아스콘은 친환경적 기술이다


    배수성 아스팔트 포장의 장점으로 알려진 배수능력과 저소음뿐만 아니라 내구성, 경제성까지도 높인 포장 공법이 주목을 받고 있다.


도로포장 여건은 기후와 밀접한 관련이 있다. 우리나라 기후가 점점 아열대로 바뀌고 있는 상황에서 장마철 국지성 폭우가 늘어나고 있어 도로의 배수성 문제 해결을 위한 대책마련이 시급하다. 이것은 도로 이용하는 국민의 안전과도 직결되기 때문이다.


라펜트

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더군다나 우리나라는 한정된 공간에 많은 인구가 밀집돼 있기 때문에 도로와 근접한 주거지역이 많아지고 있어 소음으로 인한 피해로 민원이 증가하고 있다. 또한 삶의 질이 높아짐에 따라 우리는 도로 주행도 안전하고 쾌적한 운행을 하기를 원하게 됐다.




이러한 상황 속에서 배수성 문제를 해결하고 소음을 낮춘 저소음 배수성포장이 활성화될 바람이 불고 있다.


해외 주요 국가에서는 이미 배수성 포장 시공에 따른 시행착오를 거쳐 배수성 포장의 단점으로 지적되고 있는 내구성을 해결했다. 또한 배수성 포장에 대한 규정을 확립해 시공면적을 확대해 가고 있으며, 배수성 포장이 90%이상인 국가도 있을 정도다.


우리나라에서도 현재 배수성 포장에 대한 연구 개발이 한창인 가운데 국내에서 유일하게 조달청 우수제품으로 선정돼 우수성을 인정받은 공법이 있다. 그 공법이 바로 친환경 배수성 포장 ‘SPA’이다.


SPA는 차량운행 시 노면의 마찰소음을 감소시키고 우천 시 차량 운행의 안전성을 확보하기 위해 개발된 포장공법이다. 우천 시 포장 면에 수막이 형성되는 것을 방지하고 신속히 배수되도록 표층 혼합물의 공극을 20% 정도로 높인 것이 특징이다.


또한 SPA로 시공된 도로는 도로 주행 시 발생하는 물 튀김, 물보라 현상을 완화해 안전한 주행을 할 수 있다. 우천 시 나타나는 노면반사 현상도 완화시켜 차량이 미끄러지지 않도록 저항성을 증대시키고, 차량 운행 시 발생하는 소음을 3~5DB 이상 낮췄다.




특히 내구성을 높이기 위해 고점도 개질 아스팔트를 사용해 접착력을 높였으며, 견고하고 입형이 좋은 골재를 혼합해 피로저항도 높일 수 있다. 내구성과 접착력을 높임으로서 포트홀과 같은 도로의 변형, 파손을 방지하고 포장면적당 투입물량을 10% 정도 절감할 수 있어 경제적인 측면에서도 효과적인 공법이라고 볼 수 있다.


이러한 공법을 개발한 진산아스콘(주)은 20여 년간 아스콘을 전문적으로 생산하고 제조해 온 기업으로 축적된 기술력을 통해 현재까지 지속적인 연구와 개발을 해왔다. 특히 친환경 기능성 아스콘 개발과 시장 개척에 힘쓰고 있다.


배수성 포장 개념

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진산아스콘 정현수 대표는 “지난 1993년 아스콘과 인연을 맺게 되면서 오랜 기간 아스콘 단일 품목만 제조 생산하다보니 독자적 기술을 개발할 필요성을 느꼈다”며 “내구성을 높이면서 더불어 친환경적인 도로포장에 대한 열정으로 시행착오 끝에 환경 친화적인 기능성 아스콘을 개발하게 됐다”고 말했다.


그는 이어 “하지만 지역적인 환경과 새로운 개발 제품의 인식 부족으로 어려움을 겪고 있다”며 “기술개발 제품을 활성화하기 위해 정부에서는 중소기업을 살리고자 제도 개선을 마련하고 있으나 하루 빨리 법제화 할 필요가 있다”고 덧붙였다.




우리나라도 선진국과 같이 도로의 안전성에 대해 고려해야한다고 많은 전문가들은 얘기한다. 미국의 경우 OGFC 지침서를 제시해 배수성포장을 권장하고 있으며, 일본의 경우도 배수성포장 지침안으로 포장설계 구조령이 개정되면서 모든 고속도로에 배수성 포장을 적용하고 있다. 또한 소음 저감 등 환경에 대한 관심이 증가되면서 유럽의 국가들도 배수성 포장을 활성화하고 있다.


정 대표는 “SPA의 시공은 늘어나고 있지만 전국을 무대로 사업을 확대하기에는 행정적 제약으로 한계가 있다”며 “규제만을 위한 행정이 아닌 현실과 부합하는 탄력적인 행정이 이루어져야한다”고 목소리를 높였다.


한편, 진산아스콘은 국내시장에서의 인정을 발판으로 국내를 넘어 해외에서도 인정을 받고 있다. 캄보디아, 미얀마 등 동남아 개도국에 친환경 기능성도로포장기술을 수출할 계획을 하고 있어 앞으로의 행보가 기대되고 있다.

[공학저널 전찬민 기자] 

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롯데건설 "건식 외단열 시공 건설신기술 인증 취득"


기존 기술 대비 단열성능 20% 향상·화재안전성 확보


    롯데건설은 지난 16일 외단열 시공기술 관련 신공법으로 건설신기술(제901호)을 취득했다고 24일 밝혔다.


이번 신기술은 롯데건설과 쌍용건설, 티푸스코리아, 생고뱅이소바코리아가 공동으로 개발한 것으로 공식명칭은 `트러스단열프레임과 발수처리그라스울을 이용한 건식 외단열 시공기술`이다.


