수직재 변형을 고려한 재사용 시스템 동바리의 구조 안전성 분석

김상준 충북대학교 산업대학원 2013 국내석사

System supports with recycled temporary resources are widely used in construction sites, and the use of deformed or damaged materials are increasing without knowing manufactured year or proper evaluation on the change of product strength. The reuse of unverified temporary resources has a potential risk such as collapse of system supports during the construction. In this thesis, therefore, a structural safety of system supports where damaged temporary resources are reused are analyzed. In addition, a guideline for reuse of temporary resources is proposed to secure structural safety based on the analysis results. To analyze structural safety of system supports with reused temporary resources, a field survey is first conducted to investigate the problems of system supports which can be caused by reused materials. Using the reduction rate of the external diameter of reused vertical members, the member force is calculated with a commercial finite element analysis program for system supports having damaged materials. Then, the structural safety is analyzed by estimating combined stress ratio of system supports. For a target system support designed to typical stress level (91% level of the allowable combined stress ratio), the vertical members in a lower center showing the most vulnerable are assumed as damaged components. The calculation results of the combined stress ratio according to various external diameter reduction rates show that the structural safety is verified up to the external reduction rate of 6% which shows a combined stress ration of 0.993. Therefore, the target system support can be applied without a revaluation up to the external reduction rate of 6%. In addition, the case assuming the lower vertical member with less combined stress ratio(82% level of allowed combined stress ratio) as damaged member is investigated. The allowed combined stress ratio exceeds from the external diameter reduction rate of 12% but can be applied up to 10% of the external diameter reduction rate. However, the location of damaged member should be taken into account from the analysis in a design stage to comply with the performance criteria.

그레이스케일 스트레칭 기법의 가중치 조정을 통한 수직보호망 내부 관측에 관한 실험적 연구

권선규 충북대학교 2023 국내석사

건설현장에서 사용되는 가설구조물은 일반적으로 외벽에 수직보호망이 설치되어 안전점검 시 보호망에 의해 외부에서 내부 관측이 어려운 문제점이 있다. 가설구조물의 설치상태 점검과 근로자 안전관리는 안전관리자가 직접 육안으로 관측하는 방법으로 수행되고 있으나 인력부족 등으로 실질적인 관리감독은 어려움을 겪는 실정이다. 최근 건설현장에 새로운 기술을 도입하는 다양한 연구가 수행되고 있으며 건설현장의 안전관리에도 신기술을 적용하려는 연구도 지속적으로 수행되고 있다. 건설현장에 안전관리에 영상처리 기술을 활용한 기존 수직보호망 내부 관측 영상처리 기술은 수직보호망의 색상에 따라 기술의 효과가 저하되는 현상이 발생하여 기술의 한계점으로 판단되었다. 본 연구에서는 수직보호망 내부 관측을 위해 사용되는 일반적인 영상처리 기술에 그레이스케일 기법의 가중치 조정하여 수직보호망 색상의 변화에도 내부 관측이 가능한 영상처리 기법을 제안하였다. 또한 수직보호망의 색상에 따라 그레이스케일 기법의 가중치를 조정하는 실험을 통해 영상데이터를 정량적으로 비교분석하여 제안한 기법의 효과를 검증하였다. 히스토그램 균등화 기법과 그레이 스케일 스트레칭 기법을 적용한 일반적인 수직보호망 내부 관측 기법은 수직보호망 색상의 변화에 효과가 감소하는 것으로 나타났다. 이는 기존의 방법을 적용했을 때 수직보호망을 구성하는 영상의 명암대비가 특정영역에서 과도하게 증가하여 발생하는 것으로 판단된다. 따라서 수직보호망 내부 객체는 보호망의 영향을 받아 객체의 윤곽이 보호망의 색에 의해 관측 시 형체의 식별성이 감소하는 것으로 분석된다. 수직보호망이 설치된 영상보다 수직보호망의 색상에 따라 그레이스케일 스트레칭 기법의 가중치를 조정한 영상처리 기법을 적용한 경우 실험대상의 식별성은 수직보호망이 빨간색인 경우 35.5, 초록색인 경우 33.5, 파란색인 경우 15, 회색인 경우 23 증가한 것으로 나타났다. 즉 수직보호망이 설치된 영상에 조정된 영상처리 기법을 적용했을 때 식별성이 평균 26.8 증가하는 것으로 분석된다. 따라서 가설구조물에 다양한 색상의 수직보호망이 설치된 경우 제안한 영상처리 기법을 통해 내부 관측이 가능할 것으로 판단된다. Temporary structures used in construction sites generally have vertical protective nets installed on their outer walls, so it is difficult to observe the inside from the outside due to the protective nets during safety inspection. Inspection of the installation status of temporary structures and safety management of workers are carried out by direct visual observation by the safety manager, but actual supervision is difficult due to lack of manpower. Recently, various studies to introduce new technologies to construction sites are being conducted, and studies to apply new technologies to safety management at construction sites are also being continuously conducted. The existing observational image processing technology inside the vertical protection net using image processing technology for safety management at the construction site was judged to be a limitation of the technology because the effect of the technology was reduced depending on the color of the vertical protection net. In this study, an image processing technique that enables internal observation was proposed. The proposed technique could observe the internal of vertical net by modifying the weight of the gray scale technique in the general image processing technique. In addition, the effect of the proposed technique was verified by quantitatively comparing and analyzing image data through an experiment to modify the weight of the gray scale technique according to the color of the vertical protection net. It was found that the general observation method inside the vertical protection net using the histogram equalization technique and the gray scale stretching technique has a reduced effect on the change in the color of the vertical protection net. This is considered to be caused by the excessive increase in the contrast of the image constituting the vertical protection net in a specific area when the existing method is applied. Therefore, it is analyzed that the object inside the vertical protection net is affected by the protection net, and the object's outline is reduced by the color of the protection net. When the image processing technique in which the weight of the grayscale stretching method is adjusted according to the color of the vertical guard net is applied rather than the image in which the vertical guard net is installed, the identification of the experiment subject is 35.5 when the vertical protection net is red, 33.5 when the vertical protection net is green, and 33.5 when the vertical protection net is blue. 15 for gray and 23 for gray. In other words, when the modified image processing technique is applied to the image in which the vertical protection net is installed, it is analyzed that the identification increases by an average of 26.8. Therefore, it is concluded that internal observation is possible through the proposed image processing technique when vertical protection nets of various colors are installed in the temporary structure.

