[공학저널 전찬민 기자] 강구조 건축물은 고강도의 강재를 사용하기 때문에 구조체 경량화로 고층구조와 장스팬 구조에 적합하고, 큰 충격을 받아도 한 번에 붕괴되지 않고 충격을 흡수하며 버티는 장점이 있어 안전한 건축물로 인정받고 있다.
하지만 폭설, 지진에 의한 건축물 붕괴사고에서 볼 수 있듯 강구조물(철골 구조물)은 구조설계에서의 구조안전 확인내용, 내진설계 항목과 골조의 형식에 따라 설계기준에 적합한 품질의 강구조물을 제작·시공하는 것이 안전성 측면에서 매우 중요하다.
때문에 설계 기준에 적합한 강재를 사용하고, 강구조물의 공장제작과 현장 시공의의 주요 공정 별, 품질관리와 검사를 통해 적정 시공 품질을 보증해야 한다. 또한 강구조물 제작 공정인 절단, 조립, 용접 전 과정이 시방서의 품질기준에 따라 이뤄져야 하며, 특수 공정인 용접부문은 품질과 검사관리에 중점을 두고 관리돼야 한다는 것이 전문가들의 의견이다.
특히 강구조물의 품질과 안전성 향상을 위해 가장 중요한 것은 건축 구조설계의 안전성 확보와 설계기준에 따라 제작·시공하는 것이다. 이에 따라 건축 구조설계의 안전성 확보할 수 있는 골형 웨브와 각형강관 플랜지로 구성되는 지붕보 공법인 ‘LTS(Light beam Tubular System) 공법’이 주목을 받고 있다. 그리고 이 공법을 개발한 주인공이 바로 ㈜해성기공이다.
LTS 공법은 상·하부 플랜지는 동일한 치수의 각형강관으로 하고, 웨브는 얇은 강판을 파형 또는 제형으로 가공한 후 상하부 플랜지를 구성하는 각형강관에 용접 조립한 형강이다. LTS 형강은 전단력에 대한 국부좌굴강도가 우수하고, 휨강도와 전단강도가 뛰어난 역학적 성능을 가진 골형 웨브와 각형강관 플랜지로 구성돼 공장, 창고 등 넓은 무주공간이 필요한 장경간 건축물(구조물)의 지붕구조에 적용된다.
또한 유사공법 대비해 강재물량와 공사비 절감이 가능하고, 70m까지 장스팬의 안전성이 높은 구조물이며, 시공 시 자립성이 높아 안전사고의 위험을 현저히 줄일 수 있다는 것이 특징으로 손꼽히고 있다.
해성기공은 지난 2012년 LTS 공법을 최초 개발해 지속적인 연구개발을 통해 발전시켜왔으며, 지난 2017년에는 한국강구조학회 기술인증, 2018년 건축구조기술사회 기술인증, 2019년 국토교통부 건설신기술 제 879호로 지정되며 기술력을 인정받고 있다.
한편, 대형 무지주 공간을 확보하기 위해서 현재 원형 강관 트러스 구조가 증가하는 추세다. 원형 강관 트러스 구조물의 경우, 공장 제작 후 시공 현장으로 이동해 시공하게 되며, 트러스 구조물의 분절 또는 분리하는 과정에서 가설용 Gusset와 Splice Plate를 이용해 공장 조립, 해체, 운송, 현장 조립의 방법을 채택하게 된다.
이때 사용되는 가설용 Gusset PL와 Splice PL의 추가적인 자재비와 가공비, 조립 과정의 어려움과 현장 시공 후 가설재 제거 과정에서 모재손상의 가능성까지 많은 문제점이 존재하고 있다.
해성기공은 이와 같은 기존 강관 트러스 가설에 따른 여러 문제점을 고민하며, 오랜 연구개발 끝에 공장 조립관련 4개 공정과 현장 시공관련 6개 공정을 한 번에 해결하고 안전과 품질을 확보할 수 있는 PG 클램프를 개발했다. PG 클램프는 현재 특허 등록을 마쳤으며, 한국강구조학회 기술인증을 거쳐 국토교통부 신기술 지정신청을 진행 중에 있다.
