초록 ▼

연구개발 목표 및 내용
최종 목표
본 연구의 최종목표는 철근 작업 시 노동력이 과하게 투입되는 부재의 일부분만을 공장에서 자동화 방법을 통하여 선 조립을 실시한 후 현장에서 조립하는 방법을 통하여 철근공사의 생산성을 높이고, 궁극적으로 건설공사의 생산성 향상에 기여하는 것이다. 이와 같은 최종 목표를 달성하기 위해 1년차에 철근콘크리트 구조의 부재별 공장 선조립 부위를 선정하여 2년차에 기초 및 기둥부재에 대한 부위별로 표준화를 실시하고, 3년차에 벽체에 대하여 부분 선조립 부위에 대하여 표준화를 한다.
4년차에 표

연구개발 목표 및 내용
최종 목표
본 연구의 최종목표는 철근 작업 시 노동력이 과하게 투입되는 부재의 일부분만을 공장에서 자동화 방법을 통하여 선 조립을 실시한 후 현장에서 조립하는 방법을 통하여 철근공사의 생산성을 높이고, 궁극적으로 건설공사의 생산성 향상에 기여하는 것이다. 이와 같은 최종 목표를 달성하기 위해 1년차에 철근콘크리트 구조의 부재별 공장 선조립 부위를 선정하여 2년차에 기초 및 기둥부재에 대한 부위별로 표준화를 실시하고, 3년차에 벽체에 대하여 부분 선조립 부위에 대하여 표준화를 한다.
4년차에 표준화한 부위의 철근에 대하여 대량 생산을 통하여 생산성을 향상시킬 수 있는 방안을 도출하며, 5년차에 부재의 일부분만을 선조립하여 현장에서 조립할 때 증가한 생산성에 대하여 분석하는 세부 목표를 설정하였다.
전체 내용
공장에서 철근 부분 선조립 방법을 통하여 철근작업의 생산성을 향상시키기 위한 연구 내용은 다음과 같다
① 부재별 공장 선조립 부위 선정
기초, 기둥, 벽체, 슬래브 등 대표적인 구조부재 중 인건비 과다하게 투입되면서 공장조립이 가능한 부재를 선정하고, 각 부재의 철근 조립에서 철근량에 비해 인력이 과다하게 소요되는 부분을 도출하여 공장 선조립 필요부위를 세분화한다.
② 기초 및 기둥 철근 선조립 필요부위 표준화
기초 및 기둥에 대하여 표준화가 가능한 것을 분류하여 표준화를 실시하여 공장에서 대량생산이 가능하도록 한다. 예를 들어 기둥300mm x 300mm 의 경우 Hoop의 간격이 HD13@200과 HD13@250 등이 있을 경우 HD13@200으로 표준화할 경우 HD13@250 건물일 경우 Hoop 철근이 다소 추가될지라도 HD13@200으로 통일할 경우 공장에서 생산된 HD13@200으로 생산되고 조립된 Hoop를 사용하면 인건비는 획기적으로 감소시킬 수 있을 것이다.
③ 벽체 철근 선조립 필요부위 표준화
벽체 철근에 대하여 조립시 인력이 과다하게 투입되는 부분인 전단보강근이나 벽체 마구리 철근 등에 대하여 표준화를 실시하여 공장에서 대량 생산할 수 있도록 한다.
④표준화한 철근을 공장에서 대량생산 할 수 있는 방안 도출
현재까지 철근 선조립에 대한 연구는 부재 전체를 공장 또는 현장에서 선조립하여 현장에 설치하는 방안에 대한 연구가 진행되었으나 활성화가 안되고 있는 현실에서 부분 선조립 방안을 찾는 것이 필요하다. 예를 들어 기둥의 Hoop를 그림과 같이 2개로 분리하여 공장에서 설계 간격대로 별도의 지지대에 용접하여 현장에서 설치된 주근 철근에 끼우는 작업만 실시한다면 기둥 Hoop의 설치에 소요되는 상당량의 인력을 절감할 수 있을 것으로 예측된다.
⑤ 공장 부분 선조립 철근 현장적용 후 샌산성 측정
공장에서 철근콘크리트 구조물 부재별로 공장에서 선조립한 철근을 현장에 적용한 후 기존 현장에 현장에서 철근을 모두 조립하는 방법대비 어느정도 인력과 시간이 절감되는 지를 측정하여 생산성 향상 분을 확인하고자 한다.

