Earticle

본 연구에서는 내열성 다이아몬드 절단공구를 이용하여 콘크리트를 절단할 때 절단면에 발생하는 열을 물 대신 초저온 순간냉풍으로 냉각하며, 절단 시 발생하는 분진은 집진장치로 처리하는 콘크리트 구조물 해체공법을 개발하였다. 콘크리트 절단시, 물대신 공기를 사용함에 따라 발생하는 초과마찰열에 견딜 수 있는 내열성 다이아몬드 와이어 톱을 개발하여 기존의 건식공법이 갖는 초 과열 문제를 해결하였으며 또한 본 기술은 기존의 물을 사용한 습식 절단공법의 문제점인 환경오염(토양, 수질, 대기, 해양)을 극소화 한 공법으로서 특히, 직접적으로 비산먼지, 수질오염 등에 피해를 받을 수 있는 다중 이용시설, 물의 사용이 금지 된 구조물, 수질보호지역 등에 적용할 수 있는 친환경적인 기술이다.

In this study, diamond wire saw based demolition method is developed, where high speed and low temperature dried air is used to cool the cutting surface instead of traditional cooling water. Heat resistant diamond wire saw and cooling air supplier, which are the core components of the present equipment, are designed and fabricated to overcome the overheating problems of the existing demolition method when cutting concrete structures. Practicability of the developed equipment is proved by measuring and analyzing the cooling performance of the cooling air system, in order to test on-site applicability. The developed technique is environment friendly dry demolition method to minimize the environmental problems such as soil/air pollution, water contamination and scattering dust, which can be suitable for multiplex facilities and structures in water pollution prevention area.

서해안 최고의 동백정해수욕장과 마량리 동백나무숲은 1970년대 오일쇼크 이후 에너지 자립을 위해 발전소를 건설하면서 사라졌다. 그 당시 준공된 화력발전소는 전력공급 이라는 소임을 완수하고 2021년 부터 동백정의 아름다운 옛 모습 그대로 지 역주민에게 돌려 주기위한 친환경 사업으로 발전소 철거공사를 시작, 동백정 복원공사를 추진 하기로 했다. 고층 및 중량물의 건축물 및 구조물을 안전하게 해체하기 위해서는 국내 최초 발전소 철골구조물에 대한 발파·전도공법을 채택 하였다. 철거작 업은 고위험 공종으로 참여 주체인 발주자, 설계자, 감리자, 시공자 및 근로자 전 계층의 참여로 사전 위험성평가를 통해 근원의 위험요인 발굴 및 안전대책 수립, 수립된 안전대책 100% 이행을 통해 무재해 준공 달성 하기를 기대한다

This study aims to model an accident that occurred at building demolition work sites in Gwangju in 2021 by using functional resonance analysis method(FRAM) and to understand a range of factors contributing to the accident based on the concepts and principles of FRAM and Safety-II. The nature of building demolition works needs to be understood from the viewpoint of socio-technical systems. Not only technical factors but also non-technical factors, including human, organizational, and political factors, and their complicated interrelationships should be considered in the modeling and analysis of accidents happening in the works. Because of the inherent complexity of a demolition works, it is unlikely to specify all of the necessary activities to be conducted in the works and their accountable actors. Additionally, unexpected situations are likely to happen and therefore some activity procedures cannot be followed in a prescribed way, which means that workers sometimes should conduct their activities in an improvisional way. Those characteristics of building demolition works indicate that a traditional accident analysis method based on a linear cause-effect relationship would be inadequate, and that more systemic approaches that can deal with the socio-technical complexities and characteristics of demolition works should be used. With this in mind, we applied FRAM to the accident happening in Gwangju in 2021 and attempted to understand the accident based on the concepts and principles of FRAM and Safety-II (e.g. a functional variablity and its propagation to another function). Lastly, we also suggested ways to enhance the safety of building demolition working sites.

문화재 해체보수공사 이후 검측 및 관리에 관한 3D 레이저 스캐너의 활용도가 전무한 실정이다. 본 연구 는 해체보수공사의 진행과정 중 준공검사시 3D 레이저 스캐너를 이용하여 준공검측과 함께 변위량 기준 자료로 활용하는 방안으로 무타겟 광파기와 연계한 목조문화재의 유지관리 기법 및 프로세스를 실험적 으로 제안하고자 하였다. 본 연구를 통한 3D 레이저 스캐너의 데이터 활용과 무타겟 광파기의 연계방안을 통한 유지관리 기법을 제안하였으며, 준공 검측시 3D 스캐닝과 무타겟 광파기를 연계하고 이후 시간의 경과에 따라 변위 검측은 무타겟 광파기를 이용하여 기초자료와 비교·검토하는 프로세스를 구축하였다.

There has been no utilization of the 3D laser scanner on the post management like measurement after the demolition and repair work of cultural properties. In the process of the demolition and repair work and the completion of the work, the 3D laser scanner is utilized in the completion measurement and displacement-based data. This study experimentally has suggested the maintenance method of wooden cultural properties and a process which are related to nothing target total station. It also has suggested the utilization method of the 3D laser scanner based on this study and the maintenance method of nothing target total station based on connecting system. 3D scanning is connected with nothing target total station in completion measurement, then as time passes, displacement measurement has build a process which reviews and compares with base line data using nothing target total station.

