<DIV><STRONG>1. 개요</STRONG> </DIV>
<DIV><BR>공동주택의 리모델링은 </DIV>
<DIV>마포용강시범아파트를 시작으로 강남구 압구정동 아크로빌이 완공되어 사용중에 있다. </DIV>
<DIV>현재 방배동 삼호아파트 14동, 용산구 이촌동 로얄아파트가 리모델링 공사중에 있다. </DIV>
<DIV>시공사 선정, 건축심의, 주민동의 등 리모델링 사업을 추진중인 아파트는 </DIV>
<DIV>20여개 단지에 이르고 있다. </DIV>
<DIV>최근 공포된 주택법, 동법 시행령 개정으로 전용면적의 30%까지 증축이 가능하고 </DIV>
<DIV>과거 9평의 평수 제한규정을 삭제되어 리모델링 사업의 추진이 탄력을 받을 것으로 보인다. <BR><BR><STRONG>2. 시공사례</STRONG> </DIV>
<DIV><BR>기존 아파트의 구조시스템은 기둥-보 또는 플랫슬래브의 라멘구조이고 </DIV>
<DIV>현재까지 벽식구조 아파트의 리모델링 사례는 없으며, </DIV>
<DIV>현재 사업을 추진중인 일부 단지에서 벽식구조 아파트가 보이고 있다. </DIV>
<DIV>현재까지의 리모델링 사례에서 발견된 주요 구조적인 문제점은 건물 구조체의 설계도면 부재, </DIV>
<DIV>콘크리트 구조체의 열화 및 철근부식의 가능성, 구조체 결함에 따른 보수보강, </DIV>
<DIV>수평 및 수직증축에 따른 기존건물 구조체의 하중증가, 건물하중 증가로 인한 기초보강, </DIV>
<DIV>기둥간격 또는 층고등 구조체의 시공오차의 문제가 있고 </DIV>
<DIV>이를 항목별로 문제점 및 해결방안을 기술하면 다음과 같다. <BR><BR><STRONG>3. 설계도면의 부재</STRONG> </DIV>
<DIV><BR>현재 리모델링을 추진하였거나 추진중인 건물은 대체로 설계도면을 보유하지 못하고 있다. </DIV>
<DIV>보유하고 있다고 하더라도 설비도면 또는 건물 관리를 위한 부분적인 건축도면이 전부이고, </DIV>
<DIV>건축도면을 포함하여 구조도면까지 보유하고 있는 건물은 드문것이 현실이다.</DIV>
<DIV><BR>설계도면이 없는 경우에는 구조부재의 배치, 규격, 철근배근, 콘크리트 및 철근의 설계강도를 </DIV>
<DIV>확인하는 일이 가장 중요한 사항이다. </DIV>
<DIV>구조부재는 기둥, 벽체, 보, 슬래브, 기초로 구성되고 벽식구조의 경우에는 기둥, 보 없이 벽체, </DIV>
<DIV>슬래브, 기초만이 존재한다. </DIV>
<DIV>구조부재의 배치, 규격은 육안과 줄자로 시공결과를 확인할 수 있으나 </DIV>
<DIV>구조체 내부의 철근배근, 콘크리트 및 철근의 강도는 </DIV>
<DIV>일정한 규모의 파괴조사에 의존할 수 밖에 없다. </DIV>
<DIV>철근배근은 각 구조부재의 철근배근 탐지기를 사용한 비파괴조사에 의거 1차조사를 시행하고 </DIV>
<DIV>그 결과에 따라 철근직경, 개수, 배근간격을 확인하기 위한 콘크리트의 부분적인 파취를 하여야 </DIV>
<DIV>한다. </DIV>
<DIV>콘크리트 및 철근강도는 비파괴시험에 의한 강도시험, 시료를 채취하여 강도시험으로 설계강도를 </DIV>
<DIV>추정할 수 있다. </DIV>
<DIV>이상의 조사결과에 근거하여 구조도면을 작성할 수 있다. </DIV>
<DIV>구조도면은 해당 건물의 구조안정성 평가가 가능한 수준으로 작성되어야 한다. <BR><BR><STRONG>4. 콘크리트 구조체의 열화</STRONG> </DIV>
<DIV><BR>30여년이 경과된 공동주택은 - 마포 용강 시범아파트의 경우 </DIV>
<DIV>- 과거 1970년대에 시공된 것으로 당시의 경제상황, 콘크리트 제조기술, 시공기술 등을 고려할 때</DIV>
