이번 연구 성과는 건설연의 적립금 개발 사업인 '현장 체결식 커플러 사업화 및 개정 건설기준 만족을 위한 잔류변형 개선 기술 개발'의 지원을 받아 수행됐다.
최근 건설현장에서 대형 구조물 안전성과 시공 편의성을 높이는 충진식 철근 커플러 기술이 주목받고 있다.
철근 커플러는 두 개 철근을 길이 방향으로 연결, 대형 구조물 건설을 가능하게 한다. 특히 현장 체결식 커플러는 별도 철근 가공 없이 철근을 쉽게 연결할 수 있어 널리 사용된다.
하지만 최근 몇 년 사이 품질 기준에 미달하는 불량 커플러 사용 사례가 늘어 구조물 안전 우려가 커졌다. 정부 조치로 엄격한 품질 관리가 요구되면서, 철근 커플러 성능 개선 기술 개발이 활발하다.
현장 체결식 커플러는 쐐기를 철근과 커플러 사이에 고정해 체결한다. 그러나 쐐기와 철근 사이 미세한 오차 탓에 단단한 체결을 위해서는 많은 토크가 필요하다.
커플러 내부에 고성능 에폭시를 주입해 철근과 커플러 사이 빈 공간을 없애고, 하중을 고르게 분산시키는 게 핵심이다. 이를 통해 적은 체결력으로도 충분히 잔류 변형량과 인장강도를 만족시킬 수 있다.
기존 방식 대비 25% 수준 토크만으로 안전한 체결이 가능해 시공 시간을 50% 이상 절감할 수 있다. 시공 불량 발생도 현저히 줄일 수 있다.
건설연은 다양한 철근을 대상으로 잔류변형, 인장강도, 저주기 피로 실험 등을 진행해 기술의 성능 검증을 완료했다.
또 건설연과 준성산업(대표 박영훈)은 충진식 커플러 기술 확장을 위해 국내외 다양한 철근에 대한 적용성 검증과 현장 적용을 준비 중이며, 해외 시장 진출도 모색하고 있다.
김병석 건설연 원장은 "개발 기술은 건설 현장 생산성 향상과 안전성 확보는 물론, 글로벌 경쟁력 강화에도 크게 기여할 것"이라고 밝혔다.
권준영기자 kjykjy@dt.co.kr
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