[논문]건설 Brief - 건설 기술 동향

한국건설기술연구원

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문제 정의

공동주택 리모델링의 필요에 부응하여 그동안 관련 법·제도가 정비됐음에도 불구하고 리모델링은 활성화되지 못하고 있다. 이 글에서는 공동주택 리모델링 관련 제도 변화를 살펴보고, 리모델링 활성화 방향을 모색하고자 한다.
현재 주요 지하철, 일반철도, 고속철도, 고속도로, 여수로, 도수로 터널 등에 적용되고 있다. 이 글에서는 해외에서 개발된 외관조사 자동화 기술들을 살펴보고 국내 구조물 표면 스캐닝 기술을 간략히 소개해 보고자 한다.

제안 방법

1차 전문기관 안전성 검토는 건축심의 단계에서 지자체장의 요청에 따라 구조계획상 증축 범위의 안전성에 대해 검토를 하며, 2차 전문기관 안전성 검토는 허가 신청 단계에서 설계도서상 구조안전의 적정성 여부를 검토하도록 한다. 또한, 허가가 완료된 후에 2차 안전진단을 실시한 결과 중대한 설계변경 요인이 발생하였을 경우에는 다시 전문기관 안전성 검토를 요청하여 변경된 설계도서의 구조안전 적정성을 검토하도록 하였다.

성능/효과

따라서 수직증축 리모델링의 안전진단 및 구조설계 결과를 별도의 전문기관에서 검토·확인할 수 있도록 2회에 걸쳐 전문기관 안전성 검토 절차를 마련하였다.

후속연구

또한 거주자의 평균적인 생활상을 바탕으로 한 균등·동일한 평면의 제공보다는 다양한 삶을 담을 수 있는 생활 변화에 대응한 평면의 수용과 더불어 공급도 필요하다. 거주자의 다양한 삶의 형태를 수용하고 변화하는데 대하여 다양성을 수용할 수 있는 가능성을 조금 더 제공할 필요성이 있을 것이다. 아울러 시공 및 기술적인 측면에서 습식의 일체식 공법을 일반화하고 있으나, 구조체의 증축과 보수보강 등이 완료된 상태에서 향후의 유지관리를 고려하고, 2차적인 리모델링을 고려해 볼 때 구조체와 설비·내장의 분리방식, 부품의 건식화·부품화도 필요할 것이다.
하나의 대안으로서 모듈러 건축시스템은 품질 확보, 획기적인 공기단축, 경량화로 인한 기존 건축물에의 구조적 부담 경감 등의 장점으로 기존 건축물의 리모델링시 수평 및 수직 증축에 효과적으로 적용할 수 있을 것이다. 국내의 노후 건축물 리모델링이 증축으로 인한 구조적 안전성, 과다한 공사기간 및 공사비 등으로 인해 활발히 진행되지 못하는 현실에서 모듈러 건축시스템을 이용한 기존 건축물의 이주 없는 리모델링 기법이 새로운 대안으로 자리 잡을 수 있을 것으로 기대된다.
제도적으로 수평 및 수직 증축과 세대수 증가를 기반으로 하고 있으나 경제성이 있는 일부 수도권의 단지를 제외하고는 리모델링 비용 부담으로 인하여 용이하지 않을 것으로 예측하고 있다. 다양한 리모델링이 이루어질 수 있도록 융자, 세제 지원 등의 금융 부담을 줄일 수 있는 방안, 리모델링 성능등급표시제도 등 리모델링 후의 성능을 표시해주어 거주자들이 안심하고 리모델링을 할 수 있는 방안을 마련해줄 필요성이 있을 것이다. 선진국들의 상황을 보면 우리나라의 리모델링산업은 이제시작 단계에 불과하다.
- 기존 리모델링 공법은 대부분 현장작업으로 이루어지고 수개월간 공사가 진행되므로 거주민의 이주가 불가피하며 소음 및 분진 등 민원이 빈번하게 발생한다. 따라서 리모델링시 거주자의 이주 없이 공사기간의 획기적인 단축과 현장 폐기물 발생 및 분진을 미연에 방지할 수 있는 기술개발이 활발히 진행되어야 할 것이다. 하나의 대안으로서 모듈러 건축시스템은 품질 확보, 획기적인 공기단축, 경량화로 인한 기존 건축물에의 구조적 부담 경감 등의 장점으로 기존 건축물의 리모델링시 수평 및 수직 증축에 효과적으로 적용할 수 있을 것이다.
관련 분야의 기술 선진국의 경우 이미 오래전부터 경제적 및 사회적 비용을 고려하여 신설 공사보다는 기존 시설물의 유지관리와 안전성 향상에 더 큰 비중을 두고 예산을 투자하고 있음을 고려해 볼 필요가 있는 시점이다. 또한, 빈번히 발생하고 있는 대형 안전사고를 미연에 방지하고 막대한 사회적 비용을 줄이기 위해서는 구조물 진단 및 평가기술의 필요성에 대해 좀 더 광범위한 사회적 공감대 형성과 활발한 연구개발이 필요하다고 사료된다.
아울러 시공 및 기술적인 측면에서 습식의 일체식 공법을 일반화하고 있으나, 구조체의 증축과 보수보강 등이 완료된 상태에서 향후의 유지관리를 고려하고, 2차적인 리모델링을 고려해 볼 때 구조체와 설비·내장의 분리방식, 부품의 건식화·부품화도 필요할 것이다.
현재까지 개발된 긴장력 측정 기술 중에서는 스마트 강연선을 이용한 방법이 가장 진보적이고 현장 적용 가능성이 높은 것으로 판단된다. 이 기술을 요소 기술로 활용하여 관련 시스템을 도출할 경우 시공단계부터 공용단계까지 PSC 교량의 전 주기에 걸쳐 스마트 긴장력 관리가 가능할 것으로 기대된다.
현재까지 개발된 자기치유 콘크리트 기술 중 일부를 제외하고는 아직까지 소재개발 및 응용성 평가를 진행중인 단계로 국내를 포함한 미국, 유럽, 일본 등지에서는 고도 성장기에 제작된 콘크리트 구조물의 유지보수 비용의 증가에 따라 효율적인 보수 공법이 필요하게 되었다. 이 시점에서 자기치유가 가능한 스마트 자기치유 콘크리트는 그 기능 및 성능이 충분히 만족할만하여 상용화가 된다면 최적의 구조물 Maintenance Free 재료로 활용될 것으로 기대된다.
따라서 리모델링시 거주자의 이주 없이 공사기간의 획기적인 단축과 현장 폐기물 발생 및 분진을 미연에 방지할 수 있는 기술개발이 활발히 진행되어야 할 것이다. 하나의 대안으로서 모듈러 건축시스템은 품질 확보, 획기적인 공기단축, 경량화로 인한 기존 건축물에의 구조적 부담 경감 등의 장점으로 기존 건축물의 리모델링시 수평 및 수직 증축에 효과적으로 적용할 수 있을 것이다. 국내의 노후 건축물 리모델링이 증축으로 인한 구조적 안전성, 과다한 공사기간 및 공사비 등으로 인해 활발히 진행되지 못하는 현실에서 모듈러 건축시스템을 이용한 기존 건축물의 이주 없는 리모델링 기법이 새로운 대안으로 자리 잡을 수 있을 것으로 기대된다.
현재 진행되고 있는 주요 연구 현황으로는 화재감지시 광섬유 센서 응용 기술, 캡슐형 임플란트 센서 노드 기술, 발광센서를 이용한 응력감지시스템 기술, 계측데이터 기반 안전성 평가 기술 등 IT, NT 등 첨단 기술을 융합하는 방향으로 연구가 많이 진행되고 있다. 해당 분야에 대하여 정부의 지속적인 연구개발 투자 수준을 향상시킨다면, 향후 10년 이내에 우리나라 건설-IT 등의 융합기술 수준이 선진국 수준에 도달할 수 있을 것으로 기대된다.

