 있는 장점이 있다. 그러나 이와 같은 기대효과에도 불구하고 철근 공장가공 방식은 1990년대 중반에 국내에 도입된 이후 현재까지 활성화되지 못한 실정이다. 본 연구에서는 철근 가공 공장에 대한 실태조사를 수행하고, 그 조사결과를 토대로 철근공장가공 정착을 위한 방안으로 철근 가공 표준을 제안하였다.
최근 국내 건설업은 기능인력의 부족, 건설경기의 침체 등으로 인하여 원가절감 등을 통한 수익성 확보의 필요성이 증대되고 있다. 철근공사는 구조물의 안전성과 내구성에 많은 영향을 미치고 원가측면에서도 매우 중요한 공사임에도 불구하고, 노동 집약적인 특성을 그대로 유지하고 있어 철근 자재의 손실에 따른 원가 상승의 문제가 매우 심각하다고 할 수 있다. 철근공장 가공은 철근의 절단 및 절곡작업을 자동화 시설을 갖춘 공장에서 실시하여 현장에 반입하는 것으로 가공된 철근의 품질이 우수하고, 철근 자재의 손실도 절감할 수 있는 장점이 있다. 그러나 이와 같은 기대효과에도 불구하고 철근 공장가공 방식은 1990년대 중반에 국내에 도입된 이후 현재까지 활성화되지 못한 실정이다. 본 연구에서는 철근 가공 공장에 대한 실태조사를 수행하고, 그 조사결과를 토대로 철근공장가공 정착을 위한 방안으로 철근 가공 표준을 제안하였다.
Due to a shortage of professional labor and the stagnant construction industry in recent days, there has been an increasing demand for securing profitability through cost reduction. Though its importance in the cost and its great influence on the safety and durability of structures, the labor intens...
Due to a shortage of professional labor and the stagnant construction industry in recent days, there has been an increasing demand for securing profitability through cost reduction. Though its importance in the cost and its great influence on the safety and durability of structures, the labor intensiveness of rebar work has caused a serious problem of rising cost accompanied by the loss of rebar materials. In the plant manufacturing process, rebar is cut and bent at the automated facilities and conveyed to the construction site, which makes it possible to manufacture higher-quality bars and to reduce the losses from rebar materials. Different from the expectation, however, this type of plant manufacturing still has not been active since its first introduction in 1990s. In this study, a research on the actual condition of rebar manufacturing plant has been implemented and a standardized rebar manufacturing has been provided as a way to activate rebar manufacturing.
Due to a shortage of professional labor and the stagnant construction industry in recent days, there has been an increasing demand for securing profitability through cost reduction. Though its importance in the cost and its great influence on the safety and durability of structures, the labor intensiveness of rebar work has caused a serious problem of rising cost accompanied by the loss of rebar materials. In the plant manufacturing process, rebar is cut and bent at the automated facilities and conveyed to the construction site, which makes it possible to manufacture higher-quality bars and to reduce the losses from rebar materials. Different from the expectation, however, this type of plant manufacturing still has not been active since its first introduction in 1990s. In this study, a research on the actual condition of rebar manufacturing plant has been implemented and a standardized rebar manufacturing has been provided as a way to activate rebar manufacturing.
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문제 정의
이에 본 연구에서는 국내 철근 공장가공 현황 및 실태를 분석하고 철근 공사에 있어서 철근의 공장 가공을 정착시키기 위한 방안의 하나로서 철근 가공 표준화 방안을 제시하였다.
가설 설정
그림 8에서 보는 바와 같이 구부림 횟수와 구부림 방향에 따라 형상 기호를 부여하였다. 구부림 방향에 대해서는 여러 가지 경우의 수를 고려하여 철근의 처음에서 끝부분까지 구부림 방향이 하나의 원을 그리면 동일 방향으로 정하였으며, 그렇지 못한 경우를 구부림 방향이 틀린 것으로 정하였다. 그림 8의 c)와 d), g)와 h)를 이러한 예로서 들 수 있다.
제안 방법
기존연구결과(조훈희 외 2007)에 추가하여 표 3에 ACI 315, BS8666 및 대한주택공사 배근시공도면 작성방안(2007.10)의 철근 가공 형상을 비교 검토하였다.
철근 길이는 철근의 피복 두께를 산정할 때 중요한 요소로서, 설계자와 시공자가 모두 동일한 기준으로 철근의 길이를 계산해야만 시방서 등에 규정되어 있는 최소 피복두께 부족의 오류를 범하지 않고 구조물의 내구성을 확보할 수 있을 것이다. 길이의 계산은 직경과 반경은 공칭지름으로, 그 외 길이는 외부치수를 기준으로 계산하도록 하였다. 표 5에 몇 가지 형상에 대한 길이 계산의 예를 보인다.
이러한 철근 공장 가공의 장점에도 불구하고 현재 국내 실정은 철근의 현장 가공에 따라 철근 구부림 내면 반지름, 철근 가공 치수와 형상 등에 많은 문제점을 내포하고 있다. 따라서 철근 공장 가공의 활성화를 위한 기반으로서 철근 가공 형상 기호, 철근 기본 형상, 식별표를 포함하여 철근 가공 형상과 관련된 표준을 제안하였다.