기존 건식 외단열 시공과 신기술 건식 외단열 시공 비교 [자료 = 롯데건설]


기존 건식 외단열 시공은 구조틀로 사용되는 철재 프레임에서 발생하는 열교현상(건물의 단열이 약화되거나 끊기는 부위를 통해 열이 들어오거나 나가는 현상)으로 인해 건물 냉난방에너지 손실과 결로 발생에 취약했다.




이번 신기술은 기존 공법의 문제점을 해결하기 위해 열교차단 기능이 있는 트러스단열프레임을 이용한다. 트러스단열프레임을 이용해 모든 공정에 용접하지 않고 볼트를 조립하는 방식으로 외장재의 구조틀을 만든다. 구조틀 사이에 수분 흡수로 인한 단열성능 저하를 방지할 수 있도록 발수처리한그라스울을 삽입한 이후, 외부 투습방수지와 내부 방습지를 설치한다. 신기술은 이러한 건식 외단열시공기술로 단열성능 향상과 화재안전성을 확보했다.


롯데건설은 이 신기술을 `김해관광유통단지 스포츠센터` 현장 등에 적용해 기존 건식 외단열 시공 대비 20% 이상의 단열성능 향상됐고 12%의 공사비용을 줄였으며, 15% 이상의 유지관리비용 절감 효과를 볼 것으로 기대하고 있다.


롯데건설 기술연구원 관계자는 "이번 신기술은 획기적인 열교차단을 통해 건축물 에너지절감이 가능하고,불연재료 사용 및 무용접 방식 적용으로 화재안전성을 확보할 수 있는 우수한 기술"이라며 "제로에너지 건축물 실현을 위해 지속적으로 신기술 적용을 확대할 예정"이라고 말했다.

[이미연 기자 enero20@mkinternet.com]매일경제 

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대우건설, 아파트 옥탑층 ‘하프-PC공법’ 적용


   대우건설이 아파트 옥탑 구조물에 하프-프리캐스트 콘크리트 PC(Precast Concrete)공법을 도입한다고 24일 밝혔다.


하프-프리캐스트 콘크리트 PC공법은 기둥, 보, 벽체, 슬라브 등의 콘크리트 구조물을 공장에서 미리 제작해 현장에서 조립하는 방식이다.




하프-PC공법


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GS건설이 국내 최초로 지하주차장 외부 벽체에 프리캐스트 적용 공법 개발

https://conpaper.tistory.com/86482

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대우건설은 지난 1일 경기도 수원시 송죽동에 위치한 ‘대우건설 기술연구원’에 실물 모형(Mockup) 제작을 완료했다. 대우건설은 하프-PC공법을 아파트 공사에 적용함으로써 획기적인 공사기간 단축과 품질 향상 효과를 볼 것으로 기대했다.





하프-PC공법은 콘크리트 구조물을 공장에서 미리 제작해 현장에서 ‘레고’ 블록처럼 조립하는 풀-PC공법은 기존 재래식 공법 대비 공사 기간을 단축하고 시공 품질을 향상시키는 장점이 있지만, 자재가 무거워 운송 및 인양이 어렵고 차음성능과 누수에 불리하다는 단점이 있었다.


이번에 대우건설에서 개발한 하프-PC공법 풀-PC공법의 단점을 완벽히 보완했다는 평가다. 하프-PC공법은 공장에서 기존 풀-PC자재의 절반 이하의 두께로 하프-PC자재를 제작해 운송한 뒤, 현장에서 잔여 철근을 배근하고 콘크리트를 타설하는 방식이다.


하프-PC자재는 풀-PC자재 대비 무게가 가벼워 자재 운송 및 인양이 용이하며, 동일 부피의 건물일 경우 PC자재 간 이음부위가 적고 현장에서 습식으로 일부 콘크리트를 타설하기 때문에 차음 성능과 누수에 뛰어난 장점이 있다.


대우건설 관계자에 따르면 일반적으로 재래식 공법을 적용해 시공하는 아파트 옥탑 구조물은 작업 효율 저하와 안전 등의 문제로 최소 45일 이상 소요되는 반면, 하프-PC공법을 적용하면 7~10일 이내에 옥탑 구조물을 완성할 수 있다. 옥탑층의 획기적인 공사 기간 단축을 통해 타워크레인을 조기에 해체할 수 있으며, 후속 공정의 선착수가 가능하게 된다.




대우건설은 설계 검토를 통해 현재 착공한 단지 중 일부 단지에 옥탑 하프-PC 공법을 선반영할 예정이며, 옥탑 구조물을 시작으로 아파트 기준층과 지하 주차장 등으로 확대 적용할 계획이다.




대우건설 관계자는 “작년 옥탑 모듈러 공법에 이어 국내 건설사 최초로 옥탑 하프-PC공법을 개발하는 등 지속적인 기술 개발로 대우건설이 글로벌 스마트 건설 시장을 선도할 수 있도록 노력할 것”이라며 “현장 업무 자동화, 현장 구조기술지원 자동화 프로그램 개발 등 다양한 스마트 건설 기술을 개발 중에 있다”고 말했다.

유인호 기자 sinryu007@asiae.co.kr [아시아경제] 

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현대건설, 국내 최초 악취관리시스템 '홈스(HOMS)' 개발


    현대건설 은 국내 최초로 음식물 처리장, 하수 처리장 등의 환경기초시설을 위한 악취관리 시스템 '홈스(HOMS, Hyundai Odor Management System)'를 개발했다고 24일 밝혔다.


홈스는 환경기초시설의 내부 및 부지 경계선의 악취 농도를 실시간으로 관리하고, 악취가 주변으로 확산되는 것을 방지하는 악취관리시스템이다. '복합악취 정보를 이용한 악취 발생 현장의 공조 제어 시스템'으로 지난 6월 특허 출원을 마친 상태다.


