연구 보고서
중장기적인 정책연구과제와 대안을 포괄적인 시각에서 이론적 · 실중적 분석을 통해 제시함으로써 연구원의 설립목표를 가장 잘 실행하고있는 보고서입니다.
풍속에 따른 크레인 작업중지 기준에 관한 연구
- 연구책임자
- 박일철
- 수 행 연 도
- 2014년
- 핵 심 단 어
- 주 요 내 용
- , 1. 연구 제목 : 풍속에 따른 크레인 작업중지 기준에 관한 연구 2. 연구 목적 및 필요성 “타워크레인”이란 주로 고층 건축에 사용하는 고양정의 기중기로서 정치식과 이동식으로 구분되며, 상부에 선회 또는 기복 기능을 갖고 있는 것을 말한다. 최근 ‘건축물의 고층화에 따른 과부하’ 또는 ‘이상기후 현상으로 인한 국지성 강풍과 태풍’으로 인한 타워크레인의 넘어짐 사고가 빈번히 발생하고 있다. 본 연구에서는 이러한 이상기후 현상으로 인해 발생하고 있는 강풍 및 태풍 등을 고려하여 현재 국내의 크레인 사용기준을 재검토하고, 현실에 맞는 기준을 재정립하여 강풍·태풍 시 타워크레인의 안전한 작업을 위한 풍속기준을 제시하고자 한다. 3. 연구 결과 1) 국내·외 풍속기준 분석 현재 국내·외에서 적용하고 있는 타워크레인 운전작업 중지에 대한 순간풍속기준은 모두 20m/s로 동일한 것을 확인하였다. 그러나 국내 풍속기준은 국내외 지형적 특성 및 건축·토목 구조물의 특성의 차이를 고려하지 않고 국외 풍속기준을 참고하여 그 기준을 규정하고 있으므로 국내 건설현장에 적합하도록 운전작업 중지에 대한 풍속기준의 제도 개선이 필요하다고 조사되었다. 2) 건설현장 설문조사 분석 (1) 현재 건설현장에서는 현행 순간풍속기준 적용 시 풍속이 지속되는 시간을 인지할 수 없어 운전작업 중지에 대한 판단을 명확히 하지 못하므로 일반적으로 평균풍속 10m/s(순간풍속 15m/s)일 때 타워크레인 운전작업을 중지하도록 규정하고 있으며, 이러한 기준값은 현장 여건에 따라 다르게 적용하고 있음을 확인하였다. (2) 대형 건설사 및 타워크레인 운전원을 대상으로 풍속에 따른 타워크레인 운전작업 중지 기준에 대한 의견을 조사한 결과, 현재 국내 순간풍속기준(20m/s)은 부적합하며 15m/s로 강화될 필요가 있다고 응답하였다. (3) 타워크레인 운전 중의 사고경험을 조사한 결과, 거푸집 인양 중 사고가 가장 빈번한 것으로 나타났으며, 그 원인은 거푸집 인양 중 바람에 의해 인양물이 흔들리면서 타워크레인 운전작업에 어려움을 주기 때문으로 조사되었다. 3) 비용편익분석 (1) 본 연구에서는 작업중지에 따른 작업손실비용을 산출하기 위해 경북 내륙지역의 토목건설현장을 선정하여 분석한 결과, 풍속기준을 20m/s에서 15m/s로 강화했을 경우 작업중지 추가 일수(18일)에 따른 작업손실비용이 약 9천만원으로 산정되었다. 그러나, 설문조사에 따르면 현재 대부분의 건설현장에서 이미 평균풍속 10m/s(순간풍속 15m/s)에서 운전작업 중지를 지시하고 있으므로 현행 순간풍속기준을 15m/s로 강화하더라도 실제 추가되는 작업손실비용은 없을 것으로 사료된다. (2) 한국산업안전보건공단의 2012∼2013년 통계자료를 분석한 결과, 타워크레인 운전작업 중 바람으로 인한 사고로 연간 6억 2천 7백만원의 사회적 손실비용이 발생한 것으로 조사되었다. 따라서, 타워크레인 운전작업 중지와 관련한 순간풍속기준을 20m/s에서 15m/s로 강화한다 면 6억 2천 7백만원의 편익이 발생할 것으로 추정되며, 건설재해예방 효과 또한 크게 나타날 것으로 사료된다. 4. 활용 및 기대효과 1) 정책적인 측면 (1) 산업안전보건기준에 관한 규칙, 안전보건지침(KOSHA？GUIDE) 등의 관련 지침을 현실적으로 개선함으로써 안전사고를 예방할 수 있다. (2) 현실을 고려한 풍속 제한기준을 재정립함으로서 타워크레인 사용상의 안전성을 확보할 수 있는 계기를 마련한다. (3) 이상기후 현상으로 발생되는 강풍·폭풍 등에 의한 타워크레인 안전 사고를 사전에 방지할 수 있는 대책을 마련한다. 2) 기술적인 측면 (1) 타워크레인 사용상의 안전성 확보를 위한 구조해석 기법 개발의 기초자료로 활용할 수 있다. (2) 풍속에 따른 타워크레인 운전작업 중지 기준(안)을 제시한다. 5. 중심어 타워크레인 작업중지기준, 풍속기준, 최대풍속, 평균풍속, 최대순간풍속, 순간풍속, 타워크레인 6. 참고문헌 1] 한국산업안전보건공단, 타워크레인 안정성 및 운전자 안전확보 방안 연구, 2003.12 2] 한국산업안전보건공단, 기계설비별 중대재해 원인분석 연구, 2006. 10 3] 한국산업안전보건공단, 풍속에 의한 타워크레인의 흔들림 감시 시스템 개발, 2007. 12 4] 한국산업안전보건공단, 타워크레인 재해예방을 위한 제도개선 방향 연구, 2009.12 5] 한국산업안전보건공단, 2009년, 2010년, 2011년, 2012년, 2013년 중대재해발생현황 6] KOSHA GUIDE M-91-2012 타워크레인의 지지·고정 및 운전에 관한 기술지침 7] 건축물 하중기준 및 해설, 2000 8] 건축구조기준 및 해설, 2009 9] 건축용 타워크레인의 국내 풍하중기준을 적용한 작용하중 해석, 2005, 최운교 10] 290HC12/290HC-E Instruction Manual, 한국타워크레인(주) 11] 산업안전보건기준에 관한 규칙(고용노동부령 제77호, 2013.3.21.) 12] 타워크레인의 구조·규격 및 성능에 관한 기준(국토교통부고시 제2012-533호) 13] ISO 4302-1981, Crane-Wind load assessment 14] ISO 12485:1998, Tower cranes -- Stability requirements 15] BS 2573-1:1983, Rules for the design of crane. Specification for classification, stress calculations and design criteria for structures 16] DIN 15019-2:1979, Cranes; Stability for Non Rail-mounted Mobile Cranes; Test Loading and Calculation 17] JIS B 8821:2013, Calculation Standards for steel structures of cranes 18] KS B ISO 12485:2004, 타워 크레인-안정성 요건 19] KS B ISO 4302:2001, 크레인-풍하중 평가 20] BS EN 1991-1-4:2005+A1:2010, Eurocode 1: Actions on structures ― Part 1-4: General actions ― Wind actions 21] Howardi I. Shapiro : Cranes & Derricks , 113-160, 1999 22] 기상청 : 2013 기상자료 및 용어해설 7. 연락처 연구책임자 : (사)한국가설협회 박일철 소장
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