최근 급격히 진행되고 있는 도심지 구조물의 대형화, 고층화에 따른 고층건물의 해체뿐 아니라 극한 환경의 해체현장에서 기존의 해체공법은 인력+장비에 의한 해체작업을 수행하여 언제나 작업자에 대한 치명적인 위험에 노출되어 있었다. 따라서 본 연구는 낙후된 해체산업을 첨단화시키고, 안전하고 친환경적인 해체장비 및 공법을 개발하고자 한다. 이를 위해 첫 번째, 선진외국의 해체장비인 B사(社)와 국내 무인해체장비인 M사(社)의 장비 성능을 비교분석하기 위한 장비시연회를 개최하였다. 이러한 성능의 비교분석을 토대로 해체산업에서 요구되는 기능을 도출하고, 그에 적합한 햅틱장치(haptic device) 기술, 힘반향 메카니즘(force feed-back mechanism), 환경인식용 센서퓨전(sensor fusion) 기술등 첨단기능이 융합된 무인해체 장비의 요소기술을 제안하였다. 이를 토대로 먼저, 새로운 햅틱장치 (haptic device)를 고안하였다. 두 번째로 기존의 고층건물의 기계식 해체공법을 개선한 탑다운 (Top-Down) 해체장치 및 공법을 제시하였다.

The purpose of this study is to explore a safe, advanced, and environment-friendly demolition equipments and their operation methods. As an initial achievement, the capacity of the existing equipments have been evaluated through technical discussions and demonstrations with some experts in the related industry. From these evaluations, it was concluded that a haptic based remote control with force feed-back mechanism and sensor fusion functions would be the most appropriate to the demolition equipments. Therefore, a novel haptic device that is adequately designed for the demolition equipments is proposed in this paper. Top-down demolition method is also proposed, which is very effective in the demolition of high-rise buildings.

해체 공사에서 가장 중요한 해체공법의 선정은 다양한 조건들과 환경적 요인들에 의해서 결정되지만, 대부분 실무자의 경험과 주관적 판단에 의해 공법이 선정되고 있다. 또한 해체공법의 특성이 정성적으로 나타나 있어 해체 공사에 적합한 해체공법을 선정하기 어려운 실정이다. 본 연구에서는 GIS 정보를 기반으로 해체 대상 건축물의 3D모델을 제작하고 자동으로 GIS 3D모델의 정보를 추출하여 1차 해체공법을 선정한다. 그리고 AHP-TOPSIS 기반 알고리즘을 통해 1차로 선정된 해체공법 중에서 최적의 해체공법을 선정하고 일관성 검증과 민감도 분석을 통해 결과의 신뢰성을 검증한다. 검증 결과 AHP 가중치의 일관성 0.43%로 나타나 매우 높은 일관성을 가지고 있다고 판단할 수 있다. TOPSIS 해체공법 선정의 민감도 분석 결과 10%, 20%, 30%를 변경하여 최종 해체공법 선정 결과에 변동이 없으므로 신뢰도가 높다고 판단할 수 있다. 본 연구를 통해 기존의 해체공법 선정 과정을 해체공법 선정 알고리즘 적용을 통해 단축할 수 있었다. 그리고 증가하는 해체 공사 수요에 빠르고 정확한 해체공법 선정을 위한 기초 정보의 사용과 실무자의 주관적 경험이 아닌 알고리즘을 통해 객관적으로 해체공법을 선정할 수 있을 것이다.

The selection of the most important demolition method in a dismantling project is determined by various conditions and environmental factors, but in most cases, the method is selected based on the experience and subjective judgment of the field engineers. In addition, the characteristics of demolition methods are qualitative, making it difficult to select a demolition method suitable for demolition work. Therefore, this study suggests a 3D model of the building to be demolished based on GIS information and automatically extracts information from the GIS 3D model to select the primary demolition method. Then, an AHP-TOPSIS based algorithm was used to select the optimal demolition method among the first selected demolition methods, and the reliability of the results was verified through consistency verification and sensitivity analysis. As a result of the verification, the consistency of the AHP weights was 0.00625, which can be judged to be highly consistent. The sensitivity analysis of TOPSIS demolition method selection showed that there is no change in the final demolition method selection result by changing 10%, 20%, and 30%, so it can be judged to be highly reliable. Through this study, the existing demolition method selection process can be shortened by applying the demolition method selection algorithm, and the use of basic information for fast and accurate demolition method selection for the increasing demand for demolition work can be used to objectively select demolition methods through algorithms rather than the subjective experience of practitioners.