기존 복합악취센서는 개별 악취 유발 물질을 각각의 전용 센서로 측정한 뒤 이를 조합해 복합 악취로 표현하는 방식으로, 수십만 가지의 악취 유발 물질을 일일이 측정하기 위해서는 고가의 센서가 많이 필요해 시설 내외 다양한 악취를 측정하기에는 무리가 있었다.


현대건설이 이번에 개발한 홈스는 각 실별로 온도, 습도, 암모니아, 황화수소, 휘발성 유기화합물 5가지 센서의 측정값 만을 바탕으로 복합 악취로 표현해내는 자체 알고리즘을 보유하고 있다. 개별 악취 전용 여러 센서가 불필요해 기존 복합악취센서 대비 대폭 가격 절감이 가능해졌고, 같은 비용으로 다수의 실내 공간 모니터링이 가능해지는 효과를 낳았다.




홈스에는 차압제어 기술이 적용됐다. 공기가 고기압에서 저기압으로 흐르는 성질을 이용한 것으로, 악취가 발생되지 않는 실은 공기압을 높이고 악취가 발생하는 공간은 공기압을 낮춰 악취가 외부로 배출되지 않고 원활히 포집되도록 했다.


홈스는 현대건설이 2016년 준공하고 연구수행기관으로 참여 중인 '충주 음식물 바이오 에너지 센터'에 시험 적용됐다. 10만716㎡ 규모로 하루 80t의 음식물 쓰레기를 처리할 수 있는 해당 시설에서 홈스의 악취 관리 효율성을 검증했다고 회사 측은 말했다. 향후 여러 환경기초시설에 적용을 넓혀갈 계획이다.


현대건설 기술연구소 관계자는 "악취 공해의 예방과 관리에 대한 중요성이 커지는 가운데 현대건설이 개발한 홈스가 좋은 해답이 될 것"이라며 "앞으로도 지속적 연구를 통해 환경 공해를 사전에 예방하고 관리하는 체계 마련에 앞장설 것"이라고 말했다.

김유리 기자 yr61@asiae.co.kr [아시아경제] 

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변리사회, 전문가 집단지성 ‘특허평가시스템’ 구축한다


   전국 4000여명의 변리사가 특허기술 평가에 직접 참여하고, 그 결과를 모아 객관적으로 수치화하는 ‘전문가 집단지성 특허평가’ 시스템이 구축된다.


변리사와 지식재산(IP)가치평가 *출처: 변리사소개자료 소책자(2020)


* 특허대리인

변리사는 특허청 또는 법원에 대하여 특허, 실용신안, 디자인 또는 상표에 관한 사항을 대리하고 그 사항에 관하여 감정과 그 밖의 사무를 수행하는 것을 업으로 하는 직종이다. 위키백과

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대한변리사회는 특허 평가 결과에 대한 신뢰도를 높이기 위해 4000여명의 회원 변리사들이 전문가 집단 정성평가 방법론인 ‘델파이 기법’을 활용한 ‘특허평가 빅데이터 시스템’을 개발키로 했다.




이 같은 시도는 현재 시장에서 특허평가 도구로 활용되는 특허분석평가시스템들이 정량적 지표의 본질적 한계로 신뢰성이 낮다는 판단에서 출발했다. 이런 상황에서도 기존 특허분석평가시스템들이 국가 R&D 사업과 대학‧출연연은 물론 민간부문에까지 평가 도구로 활용되는 것은 마땅한 대체재가 없기 때문이라고 변리사회측은 설명했다.


기존 평가 모델의 한계를 극복할 수 있도록 변리사회는 전문가 집단에 의한 정성평가를 기반으로 델파이 기법을 차용함으로써 ▲평가의 익명성을 보장해 편승효과 또는 후광효과를 배제하고 ▲다수의 전문가들에 의한 반복된 평가를 통해 누적 결과를 수렴하는 동시에 ▲초점에서 벗어나지 않는 정확성과 신뢰도를 확보해 나갈 계획이다.


 

최근 5년간 IP가치평가를 통한 금융지원 추이


이를 위해 국유특허를 대상으로 한 평가를 시범사업으로 진행한 후 정부 부처에 공익적 목적으로 평가 결과를 제공할 예정이다. 이 같은 방식으로 축적된 정성평가 데이터를 인공지능(AI)과 연계해 신뢰성 높은 기술가치평가 모델을 개발한다는 전략이다.




홍장원 대한변리사회장은 “현실적으로 정성평가가 어렵다보니 연구개발의 결과물인 특허에 대한 제대로 된 평가가 이뤄지지 못해 부실 특허가 양산되는 악순환이 반복되고 있다”라며 “변리사들의 집단지성을 활용한 특허평가 빅데이터는 아직까지 전 세계적으로 시도된 바 없는 혁신적 평가 모델로서 국내는 물론 국제적인 모델로도 발돋움할 수 있을 것”으로 기대했다.

박경일  kips1214@naver.com 로봇신문

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튼튼하고 똑똑한 스틸하우스가 있다?


    최근 서울시에 포스코 이노빌트의 기술과 IOT 기술이 적용된 스마트한 스틸하우스가 들어섰다.


오래된 구옥들이 밀집된 지역에서는 현재 세대교체를 거치면서 특이한 건축물과 새로운 문화공간이 형성되고 있다.


신축 공사 시 민원발생, 공기지연, 주차면적 확보 등에 따른 이유로 최근에는 도심지역에서 신축 시 발생할 수 있는 여러 가지 애로사항을 극복하고 튼튼한 건축물을 짓기 위한 해결 방안이 모색되고 있다.


