콘크리트의 재료 중 강재(특성, 연결방법, 검사방법 + 기술자)

□ 진단

○ 명사 의사가 환자의 병 상태를 판단하는 일.

한 웹툰에서 봤던 내용 중에 이런 내용이 있었습니다.

'내과의사'의 진단은 한 편의 '추리소설'과도 같다. 환자의 상태, 환경에 따라 환자가 겪을 수 있는 병명을 추론하고 그에 맞는 검사를 실시하여 병명을 진단한다.

 내용을 읽으면서 우리 기술자가 하는 일과 비슷하지 않나 싶었습니다. 우리는 대상이 '인간'이 아닌 '무생물'인 구조체를 시공하고 진단하며 판단을 해야 합니다. 단순히 그저 하던 대로, 경험대로 하면 된다는 마인드는 조금 지양해야 하지 않을까 생각해 봅니다. 우리는 기술자이니까요.

 

 1. 강재의 특성

  가. 강재는 강도가 매우 높은 재료입니다. 과거 대학 강의 때 왜 사람들이 콘크리트처럼 복잡한 복합재료를 쓰는지 아냐며 교수님께서 물어보신 적이 있습니다. 강재로만 집을 지으면 여러 단점만 보완한다면 그보다 튼튼한 집을 지을 수는 없다고 그러시고는, '돈', 경제성의 문제가 있기에 강재로만 지을 수 없다고 말하셨습니다.

온도에 따른 강재의 강도 변화

  나. 강재는 이처럼 온도에 매우 민감한 재료입니다. 열전도율 또한 매우 높기에 화재가 발생하면 연쇄적인 반응이 일어날 가능성이 매우 높은 재료이기도 합니다.

화학적 부식 진행: 부동태(평소) → 활성태(이온 침투 등으로 파괴) → 분해 → 부식

  다, 부식을 막으려면 강재의 부동태를 유지하는 것이 중요합니다. 콘크리트의 탄산화를 억제하거나 전기이온 방식으로 이온 침투를 막거나 이온이 침투하지 못하게 방청제를 바르는 등 다양한 방법이 있습니다.

 

2. 강재의 연결 방법

 

  가. 고층 건물과 장대교량이 많아지며 공장에서 제작하는 철근의 길이로는 한계가 있습니다. 그렇다고 무작정 길게 뽑자니 운반에 문제가 발생하고요. 그래서 다른 재료처럼 강재도 연결하는 방법이 있습니다.

 

  나. 용접 이음: 강도를 125% 발휘할 수 있도록 이어야 하기에 이음 방법 중에서 확실성이 있는 편입니다. 다만 용접 방식에 따라 모재에 고온으로 인한 손상이 발생할 수도 있고 용접 부위의 결함을 파악하기가 힘들 수 있어 '비파괴 검사'와 함께 진행되는 이음 방법입니다.

 

  다. 고장력 볼트: 숙련공이 필요하지 않으며 용접에 비하여 인건비, 장비 등에서 상대적으로 저렴한 방식입니다. 다만 확실성이 조금 떨어지고 축력 관리가 난이한 편입니다. 또한, 부재의 두께가 두꺼워질수록 연결 부위의 난이도가 상승하며 강성이 상대적을 약해진다는 단점이 있습니다.

 

  라. 리벳: 현장에서 '탁' 하는 소음이 발생하며 방식에 따라 국부적인 열 손상이 발생할 수 있는 방법입니다. 자재비, 인건비 등이 세 가지 방법 중 상대적으로 가장 낮은 편에 속합니다. 또한 응력 전달에 대한 확실성도 가장 떨어지는 방법입니다.

 

3. 용접 검사 방법

 

 가. 모든 검사의 기본은 '육안 검사'입니다. 다만 이 방법은 경험이 많은 기술자가 필요합니다.

 

 나. 용접 전/중/후에서 전/중 단계에서는 기본을 잘 지키면 됩니다. 모재의 관리, 예열, 그리고 숙련공의 컨디션 관리 등.

 

 다. 용접 후 비파괴 검사의 종류

  1) 육안 검사: 모든 검사의 기본입니다.

  2) U.T.(Ultrasonic Test): 초음파 검사, 초음파의 반사 분석을 통하여 내부 결함을 확인

  3) R.T.(Radiographic Test): 방사선 투과시험, 방사선을 투과시켜 시편 반대편 필름에 감광을 통하여 결함 확인

  4) M.T.(Magneticparticle Test): 자분 탐상시험, 자분, 철가루를 통하여 결함을 확인

  5) P.T.(Penetrant Test): 침투 탐상, 시험재 표면의 균열에 침투액을 통하여 반응 여부로 결함 확인

 

 - 이상의 방법이 우리나라에서 가장 흔하게 사용하는 방법이며, 이밖에도 열화상 분석, 3차원 분석, 디지털 분석 등의 많은 방식이 있으나 우리나라에서는 거의 사용되지 않는 방법입니다. 비파괴검사의 현실적인 제도화가 필요하지 않나 싶습니다.

 

□ 마무리

 ○ 사용하지 않으면 의미가 없다.

 

 우리나라에서 비파괴 검사는 과연 제대로 이루어지고 있는지 의문입니다. 과거 플랜트 현장에 있었을 때, 비파괴 검사의 진행이 얼마나 빠른지 말만 하면 특정 개소에 대해 순식간에 진행이 되었습니다. 원청에서 비파괴검사에 대한 계약을 하는 것이 아닌, 시공업체에서 계약을 하기 때문에 그런 것이 아닐까, 조심스럽게 생각해 봅니다.

 

 읽어주셔서 고맙습니다. 즐거운 주말 보내세요!