건축물 해체공사 시스템의 Safety Contorl Structure Model 개발

정현지 충북대학교 2023 국내석사

전국의 노후화 건축물 비율이 증가함에 따라 도심지 재개발 등을 원인으로 건축물 해체공사가 증가하고 있다. 최근 건설공사 중 부실시공 및 관리 감독 미흡으로 발생하는 구조물 붕괴사고가 증가함에 따라 해체공사 이해관계자별 안전의식의 중요성이 대두되었다. 따라서 본 연구에서는 건축물 해체공사 시스템과 관여된 이해관계자 사이의 안전 상호작용을 분석할 수 있는 Safety control structure 모델을 제안하였다. Safety control structure 모델 도출을 위해 시스템적 사고 분석 기법인 AcciMap과 STAMP CAST 분석을 실시하여 건축물 해체공사 시 발생할 수 있는 위험 요인들과 안전 제어사항을 분석하였다. 두 가지 분석 결과를 바탕으로 최종적으로 STAMP STPA 분석을 실시하여 건축물 해체공사 시스템의 표준 Safety control structure 모델을 개발하였다. 붕괴 사고는 단순히 기술적인 문제뿐만 아니라 해체공사 허가의 단계에서부터 많은 이해관계자가 영향을 미치는 것으로 분석되었다. 특히 허가권자는 해체계획서 검토부터 해체공사 시행단계까지 해체공사 시스템에 전반적인 영향을 미치는 것으로 분석되어 허가권자의 역할이 매우 중요한 것으로 판단된다. 또한, 안전조치를 점검하고 시정 조치를 하는 등 해체공사 안전에 직접적으로 영향을 미치는 감리자의 역할 또한 중요한 것으로 분석되었다. 따라서 해체공사 붕괴 사고를 방지하기 위해서는 여러 이해관계자의 안전 제어사항이 적절히 이행되어야 한다고 판단되며 도출된 Safety control structure 모델을 통해 체계적인 사고 분석과 재발 방지 대책을 도출할 수 있을 것으로 예상된다. As the proportion of aging buildings across the country increases, the number of building demolition works is increasing due to the redevelopment of downtown areas. Recently, as the number of structural collapse accidents caused by poor construction and insufficient supervision during construction work has increased, the importance of safety awareness for each stakeholder in demolition construction has emerged. Therefore, in this study, a safety control structure model that can analyze the safety interaction between the building demolition system and the stakeholders involved was proposed. In order to derive the safety control structure model, AcciMap and STAMP CAST analysis, which are systematic accident analysis techniques, were performed to analyze risk factors and safety control items that may occur during building demolition work. Based on the two analysis results, a STAMP STPA analysis was finally performed to develop a standard safety control structure model. As a result of the study, it was analyzed that the collapse accident is not only a technical problem, but also affects many stakeholders from the stage of demolition construction permit. In particular, the role of the permitting agency is judged to be very important as it is analyzed that the permit holder has an overall effect on the demolition work system from the review of the demolition plan to the implementation stage of the demolition work. In addition, the role of the demolition supervisor who directly affects the safety of the demolition work, such as checking safety measures and taking corrective actions, was also analyzed to be important. Therefore, it is judged that safety control items of various stakeholders must be properly implemented in order to prevent collapse accidents in demolition work.