철골조+스틸하우스조 혼합 하이브리드 공법



이러한 상황에서 등장한 스틸하우스‘꼬마빌딩’은 철골조+스틸하우스조가 혼합된 하이브리드 공법을 적용한 건축물이다.


구조재와 내외장재에 포스코의 이노빌트 건자재가 적용됐으며, 최신의 IOT 기술이 접목돼 눈길을 끌고 있다.




특히 구조벽 두께가 얇고 내부에 단열재 삽입이 가능해 철근콘크리트 구조에 비해 실사용 면적이 5평 정도 늘어났으며, 건식공법으로 공사기간 또한 1/2로 줄여 민원을 최소화한 것이 특징적이다.


일조사선제한을 따르는 과정에서 주변 경관을 조망하는 테라스도 확보했으며, 내부구조는 단조롭게 면적만 극대화하는 일반적인 설계와 달리 실별 위계와 공간감을 부여한 점이 이 건물의 장점으로 손꼽힌다.


꼬마빌딩을 설계·시공한 ㈜제이아키텍쳐가 설계 시 가장 중요하게 생각했던 점은 바로 우수한 단열성능, 깨끗한 실내 공기질, 라돈가스 차단 등 환경 친화적인 건축물이다.


이와 관련해 에너지 손실이 가장 많은 지붕에는 3중 단열(XPS+그라스울+리플랙섬), 외벽에는 2중 단열을 통해 성능을 확보했다. 때문에 겨울철에 난방기기를 가동하지 않아도 실내에 냉기가 돌지 않는다.


특히 깨끗한 공기질 확보를 위해 열교환 환기설비 적용으로 오염된 실내 공기를 밖으로 내보내고 신선한 바깥 공기를 실내로 끌어들여 쾌적한 주거·사무공간을 만들었다는 평가를 받고 있다.


또한 건물 바닥에서 올라오는 습기 및 발암물질인 라돈가스 차단을 위해 스테고랩을 적용해 건강한 건축물이 되도록 시공했다.


무엇보다 꼬마빌딩에 적용된 IoT기술의 핵심은 거주자의 냉난방기 사용패턴을 학습해 적합한 최적의 실내온도를 맞춰 에너지 손실을 최소화한다는 점이다. 이와 함께 스마트홈 기술 시장에 발맞춰 휴대폰 어플리케이션을 이용한 홈컨트롤 서비스를 제공한다는 점도 특장점으로 꼽을 수 있다.


꼬마빌딩은 건물의 조명기구와 냉·난방기부터 창호에 설치 돼있는 차양시설까지 어플 하나로 관리할 수 있도록 설정됐다. 실내뿐만 아니라 집 밖에서도 어플을 통해 모든 것들을 제어할 수 있으며, 인터폰을 누른 방문객도 확인할 수 있다.



제이아키텍쳐 정재민 대표이사(사진)는 “건물에 적용된 스틸하우스 공법은 건축물 자체의 무게가 가벼워 지진에 의해 작용하는 하중의 영향이 작으며, 실험에 의해 성능이 검증된 전단벽이나 지붕, 바닥의 다이아프레임이 적재적소에 배치되는 형태로 지진에 잘 견디는 공법”이라며 “특히 건물의 구조재와 내외장재는 포스코의 이노빌트 제품이 적용돼 반영구적이고 안전한 건물로 인정받고 있다”고 말했다.

[공학저널 송강식 기자]




블록 쌓듯 조립하여 고층 건물 세운다


'프리패브' 공법 최신 트렌드·기술 공유


   국내 대형 건설사인 P건설이 최근 ‘프리패브(pre-fab)’ 공법을 고층 건물로 분류되는 아파트 건설에 적용한다고 밝혀 건설업계의 비상한 관심을 끌고 있다. 프리패브란 ‘사용할 재료를 공장에서 미리 만든다’라는 의미의 단어인 prefabrication의 약자다.


따라서 프리패브 공법이란 건축물의 주요 구조와 소재가 결합된 일체형 모듈을 공장에서 사전 제작한 후, 건설 현장에서 설치만 하는 건축기술을 말한다. 얼마 전까지만 해도 이 공법은 공장이나 연립주택 같은 저층 건물을 건설하는 데만 사용해 왔다.



프리패브는 저렴하면서도 신속하게 건물을 지을 수 있는 조립식 공법이다 ⓒ 아주대학교  


프리패브 공법은 건설 기간을 앞당길 수 있고, 비용도 절약할 수 있는 일석이조의 장점 때문에 전 세계의 내로라하는 건설 업체들이 도입을 서두르고 있는데, 이 같은 상황에서 지난 15일 대한건축사회관에서는 ‘2019 프리패브 건축 세미나’가 개최되어 이목이 집중되었다.





대한철강협회와 서울시건축사회가 공동으로 주최한 이번 행사는 미래 건설 시장을 석권할 것으로 예상되는 프리패브 공법의 최신 트렌드 및 기술을 전문가들과 함께 공유해 보자는 취지로 마련되었다.


전쟁 이후 파괴된 건물을 빠르게 복구하기 위해 개발

우리에게는 아직 낯선 기술이지만 프리패브 공법의 역사는 꽤 오래되었다. 제2차 세계대전으로 파괴된 주택을 복구하기 위해 영국에서 처음 선을 보였다. 부족한 인력을 보완하고 빠르게 건축물을 짓기 위한 해결 방법으로 시도되었다.


프리패브 공법을 개발한 나라답게 영국의 조립식 건물 시장은 상당한 규모를 자랑한다. 지난 2007년에 이미 조립식 건축 시장은 4조 2000억 원을 돌파했다. 아시아에서는 일본이 조립식 건축의 선두 주자다. 건설기술연구원이 조사한 바에 따르면 2017년을 기준으로 일본 전체 주택 시장의 34%에 달하는 것으로 파악되었다.


