부산지역 기후영향을 고려한 고층건물의 적정공기 산정

Abstract

부산지역 기후영향을 고려한고층건물의 적정공기 산정

건설관리공학협동과정 박 세 정 지도 교수 김 수 용

최근 해안지역에 고층 건축물이 건설되는 사례가 증대하고 있으며, 부산은 그 대표적인 지역이라 할 수 있다. 이러한 해안지역 고층 건축물은 건설 과정에서 다수의 위험요인이 존재하며, 그 대표적인 것이 기후적 영향 및 기술적 문제 등에 따른 공사 기간 지연 가능성이다. 따라서 해안지역 고층 건물의 적정 공기를 산정할 수 있는 방법의 개발이 요구된다. 이에 본 연구에서는 기상자료 수집 및 분석, 고층 실적 사례 분석, 10년간 기상 데이터 분석 및 바람에 대한 보정을 통한 작업가능일수 산정, 공기 예측 회귀모형 개발을 통하여 기후영향을 고려한 고층 건물의 적정공기 산정 모델을 제안하였으며, 연구의 결과를 정리하면 아래와 같다.

1) 기상요인별 상대적 중요도 산정결과 외장공사(0.528)와 골조공사(0.305)가 높은 기후영향을 크게 받는 것으로 나타났다. 그리고 기초 및 지하 공사에서는 강우(0.637), 골조 공사에서는 바람(0.600), 외장 공사에서는 바람(0.649), 내부 마감공사에서는 기온(0.600)이 영향을 받는 것으로 나타났다.

2) 고층 사례기반 작업불능 기준 추정 결과 기온은 최고기온 30℃ 이상, 최저기온 4℃ 이하, 강우는 일 10mm 이상, 바람은 순간최대풍속 10m/s 이상을 기준으로 하는 것이 타당한 것으로 추정되었다. 3) 10년간 AWS 자료 분석 결과 부산, 서울, 대구 지역의 10년 동안 자동계측 자료를 분석한 결과 부산의 1년에 절반 이상이 작업이 불가능한 것으로 나타나 3년간 분당 순간최대풍속 실측 데이터를 수집하여 작업시간대 비율을 산정한 결과 42.07%라는 결과를 도출하였다. 그리고 확률법칙을 활용하여 고층 건물 공종별 작업가능일수를 산정한 결과 부산은 기초 및 지하 공사는 266일, 골조 공사 239일, 외장 공사 212일, 내부 마감공사 200일로 나타났다.

4) 공기 예측 회귀모형 개발 고층건물의 특성치(독립변수)와 공기를 선형 방정식에 적용시켜 설명 변수와 반응 변수간의 관계를 모형화 시키기 위하여 다중회귀분석을 실시하였다. 그 결과 3가지 회귀모형이 개발되었으며, 아래 모형이 가장 적합한 것으로 나타났다.

5) 실측치와 추정치 짝비교를 통한 회귀모형 검정 짝표본에 대해 t검정을 채택하였으며, 만약 검정결과가 유의하지 않다면(귀무가설수락) 회귀모형을 이용하여 공기 예측값에 대해 확신을 가질 수 있다. 그 결과 대응1(실측공기-회귀식1)과 대응2(실측공기-회귀식2)에서 유의확율이 약1.0(0.999)로서 귀무가설이 수락됨을 나타남으로써 회귀식에 의한 예측공기는 실측공기를 잘 모의하고 있는 것으로 분석되었다.

이상의 연구결과는 부산을 비롯한 해안지역에 고층 건축물 건립 시 적정공기를 산정 가능하게 함으로써 프로젝트 시공관리의 효율성을 확보 가능하게 할 것으로 기대된다.

키워드 : 해안지역, 고층 건축물, 기상요인, 작업불능, 회귀모형, 적정공기