텔레스코픽 케이지 수직형 추락방호망을 갖는 타워크레인의 풍하중 안전성 분석

김주영 충북대학교 2022 국내석사

건축물의 대형화, 고층화 및 복잡화로 인해 건설현장에서 양중 작업의 능률이 높은 타워크레인의 사용이 빈번하게 이루어지고 있다. 타워크레인 사용빈도가 증가함에 따라 타워크레인 설치, 상승 및 해체작업인 텔레스코핑 작업에서 추락 및 낙하 재해가 발생하며, 이를 예방하기 위한 수직형 추락방호망 등의 안전설비 설치에 대한 구조물 안전성 분석의 연구는 미비한 실정이다. 본 연구에서는 타워크레인 텔레스코핑 작업 시 추락 및 낙하 재해예방을 위하여 텔레스코픽 케이지에 수직형 추락방호망을 설치했을 때 적용되는 풍하중 및 타워크레인의 거동을 비교분석 하였다. 텔레스코픽 케이지에 수직형 추락방호망 설치 전과 후의 타워크레인 구조물에 기본 풍속 5 m/s, 10 m/s, 15 m/s 및 20m/s일 때의 풍하중을 고려하여 타워크레인 구조물의 거동을 비교분석 하였다. 본 연구는 타워크레인 텔레스코픽 케이지에 수직형 추락방호망 설치된 구조물의 풍하중을 고려한 작용하중 해석으로 구조물의 거동을 분석하였다. 텔레스코픽 케이지에 수직형 추락방호망 설치 전과 후의 풍하중에 따른 최대 수평변위의 차이는 기본 풍속 20 m/s 조건에서 타워크레인 지브 끝단에서 10.51 mm로 약 0.07%, 텔레스코픽 케이지 상단에서 14.81 mm로 약 2.79%의 수평변위 증가율을 보였다. 조합응력비의 최대 차이도 기본 풍속 20 m/s에서 0.026으로 약 3.3%의 증가율이 나타났다. 텔레스코픽 케이지 내 수직형 추락방호망의 설치는 수평변위 및 조합응력비에 미비한 영항을 미치는 것으로 분석되었다. 텔레스코픽 케이지 내 수직형 추락방호망이 설치된 타워크레인 구조물의 풍하중을 고려한 안전성을 분석한 결과 구조물 안전성에 미비한 영향을 미치며 타워크레인 추락 및 낙하 재해예방을 위한 안전시설물 설치 등의 기초 자료로 활용될 것으로 판단된다. Due to the enlargement, high-rise, and complexity of buildings, the use of tower cranes with high efficiency of lifting work is frequently carried out in construction sites. As the frequency of use of the tower crane increases, falls and falls occur in telescoping work, which is the installation, lifting, and dismantling of tower cranes, and research on the safety analysis of structures for installation of safety facilities such as vertical safety net is insufficient. In this study, the wind load and the behavior of the tower crane were compared and analyzed when a vertical safety net was installed in the telescopic cage to prevent falls and falls during the tower crane telescoping work. The behavior of the tower crane structure was compared and analyzed in consideration of the wind loads at basic wind speeds of 5 m/s, 10 m/s, 15 m/s and 20 m/s in the tower crane structure before and after the vertical safety net was installed in the telescopic cage. This study analyzed the behavior of the structure by analyzing the working load considering the wind load of the structure with the vertical safety net installed in the tower crane telescopic cage. The maximum horizontal displacement difference according to the wind load before and after installation of the vertical safety net in the telescopic cage was about 0.07% from the end of the tower crane jib to 10.51 mm under basic wind speed of 20 m/s, and about 2.79%. The maximum difference in the combined stress ratio also showed an increase rate of about 3.3% from the basic wind speed of 20 m/s to 0.026. It was analyzed that the installation of a vertical safety net in the telescopic cage had an effect that was insufficient for horizontal displacement and combination stress ratio. According to the safety analysis considering the wind load of the tower crane structure with vertical safety net in the telescopic cage, it has an insufficient effect on the safety of the structure and is expected to be used as basic data for installing safety facilities to prevent fall and fall disasters.

지하철 역사 화재에 따른 피난경로의 병목현상 완화 방안

이용록 충북대학교 2022 국내석사

Modern society is highly dependent on subways, a public transportation method using underground spaces, due to the concentration of population centered on the city center. A large number of subway stations are still being used for convenience of life, but safety problems are also being ignored. Currently, there are many Incidents in which the passengers cannot evacuate with in standard time in the event of a fire in the domestic subway station. In order to improve this, 50 scenarios were conducted according to the ignition point and the location of passengers within the subway station. In addition, the evacuation process of passengers was analyzed through an evacuation simulation and problems were identified. As a problem, bottleneck sections that occur during evacuation were identified, and measures were proposed to reduce evacuation time through the design of subway stations and adjustment of facilities. The control variables were identified as: the type of automatic opening notation, the width of the emergency stairs, and the number of emergency ladders. As a result of the analysis, substituting a single control variable has a slight or no effect of reducing evacuation time. In some scenarios, it was analyzed that the evacuation time tended to increase due to reasons such as the change of the evacuation route of passengers by a single control variable, resulting in a new bottleneck. Therefore, it was found that the rate of decrease in evacuation time was the largest and most stable when all adjustment variables were applied to the scenario. 현대사회는 도심위주의 인구 집중화 현상으로 지하 공간을 활용한 대중 교통수단인 지하철의 의존도가 높은 상태이다. 많은 수의 지하철 역사가 삶의 편의성을 위해 설립되고 있지만 안전측면에서의 문제점도 부각되고 있다. 국내 지하철 역사 내에서 화재가 발생할 경우, 승객들이 피난 기준시간 이내 피난하지 못하는 역사가 다수 존재한다. 이러한 부분을 개선하기 위해 본 연구에서는 발화지점과 지하철 역사 내에서 승객의 위치에 따라 50가지의 기본 시나리오를 선정하였다. 그리고 승객들의 피난 과정을 피난 시뮬레이션으로 분석하고 문제점을 파악하였다. 문제점으로는 피난 중 발생하는 병목현상을 식별하였고 지하철 역사의 설계 및 시설물의 조정으로 병목현상을 완화시켜 피난 소요시간이 감소하는 방안을 제시하였다. 병목현상 완화를 위한 조절변수는 자동개집표기의 형태, 비상계단의 너비, 비상사다리의 개수로 선정하였다. 조절변수를 대입한 시뮬레이션을 분석한 결과, 단일 조절변수를 대입하는 것은 피난시간 감소효과가 없거나 경미하였다. 일부 시나리오의 경우 단일 조절변수에 의해 승객들의 피난경로가 변경되어 새로운 병목현상이 발생하는 등의 이유로 인해 오히려 피난 소요시간이 증가하는 경향이 분석되었다. 따라서 시나리오에 모든 조절변수를 적용할 경우 피난시간의 감소율이 가장 크고 안정적이라는 사실을 알 수 있었다.