국내의 경우는 지난 1992년에 처음으로 군사시설과 학교 등에 적용되었다. 하지만 엄밀하게 말하면 당시에 적용된 공법은 프리패브 방식이라기보다는 미리 만들어둔 콘크리트를 조립하는 형태의 건물인 ‘PC(precast concrete)’ 개념의 방식이었다. 본격적인 프리패브 공법의 도입은 지난 2009년부터 시작되었다는 것이 전문가들의 의견이다.


프리패브 공법이 선을 보였을 때만 하더라도 안전성 문제로 인해 공장이나 5층 이하의 저층 건축물에만 한정적으로 적용되어 왔다. 하지만 관련 기술의 발전으로 영국에는 25층의 건물이 지어졌고, 미국에서는 32층의 초고층 오피스텔이 건축 중에 있다.




프리패브 공법으로 지어진 건물의 기본 구성인 기둥과 보 외에도 별도의 철근으로 보완하여 구조적 안전성을 높인 32층의 오피스텔이 완공되면, 현존하는 프리패브 건축물 중 가장 높은 빌딩이 될 것으로 전망되고 있다. 내친김에 미국은 향후 10년 안에 100층 규모의 조립식 건물을 건축한다는 계획까지 밝힌 상황이다.


프리패브 공법의 핵심은 스틸하우스와 모듈러 건축물

‘프리패브 건축 시스템의 이해’라는 주제로 발제를 맡은 조봉호 아주대 건축학과 교수는 프리패브 공법의 개념에 대해 설명하며 “프리패브 공법을 알기 위해서는 ‘스틸하우스(steel house)’와 ‘모듈러(modular) 건축물’에 대한 개념을 이해해야만 한다”라고 말했다.


스틸하우스는 목조주택에 사용되는 목재를 대체할 수 있는 표면처리된 아연도금 강판을 이용하여 건축하는 철골 구조 모듈의 주택을 말한다. 따라서 일반 주택보다 뛰어난 단열성과 내구성을 갖추고 있다.


조 교수의 설명에 따르면 스틸하우스는 일반적인 주택보다 뛰어난 단열성과 내구성을 갖추고 있기 때문에 프리패브 건물을 일종의 ‘패시브하우스(passive house)’처럼 활용할 수 있는 것으로 나타났다.


패시브하우스란 첨단 단열공법을 이용하여 에너지의 낭비를 최소화한 건축물을 가리킨다. 건물 지붕과 벽 등을 두꺼운 단열재로 시공하고, 유리창은 3중의 겹유리로 만들어 내부와 외부의 열을 최대한 차단하도록 설계된 건축물이다.





또한 모듈러 건축물은 넓은 의미의 조립식 건물을 뜻하는 것으로서, 3차원의 건축 모듈(3D volumetric module)을 현장에서 조립하여 완성한 프리패브 공법이 적용된 건축물을 말한다.


스틸하우스는 목조를 대체하는 철골 구조 모듈의 주택을 말한다 ⓒ 아주대학교


조 교수는 모듈러 건축물의 장점에 대해 “공사 기간을 대폭 단축할 수 있고, 공사 위험을 낮출 수 있다”라고 강조하며 “예를 들어 고층 건물의 옥탑 구조물을 기존 방식인 철근 콘크리트로 시공하려면 약 6주 정도가 소요되지만, 철강재를 사용한 프리패브 공법을 사용하면 1주일 만에 종료할 수 있다”라고 소개했다.


그러면서 “옥탑 같은 경우는 추락 사고의 위험이 큰 최상층의 작업인데, 프리패브 공법은 이 같은 위험을 최소화하기 때문에 근로자에게 닥칠 수 있는 안전사고를 줄일 수 있다”라고 강조했다.


국내의 경우 프리패브 공법으로 지어진 대표적 모듈러 건축물로는 남극의 2번째 기지인 장보고 기지와 평창 동계올림픽 기간 동안 기자단이 사용했던 숙소 건물을 꼽을 수 있다. 특히 평창에 건축된 숙소 건물은 사용 후 해체 및 재사용을 목적으로 건설되었기 때문에 행사가 끝난 후 사용된 소재의 재활용 가능성을 파악하는 다양한 실험이 진행되고 있다.




발표를 마무리하며 조 교수는 프리패브 공법으로 지어진 건축물의 경제성에 영향을 미치는 요인으로 △모듈러 건축 공사비 구성의 이해 △구조시스템과 건축물 용도의 궁합 △공장 생산 방식 △운송비 및 운송 중 손상의 고려 △습식공사 및 내화 비용의 고려 △해체 및 재사용 고려 △공기 절감의 효과를 통한 임대수익의 조기 실현 △효과적인 사업 모델 등을 제시했다.


그러면서 “프리패브 공법의 한계로 지적되고 있는 층수 및 층고의 제한 문제는 다양한 건축 기술을 융합한 하이브리드 모듈러 건축 기술로 극복할 수 있을 것”이라고 전망했다.

김준래 객원기자 stimes@naver.com ScienceTimes

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현장실증 필요한 해양수산 건설분야 국내 기술 다 모여!


2020. 9. 19. ~ 11. 2. 45일간 시험시공 대상 신기술 등 공모 


    해양수산부(장관 문성혁)는 해양수산 건설분야에서 현장실증이 이루어지지 않아 사용되지 않고 있는 신기술 등에 대한 시험시공* 지원 대상 사업을 9월 19일(토)부터 11월 2일(월)까지 45일간 공개 모집한다.