PG클램프는 강관 트러스 공사 시 공장과 현장에서 이뤄지는 이음부의 시공 안전과 용접품질을 확보하고, 시공 완료 후 불필요한 이음판 해체와 강관의 표면가공을 생략하는 공정 단순화를 위해 개발됐다. 시공 안전을 확보하기 위해 안전한 지면에서 PG클램프를 주부재에 설치한 상태로 시공하고 고소에서 이뤄지는 후속 자재는 PG클램프에 거치하고 클램프 커버를 덮고 볼트로 조이는 방식으로 쉽고 안전한 시공이 이뤄지며, 강관 이음부의 단차가 발생되지 않아 용접품질 확보가 용이하다는 것이 장점이다.
해성기공 문남준 대표이사(사진)는 “해성기공은 지난 1983년 1월 설립부터 강구조물 전문건설업에만 40년 동안 한길을 걸어오며 안전한 강구조 건축물 시공을 숙명으로 알고 시공 안전과 공정 품질개선을 위해 노력을 기울여왔다”며 “KEPIC(전력산업기술기준)인증과 KOSHA MS(안전보건경영시스템), ISO 9001인증 외 다수의 산업재산권을 보유해 이러한 우수한 기술력을 바탕으로 대통령표창을 수상하는 등 점진적인 발전을 이루고 있다”고 말했다.
그는 이어 “또한 국내 10대 건설사를 비롯한 총 32개사와 주요거래처로 등록돼 영업활동을 영위하고 있고, 2021년 기준 강구조물 시공 예상액은 약 1800억원으로 최상위권을 유지하며 발전을 거듭하고 있다”며 “강구조물의 품질과 안전성 향상뿐만 아니라 최근 강조되고 있는 중대재해를 예방하고자 안전보건 방침을 앞세워 단 1건의 산업재해도 발생하지 않기 위한 노력도 이어나가고 있다”고 덧붙였다.
해성기공이 수립한 안전보건 방침의 네 가지의 목표를 살펴보면, 첫 번째는 ‘위험성평가 JUMP UP’으로 매주 사업장 단위별 근로자가 참여한 위험성평가회의를 진행하고, 회의 영상을 촬영·공유해 모니터링을 강화하고 있다. 이를 통해 사업장 단위의 회의에 대한 벤치마킹이 가능하게 함으로써 사고예방 사전활동 강화를 진행하며, 월단위의 이행상태에 대해 수준평가를 진행함으로써 상향표준을 이루고 있다.
두 번째는 ‘5대사고(추락, 화재, 협착, 충돌, 건설기계 사고) ZERO’로 다년간 발생된 사고데이터를 분석해 관리대책을 수립해 중점관리 함으로써 사고에 대한 사전 활동을 강화했다.
세 번째는 장기적 전 기술자의 안전관리자화라는 ‘안전보건 인재육성’을 목표로, 안전관련 국가자격취득 시에 등급에 상관없이 자격취득 축하금 포상과 월단위의 자격수당을 지급해 기술자의 안전관련 자격취득을 독려하고 있다.
마지막은 사업장에서의 안전보건활동에 필요한 예산을 충분히 반영해 줌으로써 적극적인 사전예방 활동일 될 수 있는 ‘안전보건 예산확대’다. 기본적 예산 확대는 계약된 산업안전보건관리비 보다 1.1배의 예산을 반영하고, 사용 중 부족한 부분에 대해서도 추가 반영하는 것으로 안전사고예방 활동에 최소한 예산 부족으로 인한 문제점이 발생되지 않도록 강화하고 있다.
문 대표는 “100년기업의 기반조성을 위해서는 무엇보다 안전보건경영체계의 정착이 반드시 이뤄져야 하며, 건축구조물에서 가장 중요한 뼈대 역할인 강구조물 공사는 안전성과 품질확보가 매우 중요하다”며 “이에 최고의 품질확보와 지속적인 기술개발을 통한 국내 제일의 강구조물회사로의 자리매김을 이루고 회사의 성장과 더불어 무엇보다 ‘사회적 책임’이 있는 기업으로의 역할과 발전을 이루고자 최선을 다 하겠다”고 말했다.