수직재와 U-HEAD 길이 비율에 따른 시스템 동바리 좌굴하중 변화 분석

김규태 충북대학교 2022 국내석사

가설 구조물은 대부분의 건설공사 중에 필수적으로 설치하여 사용되며 가설 구조물의 붕괴를 방지하기 위해 시스템 동바리의 사용을 권장하고 있다. 하지만 가설 구조물의 붕괴 사고가 지속적으로 발생하고 있으며, 고용노동부에서 발표한 산업재해 현황분석에도 가설 구조물에 의한 인명피해가 다른 기인물에 비해 많이 발생하는 것으로 나타났다. ‘시스템 동바리 안전작업 지침’의 준수 사항에서 말하는 U-HEAD의 길이조건을 확인했을 때 슬래브 두께만을 조건으로 하여 최대 400mm의 기준을 가지고 있다. 하지만, 오일러 좌굴하중이론을 고려하였을 때 내하력에 영향을 미치는 지점이 수직재에서 U-HEAD로 넘어가는 단순 길이를 살펴보았을 때 L/2 지점으로 예상되는 점에따라 U-HEAD의 기준을 단순 수치로 고정하는 것이 아닌 수직재에 따라 변동하는 조건으로 둘 필요가 있다고 판단하여 연구를 시작하였다. 연구결과는 다음과 같다. ‘시스템 동바리 안전작업 지침’에 따라 최대 가능 길이인 400 mm를 기준으로 오일러 좌굴하중 이론에 따른 유효좌굴길이 변수를 고려하여 실제 사용하는 수직재 중 L/2 지점에 가장 유사한 길이를 가진 863mm 길이의 동바리 수직재와 보다 긴 길이인 1291mm 길이의 수직재를 사용하는 모델로 구성하였다. 해당 모델의 경우 지침에 해당하는 길이에 한정하지 않고 수직재와 U-HEAD의 길이 비율에 따른 감소율을 확인하기 위해 두 가지 모델 모두 10% ~ 70%에 해당하는 범위에서 실험모델을 구성하였다. 수직재의 길이 변수외에도 실제 현장에서 사용하는 Multibay 구조체의 특성을 가정하여 수직재와 수평재가 연결되는 부분에서 xy축을 구속하여 특성 을 부여한 단일 bay의 모델을 ‘Multibay’로 명명하였으며, 실제 단일 bay를 형상화한 모델을 ‘1bay’로 명명하였다. 각 구조체들은 내하력에서 차이를 보였으며, 전반적인 구조체의 길이가 길수록 내하력이 감소하는 형태를 보여주었다. 다만, 같은 길이의 구조체의 경우 실제 현장에서 많이 쓰이는 Multibay의 구조체가 내하력이 크다는 점을 알 수 있다. 이들 구조체의 경우 연결 조건에 따라 극한 하중이 감소하는 비율형상에서 차이가 나는 것을 확인하였다 모델링 실험범위 내에서 1291 mm의 수직재로 이루어진 구조체의 경우 Multibay 조건에서의 최대 내하력은 수직재와 U-HEAD 길이 비율이 12%에 해당하는 구조체에서 671.3 kN이며, 최소 내하력의 경우 70%의 길이 비율에 해당하는 구조에서 591.5 kN임을 확인하였다. 이는 최대 내하력의 88.1%에 해당하는 수치이다. 반면 1bay 조건에서 최대 내하력의 경우 마찬가지로 12%에 해당하는 구조체의 544.1 kN에 해당하며 최소 내하력의 경우 70% 비율에 해당하는 240.0 kN으로 최대 내하력의 44%에 해당하는 수치이다. 863 mm의 수직재를 사용한 구조체의 경우, Multibay 조건에서의 최대 내하력은 수직재와 U-HEAD 길이 비율이 12%에 해당하는 구조체에서 680.7 kN이며, 최소 내하력의 경우 70%의 길이 비율에 해당하는 구조에서 643.1 kN임을 확인하였다. 이는 최대 내하력의 95.4%에 해당하는 수치이다. 반면 1bay 조건에서 최대 내하력의 경우 마찬가지로 12% 에 해당하는 구조체의 620.0 kN에 해당하며 최소 내하력의 경우 70% 비율에 해당하는 339.8 kN으로 최대 내하력의 65.5%에 해당하는 수치이다. 이를 통해 구조체의 길이가 길수록 내하력이 감소하는 형태일 뿐만 아니라 감소율 또한 더 크게 작용한다는 것을 확인하였다. 1bay 구조체의 경우 감소율 그래프 성향이 비교적 선형성을 띈다는 특성이 있지만 Multibay 구조체와 달리 내하력이 44%까지 내려갈 정도로 크다는 것을 확인하였다. 하지만, Multibay 구조체의 경우 내하력의 감소 95.4% 정도로 감소하는 크기가 작다는 것을 확인하였지만 길이 비율이 40% ~ 50%에 해당하는 부분에서 급격하게 감소율 그래프의 기울기가 증가하는 것을 확인하였으며, 이는 좌굴 형상에서 확인한 U-HEAD에서 좌굴이 발생하는 부분과 유사하다는 것을 확인할 수 있다. 실험을 통해 U-HEAD의 길이조건을 단순히 400 mm라는 고정적인 수치로 한정하기에는 구조체의 형상에 따라 안정성에 문제가 발생할 수 있다는 것을 확인하였다. 따라서 기준의 경우 현장에서 사용하는 구조체의 특성에 따라 비율의 조건을 기준으로 조립체를 구성할 필요가 있다. Temporary structures were installed and used essentially during most construction works, and it was recommended that the system be used to prevent a collapse of temporary structures. However, the collapse of temporary structures continues to occur, and the analysis of the status of industrial accidents published by the Ministry of Employment and Labor also showed that human casualties caused by temporary structures occur more than other causes. When confirming the length condition of the U-HEAD referred to in the ‘System Support Safety Work Guidelines’, U-HEAD had a standard of up to 400 mm, subject only to the thickness of the slab. However, considering The Euler buckling load theory, the research was started because it was necessary to set the standard of U-HEAD to change depending on the vertical member rather than fixing the standard of U-HEAD to a simple value based on the simple length of the vertical member. The findings were as follows. To the System Support Safety Work Guidelines, the model used a vertical member of 1291 mm and 1725 mm which was longer than the vertical member of 863 mm with the most similar length at L/2 points, considering the effective buckling length varied according to Eulers buckling load theory. For this model, the experimental model was configured within a range of 10%–70% for both models to check the size ratio according to the length ratio of vertical member and U-HEAD, not limited to the length corresponding to the guidelines. In addition to the length variable of the vertical member, the model of the single-bay was named multi-bay by constraining horizontal displacement at the part where the vertical member and the horizontal member were connected, and the model representing the single bay was named 1-bay. Each structure showed a difference in load-carrying capacity, and the longer the overall length of the structure, the lower the load-carrying capacity. However, in the case of structures of the same length, it can be seen that the multi-bay structure, which was widely used in the actual field, has a large load resistance. In the case of these structures, it was confirmed that there was a difference in the ratio shape in which the extreme load decreased according to the connection conditions within the modeling experiment range, it was confirmed that the maximum load-carrying capacity of a structure composed of a vertical member of 1291 mm under multi-bay Conditions was 671.3 kN in a structure with a length ratio of 12% U-HEAD, and 600.3 kN in a structure with a length ratio of 70% for minimum load carrying. It was equivalent to 89.4% of the maximum load-carrying capacity. On the other hand, under 1-bay Conditions, the maximum load-carrying capacity was 564.4 kN of the structure corresponding to 12% and the minimum load carrying capacity is 257.3 kN, corresponding to a 70% ratio, which was 44% of the maximum load-carrying capacity. In the case of a structure using a vertical member of 863 mm, it was confirmed that the maximum load resistance under multi-Bay Conditions was 681.5 kN in the structure with the U-HEAD length ratio of 12% and 643.1 kN in the structure with the minimum load resistance of 70% which was equivalent to 93.3% of the maximum load-carrying capacity. On the other hand, under 1-bay Conditions, the maximum load-carrying capacity was 627.3 kN of the structure, equivalent to 12% and the minimum load carrying capacity was 339.8 kN, corresponding to a 70% ratio, which is 65.5% of the maximum load-carrying capacity. It was confirmed that the longer the length of the structure, the lower the load resistance decreases, and the larger the size ratio. In the case of the 1-bay structure, the size ratio graph tendency was relatively linear, but unlike the multi-bay structure, it was confirmed that the load resistance was large enough to drop to 44%. However, in the case of the multi-bay structure, although the size of the decrease in load resistance of 93.3% was small, the slope of the size ratio graph was rapidly increased in the part where the length ratio was 40%-50%, which was similar to the part where buckling occurred in U-HEAD. It was confirmed that stability problems may occur depending on the shape of the structure to simply limit the length condition of the U-HEAD to a fixed value of 400 mm. Therefore, in the case of the standard, it was necessary to construct an assembly based on the condition of the ratio according to the characteristics of the structure used in the field.