실태조사와 건설업계의 의견을 정리하여 건설현장명, 시공 부위, 배근시공도 도면 번호, 규격(직경), 강종(철근 항복강도에 따른 종류), 수량, 길이가 명기된 가공 형상 및 형상 기호, 가공 회사명을 주요 사항으로서 표기하도록 규정하였다. 또한 특이사항을 두어 커플러 등 철근의 기계적 이음을 표기하도록 하였다. 다음 표 6에 식별표의 예를 보인다.
철근 가공 형상 기호 부여 방법은 2단계로 구성되며, 1단계는 구부림 횟수, 2단계는 구부림 각도/방향에 따라 2자리의 형상 기호를 부여하도록 하였다. 또한, 사용자 정의인 형상기호 9를 사용하여 다양한 철근 형상에 대하여 형상 기호를 부여할 수 있도록 하였다.
본연구에서는철근공장가공활성화방안의일환으로철근가공 치수 산정방법, 철근 가공 형상 기호 체계(Coding System), 철근식별표로구성된철근가공형상표준을제안하였다.
철근 공사에 관련된 문헌 분석 및 관련 전문가 자문을 통하여 설문지를 작성하고 철근 공장 가공 실태조사를 실시하였다. 설문조사 결과를 바탕으로 철근 가공 형상 표준화 방안을 수립하였으며, 표준화 방안에 대하여 관련 전문가들의 자문과 세미나를 통하여 표준(안)을 확정하여 이를 국가표준으로 제안하였다.
이러한 배경을 바탕으로 식별표 표준화에는 식별표에 들어가야 할 정보를 선정하는데 중점을 두었다. 실태조사와 건설업계의 의견을 정리하여 건설현장명, 시공 부위, 배근시공도 도면 번호, 규격(직경), 강종(철근 항복강도에 따른 종류), 수량, 길이가 명기된 가공 형상 및 형상 기호, 가공 회사명을 주요 사항으로서 표기하도록 규정하였다. 또한 특이사항을 두어 커플러 등 철근의 기계적 이음을 표기하도록 하였다.
철근 공사에 관련된 문헌 분석 및 관련 전문가 자문을 통하여 설문지를 작성하고 철근 공장 가공 실태조사를 실시하였다. 설문조사 결과를 바탕으로 철근 가공 형상 표준화 방안을 수립하였으며, 표준화 방안에 대하여 관련 전문가들의 자문과 세미나를 통하여 표준(안)을 확정하여 이를 국가표준으로 제안하였다.
또한 그림 10에서 보이는 바와 같이 후크의 구부림 방향과 철근의 구부림 방향이 동일하지 않은 경우는 후크 표기 기호에 마이너스 부호를 붙이도록 하였다. 후크의 구부림 방향은 전체 철근 가공 형상에 대한 구부림 방향을 기준으로 하는 것이 아니고,후크에서 가장 가까운 철근의 구부림 방향과 후크의 구부림 방향에 대한 동일성을 기준으로 하였다.
대상 데이터
국내 철근 공장 가공업체의 전반적인 기술 수준 및 현황을 종합적으로 조사하기 위하여 한국철근가공업협동조합의 협조를 받아 설문조사를 실시하였다. 설문조사는 85개 업체를 대상으로 표 2와 같은 내용으로 조사를 실시하였다.
국내 철근 공장 가공업체의 전반적인 기술 수준 및 현황을 종합적으로 조사하기 위하여 한국철근가공업협동조합의 협조를 받아 설문조사를 실시하였다. 설문조사는 85개 업체를 대상으로 표 2와 같은 내용으로 조사를 실시하였다. 10개 업체가 주소불명으로 반송되었고, 14개업체가응답해설문지회수율은 18.
성능/효과
공장 가공 업체들의 공장면적, 생산량에 대한 기본적인 사항을 조사한 결과 가공업체들의 대지면적은 평균 16,164㎡이였으 며, 공장면적은 4,737㎡이였다.
공장 가공업체들의 월 생산량(가공능력)에 대한 조사결과, 평균 5,600톤/월의 가공능력을 보유하고 있는 것으로 조사되었다. 월 2,000톤~4,000톤의 가공 업체들이 약 17%, 월 4,000톤~7,000톤의 업체들이 50%, 월 7,000톤~10,000톤의 가공능력 을 보유하고 있는 업체가 약 33%로 조사되었다.
별도의 배근시공도 작성팀 보유 현황에 대한 조사 결과 25%의 가공업체만이 배근시공도 작성팀을 보유하고 있었고, 나머지 75%의 업체는 배근시공도 작성을 외주 형태로 운영하고 있는 것으로 조사되었다.
식별표에 대한 조사 결과 응답업체 모두 별도의 식별표를 붙여 건설현장에 납품하고 있었으며, 식별표 제작방법은 프린터로 출력하는 업체가 66.7%로 가장 많았고, 바코드를 이용하는 업체가 25%, 손으로 수기하는 업체가 8.3%로 조사되었다. 그 조사결과를 그림 5에 보인다.