핵심어

질문

논문에서 추출한 답변

텐던에 과도한 하중이 부과되거나 그라우트 공극 영향에 의한 부식 등이 발생할 경우 에상할 수 있는 것은?

- PSC 구조는 콘크리트 구조에 텐던이라는 긴장재를 이용하여 압축력을 부가함으로써 콘크리트 구조물의 성능을 크게 향상시킬 수 있으며, 이를 통해 철근 콘크리트 구조물이 구현할 수 없는 고품질의 장지간 구조물을 가능케 함으로써 콘크리트 구조물에 혁신을 가져온 기술이다. 하지만 텐던에 과도한 하중이 부과되거나 그라우트 공극 영향에 의한 부식 등이 발생할 경우 전체 교량의 붕괴를 유발하므로 이를 시공 단계부터 구조물의 수명이 끝날 때까지 적절한 관찰과 유지관리가 필요하다. 현재까지 개발된 긴장력 측정 기술 중에서는 스마트 강연선을 이용한 방법이 가장 진보적이고 현장 적용 가능성이 높은 것으로 판단된다.

PSC 구조는?

- PSC 구조는 콘크리트 구조에 텐던이라는 긴장재를 이용하여 압축력을 부가함으로써 콘크리트 구조물의 성능을 크게 향상시킬 수 있으며, 이를 통해 철근 콘크리트 구조물이 구현할 수 없는 고품질의 장지간 구조물을 가능케 함으로써 콘크리트 구조물에 혁신을 가져온 기술이다. 하지만 텐던에 과도한 하중이 부과되거나 그라우트 공극 영향에 의한 부식 등이 발생할 경우 전체 교량의 붕괴를 유발하므로 이를 시공 단계부터 구조물의 수명이 끝날 때까지 적절한 관찰과 유지관리가 필요하다.

이 기술을 요소 기술로 활용하여 관련 시스템을 도출할 경우 시공단계부터 공용단계까지 PSC 교량의 전 주기에 걸쳐스마트 긴장력 관리가 가능한 것으로 게대되는 기술은?

하지만 텐던에 과도한 하중이 부과되거나 그라우트 공극 영향에 의한 부식 등이 발생할 경우 전체 교량의 붕괴를 유발하므로 이를 시공 단계부터 구조물의 수명이 끝날 때까지 적절한 관찰과 유지관리가 필요하다. 현재까지 개발된 긴장력 측정 기술 중에서는 스마트 강연선을 이용한 방법이 가장 진보적이고 현장 적용 가능성이 높은 것으로 판단된다. 이 기술을 요소 기술로 활용하여 관련 시스템을 도출할 경우 시공단계부터 공용단계까지 PSC 교량의 전 주기에 걸쳐 스마트 긴장력 관리가 가능할 것으로 기대된다.

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