소규모 건설현장의 공사조건이 재해유형 기술지도 미이행율에 미치는 영향

김경선 충북대학교 2022 국내석사

This thesis was aimed to prevent accidents at small construction sites, sites that do not appoint a dedicated safety manager with a construction amount of more than 100 million won and less than 12 billion won under the Industrial Safety and Health Act shall receive technical guidance for accidents prevention from a construction accidents prevention guidance agency. However, more than half of the deaths from business accidents at the construction site in 2020 occurred at small construction sites with a construction amount of less than 5 billion won, and these results prove that the technology guidance system is not working properly. In this study, the effect of construction conditions at small construction sites on the rate of non-improvement of technology guidance by accident types was analyzed. In this study, for a total of 338 technical guidance reports from 2016 to August 2021, the effect of construction conditions such as construction amount, construction period, and process rate on the non-improvement rate of technical guidance by accident types were analyzed. As a result of conducting the variance analysis, it was found that the rate of non-improvement of technical guidance for falls, electric shock, collision, and stenosis was higher than that of other accident types. In particular, it was analyzed that the rate of failure to improve technical guidance at sites with a construction period of less than 6 months among the construction conditions was lower than that of sites with a construction period of 6 months or more. Therefore, it is necessary to intensively manage sites with a relatively short construction period so that technical guidance can be implemented well. As a result of analyzing the status of improvement of technical guidance for accident types with a high rate of improvement, it was analyzed that there were many points pointed out related to falls, and the rate of improvement was high in the order of crash or rolled, fall, and electric shock. Therefore, the smaller the construction period, the more careful the person in charge of technical guidance should be to check the matters related to the fall, and the relevant technical guidance points should be intensively managed in the early stages of construction. 소규모 건설현장의 재해예방을 위하여 ‘산업안전보건법’에 따라 공사금액 1억원 이상 120억원 미만의 전담 안전관리자를 선임하지 않은 현장은 건설재해예방전문지도기관으로부터 재해예방을 위한 기술지도를 받아야 한다. 그러나 2020년 건설공사 현장의 업무상 사고사망자 절반 이상이 공사금액 50억원 미만의 소규모 건설현장에서 발생된 것으로 나타났으며, 이러한 결과는 기술지도 제도가 정상적으로 작동되지 않고 있다는 것을 방증한다. 본 연구에서는 소규모 건설현장의 공사조건이 재해유형별 기술지도 미개선율에 미치는 영향을 분석하였다. 본 연구에서는 대전지방노동청 관할의 100개의 현장을 대상으로 하여 2016년부터 2021년 8월까지의 기술지도보고서 총 338개에 대하여 공사금액, 공사기간, 공정률 등 공사조건이 재해유형별 기술지도 미개선율에 미치는 영향을 분석하였다. 분산분석을 실시한 결과, 추락, 감전, 충돌 및 협착에 대한 기술지도 미개선율이 다른 재해유형의 기술지도에 비해 높은 것으로 나타났다. 특히 붕괴 및 도괴재해에 대하여 공사조건 중 공사기간이 6개월 미만의 현장의 기술지도 미개선율이 6개월 이상의 현장보다 저조한 것으로 분석되었다. 따라서 공사기간이 비교적 짧은 현장일수록 기술지도 이행이 잘 될 수 있도록 집중적으로 관리할 필요가 있다. 기술지도의 미개선율이 높은 재해유형에 대하여 기술지도 개선 실태를 분석한 결과, 추락과 관련된 지적사항에 대한 지적사항이 많은 것으로 분석되었으며, 미개선율은 충돌 및 협착, 추락, 감전 순으로 높게 도출되었다. 따라서 공사기간이 짧은 현장일수록 기술지도 담당자는 추락재해와 관련된 사항에 대하여 더욱 신경을 써서 점검하여야 하며, 공사 초기에는 관련된 기술지도 지적사항이 현장에서 반영되도록 집중적으로 관리할 수 있도록 하여야 한다.