철근 가공 형상 기호를 보유하고 있는 업체들의 89%가 회사 자체적인 형상 기호를 사용하고 있는 것으로 조사되었으며, 대한주택공사에서 만든 형상 기호를 사용하고 있는 업체도 1곳으로 조사되었다.
철근가공일람표 작성 프로그램에 대한 조사결과 50%의 업체가 배근시공도 작성에 따라 철근가공일람표(bar list)가 자동으로 작성되는 프로그램을 사용하고 있었으며, 나머지 절반의 업체는 사용하지 않는 것으로 조사되었다.
후속연구
본 연구를 통하여 제안된 철근 가공 형상 표준이 한국산업규격(KS)으로 제정된다면, 일정규모 이상의 가공 설비 및 생산인원을 보유하고 있고, 일정 수준의 품질관리 능력을 갖춘 업체가 KS인증으로 제도권하에서 관리가 이루어져 무분별한 업체 난립과 건설현장에서 최소한의 품질을 보증 받을 수 있을 것이다. 따라서 본 연구를 통하여 제안된 철근 가공 형상 표준이 한국산업규격(KS)으로 제정되어 공장 가공을 활성화하고 더 나아가 철근 공사의 생산성 향상의 초석이 될 수 있으리라 생각한다.
그러나 현행 식별표는 가공공장에 따라 재질, 색상 등이 상이하여 수많은 자재들이 입출고 되는 건설현장에서는 일관성 있는 구분 관리가 어렵다. 따라서 식별표의 크기 및 내용을 규격화 하여 현장 반입과 동시에 시공 부위로 운반되어 효율적인 자재 관리가 이루어 져야 할 것으로 보인다.
이는 배 근시공도의 표준화를 저해하고 있는 요인 중 하나이며, 현장시 공자와 설계자와의 의사소통에 있어서도 어려움의 원인이 되고 있다. 따라서 철근 가공형상에 대한 기호를 통일화함으로서 배 근시공도면 상에 표준화된 철근 형상 기호를 부여하여 공사의 혼선을 방지하고, 배근 작업의 효율화를 도모할 수 있을 것이다.
본 연구를 통하여 제안된 철근 가공 형상 표준이 한국산업규격(KS)으로 제정된다면, 일정규모 이상의 가공 설비 및 생산인원을 보유하고 있고, 일정 수준의 품질관리 능력을 갖춘 업체가 KS인증으로 제도권하에서 관리가 이루어져 무분별한 업체 난립과 건설현장에서 최소한의 품질을 보증 받을 수 있을 것이다. 따라서 본 연구를 통하여 제안된 철근 가공 형상 표준이 한국산업규격(KS)으로 제정되어 공장 가공을 활성화하고 더 나아가 철근 공사의 생산성 향상의 초석이 될 수 있으리라 생각한다.
본 연구에서 미진한 부분인 철근 기본 형상 및 가공 형상 기호 체계(Coding System)에서“2번 이상 구부린 철근 중 구부린 각도가 서로 다른 철근”, “6번 이상 구부린 철근”, “철근 구부림 각도가 90도~180도 사이인 철근”에 대해서는 좀 더 추가적인 연구가 필요할 것으로 판단된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
철근 공사에 있어서 철근의 현장 가공 방식이 초래하는 문제점은?
철근 공사에 있어서 철근의 현장 가공 방식은 가공 및 절단 작업시 수작업으로 인한 인건비 부담이 증가되고 환경적인 문제및 철근 야적장 확보 등의 문제점이 발생하고 있다. 또한 현장 시공 진행 상황에 맞는 철근 가공 계획에 근거하지 않고 수시로 무계획적으로 철근 절단 및 절곡을 수행함으로써 불필요한 철근 Loss가 발생하고 있는 현실이다.
철근 공장가공의 장점은?
철근 공장가공은 철근의 절단 및 절곡작업을 자동화 시설을 갖춘 공장에서 실시하여 현장에 반입하는 것으로 가공된 철근의 품질이 우수하고 현장 작업을 줄여줌으로써 공기단축과 현장노무인력의 감소를 가져다 줄 수 있는 장점이 있다. 이러한 철근 공장 가공의 장점에도 불구하고 현재 국내 실정은 철근의 현장 가공에 따라 철근 구부림 내면 반지름, 철근 가공 치수와 형상 등에 많은 문제점을 내포하고 있다.
길이별 철근의 수급문제가 해결되지 못하는 이유는?
길이별 철근의 수급문제는 건설업계와 제강업계의 화두로서 과거부터 많은 논의가 되어 왔다. 현재 수급개선을 위해 제강사 별로 매월 길이별 철근 생산계획을 수립하여 생산하고 있지만, 대량생산 체제를 구축하고 있는 제강사의 생산성 때문에 시장에 원활하게 공급되지 못하고 있는 실정이다. 길이별 철근의 수급이 원활하게 이루어지지 못함에 따라 건설 현장에서 배근 작업의 효율 저하, 자재 손실 과다 발생 등의 문제가 나타나고 있다.
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