* 시험시공 : 현장시공 실적이 없는 특허나 신기술에 대하여 공사의 일정부분에 시공기회를 부여하여 성능을 검증하는 것으로 비용과 적정공간을 국가에서 제공


세그먼트를 접합한 테트라포드형 소파블록 제조기술(세그테트라)/해수부

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해양수산부는 해양수산 건설분야에서 경제적·기술적 가치가 높은 국내기술이 개발된 이후 현장 실증이 되지 않아 사장(死藏)되고, 이로 인해 새로운 기술에 대한 투자 의욕이 위축되는 악순환을 해소하고자 2018년에 정부부처로서는 처음으로 시험시공 지원사업을 도입했다. 





해양수산부는 그간 총 28건의 시험시공 지원사업을 공모받아 민간전문가 그룹으로 구성된 심의위원회를 통해 8건의 국내기술을 지원대상으로 선정*한 바 있다. 현재 4건*은 설계가 진행 중이고 나머지 4건**은 설계 완료 후 공사 발주 등 관련 절차를 이행 중이다.

* (설계 진행중) ① 세그먼트를 접합한 테트라포드형 소파블록 제조기술(연안정비), ② 다기능 테트라포드(연안정비), ③ 수중 콘크리트 블록 구조물 시공방법(포항 영일만), ④ 경량혼합토 표층처리공사(부산항 신항)

** (발주절차 진행중) ① 현장타설 기둥을 이용한 블록의 일체화 안벽공법(목포북항), ② 소파블럭 및 이를 이용한 거치방법(대보항), ③ PSP(Plastic Sheet Pile)을 이용한 해안침식 방지공법(무창포항), ④ 마찰증대 매트 및 이를 이용한 중력식 구조의 방파제(목포신항)


해양수산부는 올해도 공모된 신기술의 경제성, 시공성, 안전성, 친환경성 등에 대해 ‘해양수산부 신기술활용심의위원회’의 심의를 거쳐 예비후보를 선정하고, 지방해양수산청의 시험시공 가능사업 검토를 거쳐 연말에 최종 지원대상 신기술 등을 선정할 예정이다.






임성순 해양수산부 항만기술안전과장은 “해양수산 건설분야 신기술 등에 대한 시험시공 지원을 통해 신뢰도 높은 실증자료 및 시공실적을 확보함으로써 국내 신기술 개발의 촉진과 기술 수준의 향상이 이뤄질 것으로 기대한 다.”라며, “이를 통해 해외기술을 대체할 수 있는 국내기술 개발이 더욱 활성화되길 바란다.”라고 말했다.


시험시공 지원 신기술 등 현황


이번 공개모집과 관련된 자세한 사항은 해양수산부 누리집( www.mof.go.kr )의 소식바다-공지사항 게시판 또는 한국항만협회 누리집( www.koreaports.or.kr )의 공지사항 게시판에서 확인할 수 있으며, 기타 궁금한 사항은 해양수산부 항만기술안전과(☎044-200-5958)에 문의하면 된다.

해양수산부 

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국내외 바닷속 현장 누비는 국산 ‘수중건설로봇’


정부·중기, R&D→ 사업화 ‘성공’


     총무게 35t. 탱크를 닮은 거대한 위용을 자랑하는 수중건설로봇 ‘URI-R’의 일상은 쉴 틈 없이 바쁘다. 지난해 11월 경남 통영시 상수관로 공사를 도맡으며 실전에 첫 선을 보였다. 4개월간 해저 암반을 깨부수며 욕지도로 연결되는 상수관로의 길을 텄다. 욕지도 주민들이 육지에서 공급되는 안정적인 수돗물을 사용할 수 있는 기반을 닦았다.


 

수중건설로봇 ‘URI-T’가 수중 작업을 마친 뒤 물 밖으로 나오는 모습. 한국해양과학기술원 제공


실적은 다음 일감으로 연결됐다. 지난 7월부터는 경남 거제시 지심도 일원의 상수관로 공사에 투입됐다. 잠시 틈을 타 부산시 광안대교 밑 보수 공사를 돕기로 했지만 태풍 때문에 일정에 차질을 빚었다. 덕분에 겨우 휴식 시간을 얻었다. 현재는 경북 포항시 북구 흥해읍에 위치한 한국해양과학기술원 수중건설로봇사업단(이하 사업단)의 보금자리로 돌아와 정비에 여념이 없다.





바닥에 붙어 이동하며 암반을 깨는 URI-R과 달리 수중을 유영하며 관로를 매설하는 기능에 특화한 ‘URI-T’는 장도에 올랐다. 베트남 국영기업 PTSC에서 발주한 액화천연가스(LNG) 관로 매설 공사의 주역으로 낙점됐다. 최대 심도 2500m까지 내려갈 수 있는 내구성을 무기로 지난 5월부터 해외 바다를 누비고 있다.


민관이 831억원의 연구·개발(R&D) 예산을 들여 개발한 수중건설로봇이 실제 사업에 투입되며 맹활약하고 있다. 미국 중국 등 해외기업이 차지하고 있던 수중건설로봇 시장에서 5%의 점유율을 목표로 세웠다. 막상 사업화하기는 어렵지 않겠느냐는 주변의 우려를 불식시켰다. 지난 15일 사업단 본부에서 만난 장인성 해양과기원 수중로봇사업단장은 “R&D에 참여한 3곳의 중소기업들이 사업화를 위해 161억원의 예산을 투자하기로 했는데 2~3년 정도면 손익분기에 도달할 것으로 본다”고 자신했다.