<DIV>1980년대에 시공된(20여년 경과) 공동주택과는 확연한 차이를 보이고 있다.</DIV>
<DIV>당시에 시공된 공동주택은 손비빔으로 콘크리트를 타설하였고 콘크리트가 밀실하게 </DIV>
<DIV>채워지지 않아 구조체 내부로의 공기(이산화탄소 함유)등 침투로 콘크리트의 중성화가 초래되고</DIV>
<DIV> 결과적으로는 콘크리트 내부의 철근부식이 발견되기도 한다. </DIV>
<DIV>구조체의 중성화에 대하여는 금회 리모델링 이후 30년 정도는 대단위 개보수가 없다고 보아야 할 것</DIV>
<DIV>이다. </DIV>
<DIV>20~30년 경과된 공동주택에서 시간경과에 따라 일정량의 콘크리트 중성화가 수반될 수밖에 없고 </DIV>
<DIV>경험적으로 볼 때 중성화깊이는 20~30mm가 일반적이다. </DIV>
<DIV>따라서 리모델링후 30여년간 개보수를 않는다면 추가의 중성화에 따라 50mm 이상의 중성화가 진행</DIV>
<DIV>될 수 있고 철근의 피복두께가 20mm(슬래브/벽체), 40mm(기둥/보)를 고려하면 중성화에 따라 </DIV>
<DIV>철근부식이 시작되어 일정한 정도의 부식이 발생될 수밖에 없다. </DIV>
<DIV>철근부식이 시작되면 부식으로 인한 콘크리트 내부에서 철근의 부피팽창이 발생되고 콘크리트 균열</DIV>
<DIV>을 초래한다. </DIV>
<DIV>균열이 발생되면 균열틈새를 따라 공기중의 습기, 이산화탄소 유입이 촉진되어 중성화촉진, </DIV>
<DIV>철근부식 촉진의 현상이 수반된다.</DIV>
<DIV> 이와 같은 콘크리트 중성화, 철근부식의 연결고리를 끊기 위해서는 리모델링 공사시 콘크리트의 </DIV>
<DIV>알칼리회복 공사를 하여야 한다. </DIV>
<DIV>알칼리회복은 약액에 의한 방법, 중성화된 콘크리트부분을 파취하고 </DIV>
<DIV>해당부분을 폴리머시멘트몰탈로 복구하여 외기와 차단하는 방법이 있다.</DIV>
<DIV>구조부재의 결함이 너무 커서 중성화, 철근부식이 너무 커서 도저히 설계하중을 부담할 수 없다면 </DIV>
<DIV>탄소섬유 등에 의한 보강은 어렵고 단면의 일정부분을 증타하여 구조부재의 단면을 키우는 </DIV>
<DIV>방법이 있다.</DIV>
<DIV>콘크리트 구조부재는 균열의 발생을 피할 수 없고 균열의 발생원인만 하여도 콘크리트 타설, </DIV>
<DIV>양생단계에서부터 사용중의 단계까지 수많은 원인이 있다. </DIV>
<DIV>구조부재의 균열을 면밀히 조사하고 해당균열에 대한 구조균열의 여부를 판단하여 적절한 방법으로</DIV>
<DIV>균열을 보수하거나 탄소섬유 등으로 보강 조치하여야 한다.</DIV>
<DIV>공동주택의 구조보강은 콘크리트의 단면증타, 탄소섬유 등의 방법으로 할 수 밖에 없다. </DIV>
<DIV>가장 많이 사용되는 철판보강은 공동주택에서는 사용키 어렵다. </DIV>
<DIV>공동주택의 구조부재는 구조체 표면에 벽지를 붙여 마감을 완료하므로 만일 철판을 붙인다면 </DIV>
<DIV>철판위로 돌출된 볼트머리가 미관을 해칠 것이기 때문이다. </DIV>
<DIV>구조체위에 석고보드 등 별도의 마감재를 붙이는 경우에는 철판보강도 가능하다고 하겠다. <BR><BR><STRONG>5. 수평 및 수직증축에 따른 건물 구조체의 하중증가</STRONG> </DIV>
<DIV><BR>주택법 및 동법 시행령 개정으로 수직증축의 길이 열렸다. </DIV>
<DIV>“세대의 일부 또는 전부를 부대시설 및 복지시설 등으로 이용하기 위하여 피로티 구조로 전용하는 </DIV>
<DIV>경우 최상층 상부에 증축허용”으로 법규가 개정되면서 현재 사업을 추진중인 단지에서 </DIV>