현장 설치 파이프서포트와 시스템동바리 수직재의 설치 기울기 분석

박덕환 충북대학교 2022 국내석사

동바리의 구조적 안정성에 영향을 미치는 요인 중 수직재의 설치 기울기 발생은 수직재의 좌굴 강도를 감소시키는 것으로 알려져 있다. 그러나 실제 현장에서 완벽하게 수직으로 동바리를 시공하는 것은 어려운 현실이다. 현장에 설치된 동바리는 각 수직재마다 각기 다른 기울기를 가지고 있으며, 기울기와 같은 초기 기하학적 결함은 동바리 구조물의 강도에 영향을 미친다. 수직재의 기울기와 같은 초기 기하학적 결함 등을 반영하기 위해 가설구조물의 구조안전성 검토 시 최소 수평하중을 고려하도록 하고 있으나, 국내의 동바리 수직재의 기울기 실태를 반영할 수 있는 합리적인 수평하중 기준의 도출과 기하학적 모델링 구성 시 설치 기울기에 대한 참고할 근거자료가 없는 실정이다. 본 연구에서는 거푸집 동바리의 합리적인 거동 예측을 위해 필요한 조건 중 하나인 수직재의 기울기를 분석하는 것을 목적으로 한다. 국내 현장에 설치된 파이프서포트와 시스템동바리 수직재의 기울기를 측정한 후 측정결과를 확률분포로 분석하였으며, 다양한 조건에서의 집단 간 유의성을 확인하기 위하여 t-test와 분산분석(ANOVA)을 실시하였다. 파이프서포트가 설치되어 있는 현장은 지지구조체에 따라서 설치 기울기의 크기가 영향을 받는 것으로 분석되었다. 설계 층고를 대상으로 분석하면, 높이에 따른 기울기는 영향을 미치지 않는 것으로 확인되었으나, 지지 구조체의 경우 경사부의 기울기 변위가 다른 지지구조체에 비하여 높은 설치 기울기를 나타내었다. 그러므로 파이프서포트 기울기 관리계획 수립 시 경사부에 설치되는 파이프서포트의 설치 기울기 관리가 우선적으로 필요한 것으로 판단된다. 파이프서포트의 설치 기울기에 대한 확률 분포를 분석한 결과, 파이프서포트 전체 결과와 슬라브지지 파이프서포트, 설계 층고 3,500 mm에 설치된 파이프서포트는 로그정규분포를 따르지 않았다. 보와 경사부에 설치된 파이프서포트, 설계 층고 4,200 mm에 설치된 파이프서포트는 로그정규분포를 따르는 것으로 분석되었다. 현장에 설치된 파이프서포트와 시스템동바리 수직재의 기울기를 비교한 결과 평균 기울기는 파이프서포트 0.81°, 시스템동바리 수직재 0.31°로 나타났으며, 표준편차는 각각 0.77°, 0.26°로 평가되었다. 따라서 시스템동바리 설치가 파이프서포트보다 설치 기울기가 적으므로 시공오차로 인한 추가적인 강도 감소가 작으므로 안전성 측면에서 유리하다고 판단된다. Among the factors affecting the structural stability of supports, it is known that the occurrence of the installation slope of the vertical member reduces the buckling strength of the vertical member. However, it is difficult to construct vertical members of supports perfectly vertically in the actual field. The vertical members installed in the field has a different slope for each vertical member, and initial geometric defects such as the slope affect the strength of support structure. In order to reflect initial geometric defects such as the slope of the vertical members, the minimum horizontal load should be considered when examining the structural safety of temporary structures. However, there is no evidence to refer to the installation slope when deriving a reasonable horizontal load standard that can reflect the slope of the vertical member of the support and constructing geometric modeling. The purpose of this study is to analyze the slope of the vertical member, which is one of the necessary conditions for rational prediction of the behavior of the supports. After measuring the slope of pipe support and vertical members of system supports installed in the construction site, the measurement results were analyzed as probability distribution, and t-test and ANOVA were conducted to confirm the significance between groups under various conditions. Results showed that the size of the installation slope was affected by the support structure in the case of the site where the pipe support was installed. When analyzing the design floor height, it was confirmed that the slope according to the height did not affect, but in the case of the support structure, the slope value of the slope part showed a higher installation slope than other support structures. Therefore, in case of establishing a pipe support slope management plan, it is thought that the installation slope management of the pipe support installed in the slope part is required first. The results of the probability distribution for the installation slope of the pipe support showed that the overall of the pipe support, the slab-supported pipe support, and the pipe support installed at a design floor height of 3,500 mm did not follow a lognormal distribution. However, it was analyzed that pipe support installed on the beam and slope and the pipe support installed on the design floor of 4,200 mm follow a log normal distribution. As a result of comparing the slopes of the pipe support and the vertical member of the system support, the average slope was 0.81° for the pipe support and 0.31° for the vertical member for the system support, and the standard deviations were evaluated as 0.77° and 0.26°, respectively. Therefore, it is decided that it is advantageous in terms of safety because the installation of the system support has a smaller installation slope than the pipe support, and the additional strength reduction due to construction errors is small.