정부와 중소기업 간 R&D 과제가 사업화로 연결되는 사례가 적다는 점에서 수중건설로봇의 실적은 돋보인다. R&D 이후에도 추가로 사업화 예산 161억원을 투입한 덕을 봤다. 기술이 사업으로 연결되려면 실제 현장 투입 실적이 필요하다는 점을 고려한 조치다. 섬과 육지 사이 상수도관이나 해저 케이블 매설 등 꾸준한 수요가 있다는 점도 사업화 가능성을 높였다. 해외기업이 독식하다시피 하던 국내 수중건설산업의 구조를 바꾸겠다는 명분에 힘이 실렸다.





내년 하반기엔 수중건설로봇을 운반할 수 있는 전용선인 ‘장영실호’가 진수된다. 그동안은 KT 자회사인 KT서브마린의 전용선을 빌려 썼다. 하루에 8000만원을 대여료로 냈었지만 이제는 비용 걱정을 덜 수 있게 됐다.


‘R&D→사업화 성공’이라는 공식을 증명해내기까지는 어려움이 많았다. 부처 간 칸막이가 장애물이었다. 장 단장은 “한국석유공사에 우리 돈으로 수중 작업을 할 테니 승인만 해 달라고 해도 잘 되지 않았다”고 토로했다. 또 한번의 성공 사례를 만들기 위해서라도 모든 R&D에서 전 부처 간 협업이 있어야 한다고 강조했다.

세종=신준섭 기자 sman321@kmib.co.kr 국민일보


[원본링크] - http://news.kmib.co.kr/article/view.asp?arcid=0924156408&code=11151400&cp=nv



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방사성으로 오염된 건축물을 ‘물처럼 뿌리고 씻어’제염하는 신기술 개발


원자력연, 하이드로겔 기반 표면제염코팅제 개발 성공 

기존 대비 2배 뛰어난 제염효과, 물로 쉽게 분리하여 방사성폐기물량 1/2로 절감 


   한국원자력연구원(원장 박원석) 양희만 박사가 방사성으로 오염된 표면에 액체 분사 방법으로 세슘*을 쉽고 빠르게 제거할 수 있는 ‘하이드로겔(hydrogel)** 기반의 표면제염 코팅제’를 개발하는데 성공했다.

.* 세슘: 원자력 사고 시 누출되는 대표적 방사성 물질로 장기간 방사능 오염(세슘-137, 반감기 30년)을 일으키기 때문에 빠른 제염 작업을 통해 제거 필요

** 하이드로겔(hydrogel): 수분을 많이 흡수할 수 있는 고분자 물질로 젤리와 같은 형상을 지님


<그림 2> (왼쪽) 상용분사 장비를 이용하여 시멘트 표면에 프러시안블루 흡착제를 포함한 하이드로겔 제염코팅제를 분사하고 있는 사진, (오른쪽) 세척수로 하이드로겔 제염 코팅제를 제거하고 있는 사진 


현재의 제염 기술은 건물 표면에 제염 코팅제를 도포한 이후 직접 벗겨내거나 표면 자체를 깎아야하기 때문에 대단위 면적에 신속한 작업이 어렵고 대량의 방사성폐기물이 발생하는 문제가 있었다.





이번 연구는 표면제염 코팅제를 액체 형태로 뿌려서 신속하게 도포할 수 있으며, 세슘을 흡수하고 굳은 코팅제를 물로 쉽게 제거할 수 있어 방사성폐기물 발생을 크게 줄일 수 있다.

  

‘하이드로겔 기반 표면제염코팅제’는 친환경 고분자 화합물*, 가교제**를 첨가한 특수용액과 기존 세슘 흡착제를 혼합해 만들었다. 

* 고분자 화합물 : 분자량이 1만 이상으로 큰 분자 화합물로, 슬라임(통칭 액체괴물) 장난감에도 사용하는 물질로 독성이 없고 자연분해되어 안전성을 더욱 강화함

** 가교제(Cross-Linker) : 하나의 고분자 사슬을 다른 고분자 사슬에 연결시켜주는 유기화합물


오염표면에 특수용액과 세슘 흡착제를 분사하면 하이드로겔 형태의 코팅제가 만들어지며, 세슘은 특수용액 속의 암모늄, 나트륨과 이온 교환*되어 표면에서 제거되고 세슘 흡착제에 달라붙는다. 

* 이온 교환: 어떤 물질이 전해질 수용액과 접촉할 때 그 물질 중의 이온이 방출되고 대신 용액 중의 이온이 물질에 흡착하는 현상


특수 장비 없이 일반적인 액체 분사장치로 분사·도포할 수 있어 광역 오염 지역에서도 쉽고 빠르게(분당 1.25㎡ 속도) 사용할 수 있다. 또한 현재 가장 널리 사용되고 있는 박리형 표면제염코팅제보다 2배 이상 우수한 제염 성능*을 확인했다.

* 시멘트와 같은 다공성 표면에서도 57% 이상의 세슘을 제거





특히, 물 세척만으로 표면제염 코팅제의 특수 용액과 세슘 흡착제를 분리시키는데 세계 최초로 성공했다. 


이에 세슘 흡착제는 여과나 자석으로 선별 분리하여 방사성 폐기물로 처분하고, 나머지 용액은 일반 폐수로 처리 가능하기 때문에 방사성폐기물의 발생량을 획기적으로 줄일 수 있다.  


또한 세슘 흡착제 대신 다른 핵종별 흡착제를 사용하면 세슘 외 다양한 방사성 핵종을 제거할 수도 있다. 


<그림 1> 점착형 하이드로겔 기반 코팅제의 표면오염 제염 과정 개념도


이번 연구는 과기정통부「원자력기술개발사업」의 지원을 받았고, 국내(’20.2)와 일본(’20.7)에 특허 등록을 마치고, 미국에서도 특허 등록을 심사 중에 있다. 