연구개발성과
본 연구를 통해 개발한 성과는 다음과 같다.
① 연차별 목표 수행 : 5차년도간 과제를 수행함에 있어 2편의 학술논문과 10회의 국내외 학술발표대회 발표, 8개의 수상이력과 석사학위 4명, 학사학위 1명의 인력을 배출하였다.
② 철근의 부분 선조립 공법의 활용 및 적용 가능성의 검토 : 철근이 배근되는 다양한 공종 중 보 철근 배근 공사에서 공기단축에 큰 영향을 미치는 것을 확인하였으며, 추가적으로 부분 선조립 철근의 유닛화를 통해 벽체 철근에 적용하여 생산성 향상 방안을 제시하였다.
③ 스마트 건설기술의 활용 : 본 연구를 수행함에 있어 최근 다양하게 연구가 진행되고 있는 스마트 건설기술을 적용하여 철근의 품질관리 가능 여부를 확인하였다.
확인 결과 3D 레이저 스캐닝 기술을 활용하여 철근의 배근 간격, 개수 등 철근 배근 품질과 관련된 부분에 활용이 가능함을 확인하였다.

연구개발성과 활용계획 및 기대 효과
① 철근공사의 생산성 향상 : 철근조립 작업에서 철근량에 비하여 인건비가 과다하게 투입되는 부재의 일부 철근만을 공장에서 대량생산하고 다른 철근은 현장조립을 함으로써 한 개의 부재에서 공장 선조립의 장점과 현장조립의 장점만을 취함으로서 철근공사의 생산성을 획기적으로 높일 수 있다.
② 철근공사 품질향상 : 생산성이 현저하게 낮은 부분을 공장에서 부분적으로 선조립하여 현장에서 그 부분을 통째로 설치한다면 품질이 저하되어 품질사고가 발생할 확률을 최소화할 수 있다.
③ 안전사고 발생 가능성 감소: 철근작업은 지상이나 거푸집위에서 작업하는 경우가 대부분이나 기둥이나 벽체의 경우 고소작업이 필수이다. 그렇기 때문에 높은 곳의 작업을 위해서는 Rolling Tower나 고소작업차를 이용하게 된다. 부분 선조립을 하여 현장에 설치할 경우 기둥 철근작업에서 고소작업이 발생하지 않는다. 벽체 철근작업의 경우도 고소작업이 최소화되기 때문에 안전사고 발생가능성을 최소화할 수 있게 된다.
④ 공기단축 : 철근작업 중 본 연구에서 실현하고자 하는 것은 투입되는 철근량 대비 과다하게 인력이 투입되는 부분을 대상으로 한다. 인력이 과다하게 투입된다는 것은 그만큼 시간이 소요된다는 것이다. 시간이 과다하게 소요되는 부분을 공장에서 선조립을 하여 현장에서는 설치만하기 때문에 전체적으로 작업시간을 줄일 수 있다.
⑤ 원가절감 : 철근작업의 생산성 향상은 공사원가에 직접적인 영향을 미치는 요소이다. S 철근 가공공장에서 부분 선조립을 통하여 철근작업의 생산성을 높일 수 있기 때문에 전체공사비 대비 적은 부분이지만 공사비를 절감할 수 있는 요소가 발생하며, 전체 현장생산에 중점을 두던 것을 공장 대량생산을 통하여 원가의 절감을 실현할 수 있다.

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 요 약 문 ... 2
• 목차 ... 4
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 5
• 1) 연구개발의 필요성 및 최종 목표 ... 5
• 2) 연구범위 ... 5
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 6
• 1) 1차년도 연구수행 과정 및 내용 ... 6
• 2) 2차년도 연구수행 과정 및 내용 ... 8
• 3) 3차년도 연구수행 과정 및 내용 ... 9
• 4) 4차년도 연구수행 과정 및 내용 ... 12
• 5) 5차년도 연구수행 과정 및 내용 ... 14
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 정도 ... 18
• 1) 연구수행 결과 ... 18
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도 ... 24
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 25
• 6. 참고문헌 ... 25
• 끝페이지 ... 25