한국형 지진재해대응시스템의 인명피해 예측을 위한 실내체류율 분석

김정옥 충북대학교 2022 국내석사

정부에서는 지진 발생 시 초기대응 및 재난관리를 위해 2005년부터 지진재해대응시스템을 구축․운영 중이다. 지진재해대응시스템의 주요 기능은 피해 예측으로 이 중 인명피해 예측은 건축물피해 추정 결과물에 인구DB 및 시간대별(2시간 단위) 평일․주말 실내체류율을 고려하여 추정한다. 여기서 사용되는 실내체류율은 시스템 구축 후 현재까지 기존 데이터를 반복사용 중으로 현행화가 필요한 실정이다. 본 연구에서는 시간대별 평일․주말 실내체류율 데이터를 현행화하기 위해 통계청의 「2019년 생활시간조사」를 활용하였다. 통계청의 생활시간조사는 우리나라 국민의 24시간의 시간활용을 파악하기 위한 것으로 1999년부터 5년 주기로 실시하고 있으며, 2019년의 조사규모는 약 29,000명이다. 생활시간조사 데이터 중 시간일지 데이터를 활용하여 10분 간격의 시도별 평일․주말 실내체류율을 도출 후, 산술평균을 통해 2시간 단위 시도별 평일․주말 실내체류율로 통합하였다. 또한, 도출된 실내체류율과 통계청의 「2020년 인구조사」를 활용하여 2시간 단위 전국 평일․주말 실내체류율로 통합하였다. 또한, 생활시간조사 조사 시기를 구분하여 위와 동일한 과정으로 계절에 따른 실내체류율도 도출하였다. 도출된 결과를 현 시스템의 실내체류율과 비교하면 평일 08시∼12시, 평일 및 주말 14시∼18시에 14~36.5%로 큰 차이가 발생하였고, 계절별로는 여름 및 봄⋅가을의 실내체류율보다 겨울의 실내체류율이 높게 나타났다. 또한 가상지진을 가정한 피해예측에서 기존 실 내체류율(64%) 보다 높은 체류율(87%)로 인해 사상자도 더 크게 나타났다. 우리나라에서 지진으로 인한 큰 인명피해가 없어 인명피해 예측의 정확도를 검증하는 것이 불가능하나 최근 데이터를 이용하여 국내 실정에 맞는 실내체류율의 현행화는 반드시 필요하다고 판단된다. 또한 2시간 단위 전국으로 통합된 실내체류율을 계절별, 지역별 및 시간분할을 통한 세분화를 한다면 인명피해 예측의 정확도 향상에 도움이 될 것이다. The Korean government has been operating an earthquake disaster response system since 2005 for initial response and disaster management in the event of earthquakes. Its main function is damage prediction. In this task, human casualties are predicted by considering the population DB and the indoor stay rate on weekdays and weekends by time zone(2h). In particular, the indoor stay rate is required to be currentized as existing data have been repeatedly used since the system was established. In this study, the "2019 Time Use Survey" of the National Statistical Office, South Korea, was used to currentize the indoor stay rate data for weekdays and weekends by time zone. The National Statistical Office's survey was aimed at grasping the 24-hour use of time by Koreans, and such surveys have been conducted every five years since 1999. The sample size for the 2019 survey was about 29,000. Among the time use survey data, indoor stay rate data were acquired at 10-min intervals from the time log data for each city and province, and they were then integrated into the indoor stay rate data for each city and weekend by two hours through arithmetic averaging. Furthermore, the derived indoor stay rate data and the "2020 Population Survey" of the National Statistical Office were used to obtaion 2-h indoor stay rate data for weekdays and weekends nationwide. Additionally, indoor stay rate data for different seasons were derived through the aforementioned process by classifying the timing of the survey on time use. Compared with the indoor stay rate of the current system, there was a large difference of 14%-36.5% between 08:00 and 12:00 and between 14:00 and 18:00 for weekdays and between 14:00 and 18:00 for weekends, and the indoor stay rate in winter was higher than that in summer, spring, and autumn. Furthermore, under the assumption of a virtual earthquake, the predicted casualties were greater owing to the residence rate (87%) being higher than the existing indoor stay rate (64%). Although it is impossible to verify the accuracy of human casualty predictions since there has been no major earthquake-induced damage in Korea, the currentization of the indoor stay rate suitable for the domestic situation by using recent data is important. Furthermore, the classification of the 2h nationwide-integrated indoor stay rate data on the basis of season, region, and time division can help improve the casualty prediction accuracy.