<DIV>이미 1층을 피로티로 하여 1개층 수직증축의 설계안이 보이고 있고, </DIV>
<DIV>향후 리모델링 공동주택은 1개층 수직증축을 전제로 </DIV>
<DIV>전용세대의 앞뒤를 수평증축하여 추진할 것으로 예상된다.</DIV>
<DIV>이와 같은 콘크리트 중성화, 철근부식의 연결고리를 끊기 위해서는 </DIV>
<DIV>리모델링 공사 시 콘크리트의 알칼리회복 공사를 하여야 한다. 알칼리회복은 약액에 의한 방법, </DIV>
<DIV>중성화로 예상된다. </DIV>
<DIV>수직증축, 수평증축은 모두 건물의 기존 구조체에 하중을 증가시키는 요소로 작용한다. </DIV>
<DIV>하중은 고정하중, 적재하중에 의한 연직하중이 있고 건물의 중량증가 및 층수증가와 관련한 </DIV>
<DIV>지진하중이 있다. </DIV>
<DIV>이들 하중의 증가는 이를 지지하는 구조부재 기둥, 벽체, 기초의 보강을 필요로 한다. <BR><BR>이중 연직하중 증가로 인한 구조부재의 보강은 하중의 증가가 크지 않고 기존 건물 구조체가 </DIV>
<DIV>부담하던 저항능력(저항 축하중, 모멘트, 전단력)의 일부로 약 20~30%로 추정된다. </DIV>
<DIV>물론 설계안에 따라 이 범위을 초과할 가능성도 있지만 일반적인 경우는 이 범위안에서 증가된다. </DIV>
<DIV>연직하중의 증가에 대하여는 탄소섬유 또는 철판으로 보강이 가능한데, </DIV>
<DIV>위 4장에서와 같이 철판보강은 보강이후 볼트머리가 철판위로 노출됨에 따라 벽지 등으로 마감하는</DIV>
<DIV>경우는 미관을 해칠 수 있어 사용에 신중을 기할 필요가 있다. </DIV>
<DIV>하중증가의 정도에 따라 탄소섬유 등으로 보강이 불가능한 경우는 구조체 단면을 키우는 단면증타의</DIV>
<DIV>방법을 사용하여야 한다. </DIV>
<DIV>단면증타시에는 내부에 신규철근을 배근하고 철근배근, 이음, 콘크리트 타설 등 제반공정에서 </DIV>
<DIV>신축공사에서의 시공과 같이 시공관리하여야 한다.</DIV>
<DIV>수직 및 수평증축으로 건물의 중량이 증가하여 기존 건물 구조체에 작용하던 지진하중의 크기도 </DIV>
<DIV>증가하게 된다. </DIV>
<DIV>또한 수직증축으로 건물의 높이가 증가되고 이는 건물의 내진저항 능력을 감소시키게 된다.</DIV>
<DIV><BR>2005. 4. 6일로 개정 고시된 건축구조설계기준(KBC 2005)중 0306.1.1절에는 기존 건축물의 증축 시</DIV>
<DIV> 지진하중을 규정하고 있는데, </DIV>
<DIV>“기존 구조물로부터 구조적으로 독립되어 있지 않은 증축물의 경우, 아래 사항이 만족되지 않는 한 </DIV>
<DIV> 전체 구조물은 신축구조물에 대한 지진하중 규정을 만족하도록 설계 및 시공하여야 한다” 고 기록되</DIV>
<DIV> 어 있다. <BR><BR>따라서 공동주택의 리모델링에서도 수평증축, 수직증축이 거의 동시에 수반되고,위 내진설계 조항에</DIV>
<DIV>서 “기존 구조물로부터 구조적으로 독립되어 있지 않은”이라는 조항에 저촉되므로 개정 내진설계 규</DIV>
<DIV>정을 따라야 한다.</DIV>
<DIV> 개정 내진설계 규정은 개정전 KS2000의 내진설계시 보다 일반적으로 지진하중이 50~300% 증가되</DIV>
<DIV>는 것으로 보고 되고 있는데, 지진하중의 증가는 지진의 재현주기 500년에서 2400년의 2/3으로 변경,</DIV>
<DIV>지반상태에 따라 지반가속도의 증폭효과에 주로 기인하고 기타 건물의 비정형성 등에도 영향받는다.</DIV>
<DIV>개정 내진기준에서는 벽체 등 수직 구조부재의 연속성이 확보되지 않는 피로티 구조에 대하여는 </DIV>
