1900년대초에 북미에서 적용되어 전세계적으로 1,000,000개소 이상 시공되어 공용중인 파형강판 (CSS: Corrugated Steel Structure)을 우리나라는 100여년이 지난 1996년부터 POSCO, 한국도로공사, 서울대학교, 한양대학교등과 전문업체의 실용화 연구를 통하여 국내시장에 적용되었습니다. 이를 기반으로 2000년대부터 도로 횡단 통로, 수로와 지방 소하천, 동물 이동 생태통로, 피암터널등에 광범위하게 적용되고 있습니다. 시공 중 기존의 차량통행의 통제를 최소화하는 장점과 경제성을 바탕으로 기존의 철근 콘크리트공법과 함께 보편적인 신규 공법으로 20년동안 국내에 약 5000개소의 파형강판 구조물이 설치 운영되고 있습니다.
그러나, 공법의 여러가지 장점과 급속도로 발생하는 수요에 대하여 초기에는 국가설계기준, 시방서에 상세한 부분의 설명이 부족하였으며, 강성 구조체에 익숙한 철근콘크리트의 역학적 거동으로 인식하여 파형강판 구조물의 연성구조체의 안정성에 가장 중요한 요소인 뒷채움 재료 및 뒷채움 다짐도에 대한 이해 부족과 전문 엔지니어링 지원 부족으로 파형강판의 변형등의 문제가 간헐적으로 발생하였습니다.
이를 개선하기 위하여 ChungAmEnC는 여러 관련기관들과의 연구개발을 통하여 관련기준을 지속적으로 개선 보완하였으며, 국내,외 실패사례를 토대로 실제 시공시 발생 가능한 문제를 사전에 최적화된 설계 솔루션을 제공합니다. 최적화된 솔루션으로는 Virtual Construction: 단계별 예상 공정에 대한 3차원 시스템 (BIM LoD: 350 / Tekla, Trimble)과 3D Scanning (Leica P30 System, Cyclone)을 통하여 시공단계별 발생할 수 있는 Error를 최소화 하였습니다. 또한, 3D FEM, 3D Printing과 경관디자인 솔루션을 제공함으로써 그동안 고객이 느꼈던 설계의 불확실성, 시공의 불안감을 넘어선 세계 최고의 솔루션을 지속적으로 개발하고 제공하는 기업이 되도록 최선을 다하겠습니다.
Histroy of CSS
1896년에 미국 토목기술자인 James. H. Watson과 Stanley Simpson의 특허로 시작하여, 북미지역에서는1930년대까지는 작은 배수로에 적용을 하였으며, 1900년대 후반까지는 최대Span을 11m까지 적용하여 소교량, 통로, 군사시설물 (탄약고)에 확대 적용하였습니다. 2000년대부터 Span을 23m까지 확장하여 생태터널, 광산 Stockpile, Reclaim Tunnel, 군사시설물 (격납고)등에 확대 적용하였습니다. 2014년~2016년 청암EnC의 초대골형 파형강판 (EXSCor) 연구개발과 상용화 성공으로 최대 Span을 40m까지 확대하였습니다. Span확대과 함께 활하중(Live Loading)에 대하여 과거에 적용하지 못하였던, 광산트럭인 CAT 797F (약 620톤), EURO LM71등의 최대하중을 충분히 만족하여, 다단계 공정의 콘크리트구조물보다 경제성, 안정성과 시공성에서 충분한 경쟁력을 갖추고 있습니다. 또한, 초대골형 파형강판(EXSCor)은 한국(KDS, KCS)은 물론, 미국 AASHTO LRFD, ASTM A796M에 설계기준에 따른 공법 및 제품으로 등재되어있습니다.
Solution 3차원 변위계측
3D Laser Scanning LiDAR (Light Detection & Ranging)
LiDAR 방식으로 취득한 3차원 위치 정보로 점군데이터 (Point Cloud Data)를 형성하며, 취득된 데이터는 4차원 좌표(X,Y,Z and GIS)를 통하여 대상체의 거리, 위상차, 체적 등을 계산할 수 있습니다. 3D Laser Scanning 기술의 발달은 계측 및 유지관리의 한계성을 극복하고, 기존 건설 현장의 BIM 표준화 구축과 더불어 3D 데이터를 이용한 효과적인 공사 관리 및 시공, 유지관리가 가능합니다. 현실을 기반으로 하는 반영구적인 데이터를 보존·비교·분석을 통하여 구조물 유지관리, 노후 구조물의 역설계 및 모델링, 사건·사고 현장 보존과 조사에 활용되고 있으며, 취득한 데이터는 다양한 포멧으로 가공 변환하여 여러 분야에서 기초자료로 활용되고 있습니다. 당사는 국내 최초로 세월호를 내외부 3D Scan 프로젝트를 수행하였으며, 이와 같은 사건에서도 정확한 계측 정보를 통하여 세월호 선박의 '불법 설계변경 및 침몰 원인규명'에 활용되고 있습니다.
Solution
기존 계측 방식은 인력에 의존한 경우가 많았으며, 다양한 주변환경에 대한 정보 취득이 어려웠으나, 3차원스캐너 기술의 발달에 따라 구조물을 3차원 공간정보로 촬영하여, 구조물 정밀시공, 유지관리 분야에 활용할 수 있다. 설계오류 파악, 공사물량 오차발생의 최소화, 시공 오류 예측을 통한 공사현장 시공관리를 효율적 진행하고 준공 후에도 주변 환경 변화 등을 포함한 포괄적인 구조물 유지 관리가 가능합니다. 특히, 파형강판 뒷채움 시공단계별 변위를 정확히 계측하여 완공후의 구조물의 안정성을 확보합니다.
