첨단 복합소재를 활용한 시스템 거푸집 공법 개선 방안 = Improvement of system form using advanced composite material

국문 초록 (Abstract)

최근 국내 주택 보급률이 102%를 초과할 정도로 주거용 건축물의 공사가 활발히 이루어지고 있으며, 현재 거주자의 사용성 및 경제성 측면에서 유리한 철근콘크리트(Reinforced Concrete:RC)구조가 공사의 주를 이루고 있다.
건축 공사의 철근 콘크리트 구조 공정에 있어, 거푸집 공사는 핵심 공종 중 하나이다. 이는 거푸집 공사가 전체 공사기간의 약 25%, 골조 공사비의 30~40%, 전체 공사비의 약 10%를 차지할 뿐 아니라 마감, 설비 작업 등 후속 공정의 진행에 직접적인 영향을 미치기 때문이다. 이에 따라 국내·외에서는 거푸집 공사의 기간단축 및 비용절감을 위해 공법 개발, 생산성 평가, 배치 계획 등의 다양한 연구를 진행하고 있다. 특히 최근 국내 건축 공사가 점차 대형화·고층화됨에 따라 기존 인력중심의 재래식 거푸집 공법은 경제성, 안전성 측면에서 많은 문제점을 야기하였고, 이를 해결하기 위해 테이블폼, 갱폼 등 다양한 시스템 거푸집의 개발이 활발히 이루어지고 있다.
시스템 거푸집은 기계화 시공을 중심으로 높은 생산성을 가지고 있어 공기단축 및 인력절감이 가능한 장점이 있다. 그러나 최근 연구를 통해 기존 거푸집과 호환성 결여, 부재의 대형화에 따른 원가 상승, 거푸집 무게 증가로 인한 양중 부하 등의 한계가 나타나고 있으며, 이러한 한계로 인해 일부 시스템 거푸집은 현재 국내 건축 공사에 적합하지 못하다는 평가를 받고 있다.
이에 본 연구에서는 기존 시스템 거푸집의 문제점을 분석한 후, 이를 보완하여 개선된 시스템 거푸집 공법을 제안하였다. 개선을 위해 첨단복합 소재를 활용하였으며, 이를 통해 거푸집의 무게를 절감하였고 전용 횟수를 증대하였다. 또한 기존 거푸집과 호환성을 확보하였고 시스템화를 기반으로 수직·수평부재에 대한 단일적인 적용이 가능하도록 설정하여 작업 효율을 향상시켰다. 다음으로 제안된 시스템 거푸집 공법에 대해 현장 적합성을 검토하였다. 그 결과 합리적인 임대비용으로 적용성 확대가 가능하고 소음저감 효과가 있어 민원 관리에 유리할 것으로 파악되었다. 또한 박리제 도포가 불필요하고 우수한 탈형 품질을 가지며 여러 친환경적인 요소를 바탕으로 환경비용 및 CO절감이 가능할 것으로 판단되었다. 마지막으로 초고층 프로젝트의 사례 연구를 통해 제안된 시스템 거푸집의 경제성을 분석하였으며, 이를 통해 기존 대비 7.6%의 공사비 절감 효과를 확인하였다. 본 연구의 결과는 향후 국내 건축 공사에 시스템 거푸집의 적용을 확대하고, 시공효율성 및 경제성 향상 등을 통하여 건축 공사의 공기단축 및 비용절감 등에 기여할 것으로 사료된다.

목차 (Table of Contents)

• 제1장. 서 론
• 1.1 연구의 배경 및 목적
• 1.2 연구의 범위 및 절차
• 제2장. 예비적 고찰
• 2.1 복합소재 고찰
• 2.2 거푸집 공사의 예비적 고찰
• 2.2.1 거푸집 공사 고찰
• 2.2.2 거푸집 공법 적용 현황
• 2.3 선행 연구 고찰
• 제3장. 시스템 거푸집 공법 개발
• 3.1 시스템 거푸집 공법의 개선
• 3.1.1 개선 요구사항 분석
• 3.1.2 시스템 거푸집의 개선 방향
• 3.2 K-form 공법 개발
• 3.2.1 개발 개요
• 3.2.2 K-form의 구성
• 3.2.3 K-form의 시스템화
• 3.2.4 공법 성능 분석
• 3.3 소결
• 제4장. 현장적용
• 4.1 현장적용
• 4.1.1 개요
• 4.1.2 적용 현장의 개요
• 4.1.3 현장적용
• 4.2 적용성 평가
• 4.2.1 정량적 평가
• 4.2.2 정성적 평가
• 4.3 경제성 분석
• 4.3.1 사례현장 개요
• 4.3.2 적용방법
• 4.3.3 적용결과
• 4.4 소결
• 제5장. 결론
• 참고 문헌