(엔지니어링데일리)조항일 기자=한국건설기술연구원은 건설 현장에서 안전사고를 예방하고 휴먼에러(실수)를 방지할 수 있는 비접촉식 말뚝 관입량 측정장치(KPM)를 개발했다고 19일 밝혔다.
말뚝은 상부구조물의 하중과 외력을 하부 지반에 전달하는 구조재로 땅 표면의 지지력이 상부 구조물의 하중을 지지하기에 부족한 경우 사용된다. 하중과 외력을 견디기 위해 땅 속 깊이 관입하고 아파트, 교량 등 다양한 구조물의 기초가 된다.
국내 말뚝 시공현장에서 지지력을 파악하는 방식은 전체 말뚝의 1~3%는 동재하시험(항타 시 말뚝의 응력과 가속도롤 측정하는 시험)이나 정재하시험(말뚝에 실제 하중을 가해 지지력을 측정하는 시험)을 수행하고 나머지는 시간과 비용 문제로 항타 관입량을 통해 수행한다. 쉽게 말해 말뚝이 충분한 지지력을 갖추면 항타 시 관입되는 양이 줄어들게 된다. 단단한 지반에서는 상대적으로 관입량이 작게 나타난다.
반면 현재 97~99%의 말뚝에 행해지는 시험 방식은 수기로 진행된다. 작업자가 말뚝에 종이와 펜을 대고 항타 시 말뚝이 땅속으로 얼마나 꿰뚫고 들어가는지 직접 손으로 그려 측정하는 방식이다. 하지만 수기방식은 항타기 아래에서의 수작업이 필요하기 때문에 작업자의 안전문제가 우려된다. 수작업으로 진행되는 만큼 휴먼에러 발생의 소지도 있다.
이번에 개발된 KPM은 발광다이오드 센서를 이용해 원거리에서 관입량을 측정할 수 있는 장치다. 이를 활용하면 원거리에서 측정이 가능하기 때문에 안전사고 발생의 위험도가 현저히 낮아진다. 또한 정밀한 기기를 사용해 측정하기 때문에 관입량과 리바운드 측정값에 대한 신뢰도가 높다. 건기연에 따르면 KPM은 20m 거리에서도 오차범위가 0.1% 미만의 정밀도를 갖추고 있다.
김병석 건기연 원장은 "매년 안전사고가 끊이지 않는 상황에서 이번 개발은 안전하고 신뢰성 있는 말뚝 시공 환경을 조성하는데 도움이 될 것"이라고 말했다.