다이어몬드 와이어쏘를 이용한 건식절단해체 공법은 습식절단해체공법에 비해 냉각수 및 슬러지에 의한 오염이 발생하지 않는다. 냉각수에 의한 오염문제와 더불어 소음은 철근콘크리트 구조물의 해체현장에서 중요한 환경설계변수이다. 이 연구에서는 최근 개발된 EDCS 절단해체공법에 대한 소음성능을 확인하기 위해 절단실험 및 음장해석을 수행하였다. 성능평가결과 EDCS 절단해체공법에서 발생하는 소음도가 기존 공랭식 건식절단해체공법에 비해 낮게 측정되어 도심지 구조물 해체공법에 유용하게 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

The dry cutting demolition method prevents basically the wastewater and sludge driven in cooling water when the structures are cut and broken up by a diamond wire saw. In addition to the environmental issues caused by coolant, noise is essential design factor in demolition process for the reinforced concrete structures. In this study, cutting test and sound field analysis were conducted to investigate the noise performance of newly developed EDCS demolition method. The study results show that EDCS method is eco-friendly dry demolition method to decrease the noise pollution which can be suitable for multiplex facilities and structures in water pollution prevention area.

고속도로 신설 및 확장공사는 국가의 기반시설을 설치하기 위한 대규모 공공사업으로 정확한 산출근거에 의해 공사비용을 산정하여 적정 예산을 책정하여야 한다. 그러나 현재 고속도로 신설 침 확장공사의 구조물 해체 비용은 단지 구조물 설치 비용에 표준품셈에 명기된 일정 비율($10\~70\%$)을 곱하여 산정되고 있다. 해체 비용 산정에 이용되고 있는 표준품셈 상의 일정 비율은 과거 실적데이터를 기반으로 구축된 것이 아니라 해외 산정방식을 참고로 공사 관리자의 주관적 경험을 적용하여 도출된 것이다. 설치비에 일정비율을 곱하여 해체 비용을 산정하는 기존 방식은 프로젝트의 특성 및 건설현장의 주변 여건을 고려할 수 없으므로 노무량 및 장비 투임량의 변화를 고려할 수 없는 문제점을 가지고 있다. 따라서, 본 연구에서는 다양한 현장 조사 및 실측을 통한 해체 공사비 원가 분석을 수행하여 구조물 해체를 위한 적정원가 산정기준을 제시하고 기존 비율단가 적용방식의 적정성을 검토하고자 한다.

A new and extendable highway should be planned and budgeted by estimating the total construction cost on the basis of the precise cost data. However, the demolition or disjointing cost could not reflect construction site condition sufficiently because it was simply estimated by multiplying the highway structure installation cost by the regular ratio($10\~70\%$) specified in the Korea Standard Estimate. The regular ratio for estimating of demolition and disjointing cost was calculated by not actual construction cost data but subjective experiences of field manager. Therefore, the reliance of the estimated demolition or disjointing cost has been declined. The primary objective of this study is to purpose the standard for estimating proper demolition or disjointing cost of relevant items through various site analysis and survey, and to investigate on the propriety of ratio-unit price method for estimating demolition and disjointing cost.

본 연구에서는 도면정보나 건축물 정보가 불확실한 노후 지역의 건설폐기물 발생량 예측을 위하여 드론촬영, 자동 체적 산출, 연면적 간접 변환, 폐기물량 예측의 과정을 QGIS 플러그인 형태로 구축하였다. 이를 위해 모의검증을 통하여 드론 활용 자동 산출된 체적과 현장실측 기반 BIM 체적과의 높은 일치성을 확인하였다. 실제 해체예정지를 대상으로 현장검증을 실시하고 드론 기반 체적과 실측-BIM기반 체적의 일치성을 재확인하였다. 층고와 건축물 유형 설정을 통하여 폐기물 발생 원단위를 적용하고 직간접적인 방식으로 폐기물량을 산출하였고, 전체 과정은 드론 촬영과 산출 자동화 과정을 포함하여 면적 1,200,000m² 대상지를 6시간 이내의 작업시간으로 신속하게 처리하였다. 비록 건축물 정보와 드론을 통한 건물 객체의 차이는 가설물, 적재물, 층고 설정에 따라 오차가 발생하였지만, 실제 해체물량도 최초 예측보다 더 크게 발생할 것으로 파악되었으며, 향후 사례조사를 통하여 체적-연면적 변환의 정확도 향상에 대한 개선이 필요할 것이다.

In this study, the process of drone photography, automatic volume calculation, total floor area conversion, and waste calculation was constructed as a QGIS plug-in to predict the demolition waste (DW) generated in an aged area where drawing information or building information is uncertain. Through a case study, the high consistency between the automatically calculated volume using the drone and the BIM volume based on the field measurement was confirmed. Field application was carried out for the planned demolition work site, and the consistency between the drone-based volume and the actual measurement-BIM-based volume was reconfirmed. The waste generation unit was applied and the amount of DW was calculated by setting the floor height and building type, and the entire process was completed within 6 hours. Although the difference between building information and building objects through drones occurred according to the setting of temporary structures, loads, and floor heights, it was found that the actual amount of DW was generated more than the initial estimate. It is expected that measures to improve the accuracy of volume and floor area conversion will be required through case studies in the future.