시설물 안전관리자의 실태조사 지식 및 태도가 제3종시설물 지정의 실천수준에 미치는 영향분석

임창우 충북대학교 2022 국내석사

To prevent continuous collapse accidents and damage to life and property, the government established a safety innovation master plan and unified and strengthened the facility safety management system, which was dispersed by the Disaster Safety Act and the Facility Safety Act. However, collapse accidents of facilities continue to occur, and the designation and management of class 3 facility according to the actual condition of the facilities is insufficient. In this study, analyzed the factors affecting the knowledge and attitude of the person in charge of designating class 3 facility on the practice of designating class 3 facility. The cause of the low implementation rate of the designation of class 3 facility was examined from the perspective of the knowledge and attitude of the person in charge of, knowledge was classified into institutional, managerial, and technical knowledge, and attitudes were classified into cognitive, emotional, and behavioral attitudes to analyze whether they affect practice. As a result of analysis, descriptive statistics and one-way ANOVA analysis showed that among the knowledge and attitude fields, the knowledge fields that did not reach the average score were technical knowledge, and the attitude fields were analyzed as emotional attitudes and behavioral attitudes. As a result of the correlation analysis, the factors affecting the level of practice were analyzed as technical knowledge in the knowledge field, cognitive and behavioral attitudes in the attitude field, and then technical knowledge. As a result of multiple regression analysis, analyzed that the field that has the most influence on the designation of class 3 facility is behavioral attitude, and the second is technical knowledge. Therefore, to improve the level of practice in the designation of class 3 facility, measures to improve the skills in the field of knowledge and cognition and behavior in the field of attitude are prepared to prevent disasters through systematic management of facilities, and the utility of facilities should be increased to ensure public safety. 지속적인 붕괴 사고의 발생과 인명 및 재산 피해를 예방하기 위해 정부에서는 안전혁신 마스터플랜을 수립하고, 재난안전법과 시설물안전법으로 분산된 시설물 안전관리체계를 일원화하고 강화하였다. 그러나 시설물의 붕괴사고는 지속적으로 발생하고 있으며, 시설물의 실태조사에 따른 제3종시설물의 지정 및 관리도 미흡한 실정이다. 본 연구에서는 제3종시설물의 지정을 책임지고 있는 업무 담당자의 지식, 태도가 제3종시설물을 지정하는 실천에 미치는 영향 요인을 분석하였다. 제3종시설물의 지정이 낮은 이행률의 원인을 업무 담당자의 지식 및 태도의 관점에서 살펴보았으며, 지식은 제도적, 관리적, 기술적 지식으로 분류하고 태도를 인지적, 감정적, 행동적 태도로 분류하여 실천에 영향을 미치는지에 대하여 분석하였다. 분석 결과 기술 통계량 및 일원배치 분산 분석결과 지식 및 태도 분야 중 평균 점수에 미달하는 지식분야는 기술적 지식, 태도 분야는 감정적 태도 및 행동적 태도인 것으로 분석되었다. 다음은 상관분석을 실시한 결과 실천 수준에 영향을 주는 요소는 지식 분야에서는 기술적 지식, 태도 분야의 경우 인지 및 행동적 태도가 실천에 영향을 주는 것으로 분석되었으며 다음으로 기술적 지식인 것으로 분석되었다. 다중회귀 분석 결과 제3종시설물의 지정에 가장 많은 영향을 주고 있는 분야는 행동적 태도이며, 두 번째는 기술적 지식인 것으로 분석되었다. 따라서, 제3종시설물 지정에 있어 실천 수준을 향상하기 위해서는 지식 분야의 기술, 태도 분야의 인지 및 행동을 향상할 수 있는 방안을 마련하여 시설물의 체계적인 관리로 재해와 재난을 예방하고, 시설물의 효용을 증대하여 공중의 안전을 확보하여야 한다.