Transcript 강관말뚝의 신제품 조사 분석.

강관말뚝의 신제품 조사 분석
(신규 제품 조사)
SGS건설시험연구원 부설 유니콘기술연구소 소장 김대학
목차
A. 말뚝 신제품(기성 제품 중심)
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
고강도 강관(SKT590) 말뚝
강관 + PHC 복합 말뚝
강관 + 선단확장 말뚝
유공강관 + 콘크리트 합성말뚝
외부강관 + 원심력 콘크리트 합성말뚝
외부강관 + 현장 타설 콘크리트 합성말뚝
PHC + 강관 복합말뚝
B. 설문조사 결과
1. 말뚝 신제품 (기성제품 중심)
기술 분야
제품 구성
개선 성능
고강도강관 말뚝
고강도강재
강관 선단확장 말뚝(1)
강관 선단확장 말뚝(2)
말뚝 강성
(허용축하중) 향상
강관 선단확장 말뚝(3)
재
료
복합 재료
강관+PHC 복합말뚝
고강도강관+콘크리트 말뚝
합성 재료
시
공
선단 확공
말뚝 휨 강도
/전단강도 향상
타공강관+콘크리트 말뚝
PHC+강관 말뚝
PHC+선단 슈 말뚝(a)
대구경 천공
선단지지력 향상
PHC+선단 슈 말뚝(b)
외부강관 PHC 말뚝
관입 효율 개선
1.1 고강도강관말뚝(기술 개발 이력)
강관말뚝
고강도화
강관 관련
규격 / 시방
연도
고강도화 제안
1990년대 중반
KS D 3566 일반
구조용 탄소강관
제정(1971)
1960
1970
KS F 4602 강관
말뚝 제정(1979)
1980
1990
고강도 강관말뚝
적용 연구 (1997)
강관말뚝 경쟁력
제고방안 (2004)
KS D 3780 철탑용
고장력강 강관
STKT590제정(1995)
2000
2005
2006
STKT590적용(2009)
고강도내해수강
(2010)
KS D 3566 일반
구조물기초 설계
구조용 탄소강관
기준(2009)
STK490등재(2007)
STK490 등재
2007
2008
2009
2010
2011
강종 응력 가격 비교표
구분
극한응력
(kg/㎠)
항복응력
(kg/㎠)
설계응력
(kg/㎠)
응력대비
(%)
가격대비
(%)
STK400
4000
2400
1400
100
100
STK490
4900
3200
1900
135
105
STKT590
5900
4400
2650*
189
120
비고
구조물기초
설계기준 2009
시장점유율 및 시장 규모
KS D 3780 (JIS G 3474) 고온 배관용 탄소강관 전기저항용접강관 철탑용 고장력강 강관
1.2 강관+PHC 복합말뚝(기술 개발 이력)
콘크리트말뚝과 강관말
뚝의 접합구조물을 갖는
복합 말뚝(2006. 9.)
복합말뚝
(관련 특허)
연도
1960
1970
1980
1990
2000
2005
2006
복합파일용
콘크리트파일
(2007. 3.)
2007
2008
말뚝이음장치
(2007. 6.)
2009
2010
2011
p-y Shaft 해석 알고리즘
(정상섬 등, 2006)
시장 점유율 및 시장 규모
1.3강관 선단 확장 말뚝
(국내외 콘크리트말뚝 및 강관 선단확장말뚝 개발이력)
원심력 콘크리트
말뚝 개발(일)
PC 말뚝
(50MPa:
1950년
대)
초고강도PHC
말뚝
(105,110MPa:
2003-2005)
PHC말뚝
(80MPa:
19701974)
H.B.M.공
법
(2003.2)
원심력 콘크리트
말뚝공법 개발(일)
연도
1960
1970
1980
선단확장원심력
콘크리트 말뚝
(국내)
원심력콘크리트
말뚝개발(국내)
강관말뚝
선단확장(국내)
1990
2000
Hyper-NAKS공법
(2005.2)
2005
PHC말뚝
+강판(선단확장)
PC말뚝
(1970년대)
대구경PHC말뚝
Φ1200mm
(2008)
PHC말뚝
(1990년대)
강관 강판 선단
확장 (스티프너
보강:2008년)
2006
2007
PHC말뚝
선단 확장
Hyper-MAGA공법
(2008.5)
2008
2009
2010
2011
PHC 선단 확장(주면 돌기,
선단 그라우팅, 부배합 등)
대구경 PHC말
뚝
Φ800-1000
2009년
강관+강판+콘크리트
+철근 리브 선단확장
합성말뚝(2009년)
초고강도
PHC말뚝
(110MPa:
2010년)
강관 강판 선단 확장
(스티프너 +링 보
강:2010년)
강관+콘크리트 선단 확장 합성말뚝(F사)
연직 압축 시험 결과
Time – Load curve
Time – Stress Curve
Load – Stress Curve
1.4 유공강관+콘크리트 합성말뚝
(모식도)
지반에 따른 유공강관 적용
다중 중첩유공강관
유공강관 두부 철근 결합
시험에 사용된 유공강관(임해식 외(2005))
1.5 외부강관+원심력 콘크리트 합성말뚝
1.6 외부강관+현장타설 콘크리트 합성말뚝
2000년 이 후 31층 이상 건축물 등록 현황
1.7 PHC+강관 복합말뚝
네오파일 공법 시공 개요도, YP사
PHC+강관 복합말뚝 시험시공
(백규호 2011)
2. 신제품 시장 전망(2012 시장규모)







고강도 강관말뚝 – 철도, 프랜트 부문을 중심으로 지
속 성장 예상 (10~20만톤/연)
강관+PHC복합말뚝 (2만톤/연)
강관 선단 확장말뚝(1천톤/연)
유공강관+콘크리트 합성말뚝(?)