연구를 이끈 양희만 박사는 “이번 연구결과는 방사능 물질이 누출되는 사고 시에도 오염된 건물의 제염을 신속하고 광범위하게 할 수 있는 원천 기술을 개발한 것”이라며, 


“액체나 물로 쉽게 다루고, 방사성폐기물 발생량을 줄여서 현장 활용성을 높인 만큼 실제 오염 현장에 투입하는 것을 목표로 기술 이전을 추진 중이다”라고 밝혔다.


연구결과는 화학공학 분야의 세계적인 학술지인 ‘케미컬 엔지니어링 저널(Chemical Engineering Journal, ’20.7)’에 게재됐다.

한국원자력연구원 정책브리핑

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비용↓생산성↑’ 건설분야 설계자 위한 자동화 설계 솔루션 등장


    건설 분야 설계 시 비용은 절감하고, 설계자들의 불필요한 작업을 대신해 생산성을 높인 자동화 설계 솔루션이 등장해 눈길을 끌고 있다.


현재 국내 뿐 아니라 전 세계는 건설 산업의 낮은 생산성과 전문 인력 부족 현상을 겪고 있다. 타 산업은 발 빠른 자동화 시스템 도입으로 지난 25년간 생산성이 2배가량 증가한 반면 건설 분야는 오히려 생산성이 감소한 것으로 나타났다.


SSI Schaefer

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특히 국내 건설엔지니어링 산업은 타 산업 분야에 비해 이익률과 매출액 규모가 매우 낮을 뿐만 아니라 최근 10년간 청년취업자가 절반으로 급감해 신규 인력수급에 어려움이 있고, 전문 인력 또한 점차 고령화되고 있는 상황이다.


10년 이내 국내 설계 인력의 극감이 예상되고 있지만 업무효율성을 높이고 인력을 대체할 자동화나 소프트웨어 분야 기술이 적용된 곳은 아직까지 많지 않다.




일부 설계프로그램이 자동화 기능을 제공하지만, 설계자들이 직접 코딩을 수행해야 하는 어려움으로 설계자동화 보급률이 저조한 탓이다.


이러한 상황에서 등장한 건설 분야 설계자동화 솔루션 ‘디자인익스프레스’(온라인 설계템플릿 서비스)는 설계자들의 업무효율성을 향상시키고, 편리성을 높이기 위해 반복 작업, 자료취합, 데이터변환 등을 자동화하는 웹기반 소프트웨어(SaaS: Software as a Service) 솔루션이다.


Aditi Consulting

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비쥬얼스크립트(템플릿)와 자동화코드(노드) 작성 기능, 설계 결과물의 시각화 기능까지 모두 웹 플랫폼 상에서 구현되기 때문이다.


사용자는 스마트폰을 이용해 이동 중이나 건설현장에서도 자유롭게 구조물의 설계가 가능하다. 설계 변경 시 직접 현장에 가지 않아도 원거리에 있는 시공전문가가 설계에 대한 검토의견을 제시하고, 이에 대한 수정안을 직접 제시하도록 한 것이다.


고가의 설계 프로그램이 필요 없는 SaaS에 최적화된 시스템 아키텍쳐를 구축한 이 솔루션은 일반적인 솔루션과 달리 다중사용자의 설계이력 관리를 위해 GIT(분산버전관리시스템)을 적용, 자동화코드와 설계데이터의 클라우드 저장 방식으로 기존 방식에 비해 서버 비용을 1/10로 절감하는 효과를 나타내고 있다.




무엇보다 이 솔루션은 단순한 단면 검토서 작성부터 교량과 같은 대형구조물의 3차원 BIM설계에 이르기까지 다양한 범위의 서비스가 가능하다는 특 장점을 갖고 있다.



매개변수 설계(Parametric design method) 방법을 통해 생성된 구조물의 3차원 모델 데이터를 기반으로 하기 때문이다.


기존의 설계데이터는 설계자에 따라 포맷이 일정하지 않아 인공지능 학습에 부적합했지만 디자인익스프레스는 템플릿 당 설계데이터의 포맷이 일정하다. 사용자들에 의해 생성된 설계데이터를 인공지능의 학습데이터로 활용함으로써, 인공지능이 설계안을 제공해주는 서비스가 가능한 것이다.


‘인공지능 설계’에 다가가기 위한 매개변수 설계로 개별 구조물의 설계 효율성을 극대화시켰다는 점에서 기존 설계 프로그램과는 차별점을 가진다.




플랫폼 방식의 자동화서비스 무한확장 또한 장점으로 손꼽힌다.


설계업무를 위해서는 BIM프로그램/CAD/Excel/수치해석 프로그램 등이 각각 필요했지만 이 솔루션은 각 프로그램을 설치할 필요없이, 웹 상에서 서비스 커스터마이징이 가능하다.


이러한 기술을 개발한 ㈜넥시빌은 설계엔지니어링 업무를 보다 효율적으로 수행할 수 있도록 솔루션을 제공하는 서비스 개발·컨설팅 기업이다.



넥시빌 임정현 대표이사(사진)는 “건설 분야에서 근무하는 동안, 설계자들이 부족한 신규인력과 과도한 업무로 인해 설계자동화에 대한 수요가 상당한 것을 파악했다”며 “설계자들에게 자동화 서비스를 합리적인 가격에 제공하면서, 설계자를 위한, 설계자에 의한, 설계자의 서비스를 구축할 것”이라고 말했다.


넥시빌은 향후 국내 설계프로그램 시장 중 인력수급난을 겪고 있는 20인 미만 사업체에서 자동화에 대한 우선적으로 수요가 발생할 것으로 예측하고, 보편적인 설계 소프트웨어를 넘어 설계 자동화 시장을 새롭게 개척할 계획이다.

[공학저널 김하늬 기자]

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