<DIV>특별지진하중을 적용하여 이 경우에도 지진하중을 크게 강화하였다. <BR><BR>현재 리모델링 추진 공동주택의 상당수는 20년 가량 경과되었고 내진설계 기준은 1987년에 도입되어 </DIV>
<DIV>리모델링 대상의 공동주택은 내진설계가 적용되지 않은 것이 현실이다. </DIV>
<DIV>증축이 수반되므로 개정 내진설계 기준(KBC 2005)를 적용하여야 하고 </DIV>
<DIV>이 경우 지진하중이 KS2000에 비하여도 크게 증가하고 있으므로 개정 기준을 적용하여 설계 및 시공</DIV>
<DIV>하는 경우에는 구조벽체, 기둥, 기초의 상당한 내진보강이 필요하고 이로 인한 공사비가 크게 증가할</DIV>
<DIV>것이다. </DIV>
<DIV>공사비 증가는 리모델링 사업을 위축시킬 수 있는 사항으로 이를 피하기 위하여는 내진설계는 </DIV>
<DIV>개정기준에 의하지 않고 개정전 KS2000에 의거 설계되는 방안을 찾아야 한다. </DIV>
<DIV>개정기준에서는 “증축이 기존 부재에 작용하는 지진하중을 5% 이상 증가시키지 않으면 </DIV>
<DIV>종전의 내진설계 규정에 따라 설계할 수 있다”고 규정되어 있는데, 이 조항을 충족시킬 수 있도록 </DIV>
<DIV>설계하면 개정전 내진기준을 적용할 수 있다. <BR><BR>지진하중을 줄이는 방법은 세대의 앞뒤로 수평증축되는 부분에서 수직벽체를 가능한 많이 길게 배치</DIV>
<DIV>하여 증축으로 이한 중량증가, 건물높이 증가로 인한 지진하중의 증가를 이 부분에 상당부분 부담시</DIV>
<DIV>키도록 하여야 한다. </DIV>
<DIV>또한 건물의 중량을 줄이는 방법으로 슬래브위 온돌을 경량온돌(조립식온돌 등)으로 대체설계하여</DIV>
<DIV>마감하중을 줄이고 세대 내부의 벽체는 경량벽체로 하여 건물의 무게를 줄이도록 하여야 한다. <BR><BR>이와 같은 방법으로 하여 기존 건물 구조체의 지진하중이 5% 이내로 증가된다면 개정 전 내진기준을</DIV>
<DIV>적용하여 설계 및 시공할 수 있고 부분적인 구조보강으로 비교적 경제적으로 시공될 수 있다. </DIV>
<DIV>이 경우에도 유의할 사항은 피로티 구조를 피해야 하는 것이다. </DIV>
<DIV>만일 피로티 구조로 설계되는 경우에는 개정 내진설계 기준을 적용해야 하기 때문이다. <BR><BR><STRONG>6. 기둥간격 또는 층고등 구조체의 시공오차</STRONG> </DIV>
<DIV><BR>구조체의 기둥간 또는 벽체간 사이의 수평간격은 설계도서와 차이를 보일 수 있다. </DIV>
<DIV>이것은 세대간격이 다르다는 것을 의미하는 것으로 기존의 구조부재 사이에 새로이 구조부재를 설치</DIV>
<DIV>할 때는 이를 고려하여야 한다. </DIV>
<DIV>구조부재의 간격이 실제 세대별로 또는 구조부재별로 어느 정도의 차이를 보이는 지 여부를 조사 </DIV>
<DIV>확인하여야 한다.</DIV>
<DIV>새로이 설치되는 구조부재를 철골조로 또는 PC(Precast Concrete)로 설치하는 경우에는 </DIV>
<DIV>공장에서 제작된 기성부재를 현장에서 조립하는 과정에서 위와 같은 부재간 간격의 차이로 조립이</DIV>
<DIV>되지않는 문제가 발생될 수 있다. </DIV>
<DIV>이를 예방하기 위하여는 사업의 초기단계에서 사전안전진단을 수행하고 구조부재의 간격 차이가 </DIV>
<DIV>없는지 여부를 조사하여야 한다. </DIV>
<DIV>만일 차이가 발견되다면 이를 구조설계에 반영하여 철골등 기성부재의 제작 또는 Shop Drawing에</DIV>
<DIV>이를 반영하여야 한다.</DIV>