외부강관+원심력 콘크리트 합성말뚝(?,2만톤/연)
외부강관+현장타설콘크리트말뚝(?, 20~100만톤/연)
PHC+강관 복합 말뚝(?, 1천톤/연)
시장 전망(2015)
3. 설문 조사 결과
설문 조사 기간 : 2011. 11. 1. - 2011. 11. 15.
조사 대상 : 토목 공사 중 기초 공사 관련 1,128명
(공관계 333명, 학계 159명, 설계 및 시공사 636명 )
조사방법 : 전화 통화 또는 전자메일 발송/Fax 및 전자메일 회신
조사 회신 : 53명 (응답율 4.7%)
조사자 : 에스지에스건설시험연구원 부설 유니콘기술연구소 연구원
설문 내용 : 선다형 질문 3항 및 주관식 질문 1항
응답자의 평균 연령: 42.2세 [95% 신뢰수준, 표준편차 6.1935]
[설문 조사 응답자 구성]
소속
연령
남여비율
3.1 [ 고장력 강관말뚝 (STKT 590)에 대한 인지도 ]
소속 구분별 인지도
전체 인지도
인
지
도
소속 구분
3.2 [ 강관말뚝의 장점과 단점 ]
[강관 말뚝의 장점 ]
[강관 말뚝의 장점 ]
[ 소속별 강관말뚝 장점 선호도 ]
3.3 [ 수요창출에 대한 부문별 의견 ]
가격경쟁력
a. 강관말뚝 생산 공정의 개선
b. 원자재 수급 시장의 안정화
적용성
a. 재료특성 우수 (수평지지 거동, 내진 특성 등)
b. 시공성(운반, 취급 용이), 구조 및 환경(소음, 분진 등)에 유리,
c. 대용량 특수한 환경(해양, 극지, 지하구조물) 등 적용 우수,
d. 강관 Strut, 강관주열식 흙막이 벽체 등을 통해 가시설(손료개
념) 기자재 활용방안 추진,
e.강관말뚝 시공법 개발,
f. 특수파일 적극 적용(친환경 구조재),
g. 복합말뚝에 적용 등의 고강도 말뚝 적용 등
영업 부문
a. PHC 말뚝에 비해 수평 거동 특성 재료적으로 우수함
비교 기술발표회 등 적극 홍보,
b. 해외 project 적용(엔지니어링 공사), 관련 업계 교류,
c. 토목분야 이외의 진출 예로 강관을 이용한 예술작품
경연 대회, 신구조물 개발 지원, 신교통시스템에 대한 개발
지원 등의 새로운 시각으로의 접근이 필요( 현재 강관 자체
의 마케팅 포화 상태)
연구 개발
a. 내부식성 강화 (저렴하게)하는 연구 필요,
b. 해상풍력발전용 강재로 개발하여 국내외 시장개척,
c. 복합강관 개발,
d. 선단 확장 강관 말뚝의 적용,
e. 외관이 미려한 기둥 일체형 말뚝의 제작,
f. 말뚝 대용량화에 따른 기초 폭 감소 등에 의한 토공량 감소와
이에 따른 적용성 증대
g. 지속적인 기술개발이 필요
h. 연구 개발 실증 사업 등에 적극적 대응 필요.
C. 제안
(1) 적극적 홍보( 특히 공관계, 학계 )
- 새로운 강관말뚝의 장점을 효과적으로 적용할 수 있도록
(2) 신소재에 따른 설계 기준 정립
- 학회 연구소 학교 등에서 시험 연구를 통해
(3) 공법 개발
- 상부 강구조와 연결되는 기둥 일체형 구조물 등
(4) 시공법 개발 - 대용량 강관말뚝
(5) 복합말뚝, 선단확장말뚝 등의 적극적인 개발과 홍보가 필요하며
(6) 해양 특히 풍력발전용 강관의 개발
(7) 해외 프로젝트 추진 엔지니어링사와의 협력 등의
(8) 건설 외 분야와의 융합 - 다각화한 적극적인 영업
- 강관 응용 예술 경진 대회 / 강관 이용 신교통 개발 등