<DIV>기존 건물 구조체에서 층고의 차이가 발견될 수도 있는데 이 경우의 경우도 구조체간 수평간격과 </DIV>
<DIV>같은 방식으로 설계, 시공하여야 한다. <BR><BR><STRONG>7. 사업추진상 구조관련 고려사항</STRONG> </DIV>
<DIV><BR>사업의 주요대상 공동주택은 대부분 20내지 30여년이 경과된 아파트로서 위와 같은 구조적인 문제점</DIV>
<DIV>이 발견되고 있는데, 이를 적극적으로 해결하여 건물의 구조안전을 확보하기 위한 다음과 같은 별도</DIV>
<DIV>의 대책이 강구되어야 한다. <BR><BR>첫째, 기존 건물 구조체의 구조성능을 확인하기 위한 정밀안전진단이 수행되어야 한다. </DIV>
<DIV>안전진단은 사업초기 단계, 이주단계, 이주완료후 철거단계, 철거완료후 가능한 여러번 수행되는 것</DIV>
<DIV>이 바람직하다. </DIV>
<DIV>기존 건물의 결함은 보이지 않는 곳에서 발견될 수 있으므로 이를 확인하고 공사 중 설계도면을 변경</DIV>
<DIV>하여 결함을 복구하여 안전하게 시공하여야 한다. <BR><BR>둘째, 리모델링 공사중 반드시 구조감리를 받아야 한다. </DIV>
<DIV>주택법 개정에서는 건축구조기술사의 비상주감리를 받도록 의무화하였다. </DIV>
<DIV>리모델링 공사는 구조안전과 관련된 골조공사가 소규모로 공사된다. 시공과정에서 있을 수 있는 </DIV>
<DIV>변경사항을 - 기존건물 구조체가 설계도면과 차이가 있는 경우 등 - 간과될 수 있고 이를 사전</DIV>
<DIV>막기 위하여 구조감리자가 시공상세(Shop Drawing)를 작성하고 </DIV>
<DIV>시공자는 이에 근거하여 시공하여야 하기 때문이다. <BR><BR>셋째, 리모델링의 설계를 포함하여 정밀안전진단, </DIV>
<DIV>구조감리는 건물안전의 전문가인 건축구조기술사의 책임하에 일련의 과정으로 수행되어야 한다. </DIV>
<DIV>설계, 안전진단, 구조감리자가 각각 달리 추진되는 경우는 각 단계별로 수행된 결과가 다른 단계로의</DIV>
<DIV>전달이 어렵다. </DIV>
<DIV>결과적으로는 설계자 의도, 정밀안전진단 결과가 구조감리 또는 시공과정에 반영될 수 없을 것이고</DIV>
<DIV>구조안전확보가 어렵게 될 수 있다. <BR><BR>넷째, 설계도면은 건축구조기술사의 책임하에 작성되어야 한다. </DIV>
<DIV>전술한 바와 같이 기존 건물 구조체의 현황이 건물별, 단지별 상당한 차이를 보이고 있으므로 각각의</DIV>
<DIV>차이를 설계도면에 반영하고 적정한 시공이 될 수 있도록 부위별 시공상세도 작성되어야 하기 때문</DIV>
<DIV>이다. <BR><BR>다섯째, 이를 위하여 시공자 중심하에 건물구조안전과 관련된 부분은 분리발주되어야 한다. </DIV>
<DIV>건축설계와 통합발주의 경우는 발주단계별로 업체를 선정하기 위한 상당한 시간이 소요되고 </DIV>
<DIV>적정 건축구조기술사가 선정되기 어려울 수 있다. </DIV>
<DIV>리모델링 공사는 주민동의, 이주, 철거, 시공의 일련과정에서 각 단계에 따라 </DIV>
<DIV>안전진단, 설계, 감리가 적정한 시기에 적합하게 수행되어야 한다. </DIV>
<DIV>분리발주시 일련의 단계가 건축구조기술사의 참여하에 적정 시공될 수 있다. </DIV>
<DIV> </DIV>
<DIV>출처<A class=pt_info href="http://blog.empas.com/sserby65/16596320" target=_top>http://blog.empas.com/sserby65/16596320</A> </DIV>
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