흙의 유동화처리 기술지침서 - 현장 실무자를 위한 설계.시공.품질관리

유동화처리토의 설계·시공·품질관리 전 과정을 종합한 국내 최초의 실무 기술지침서

지반침하와 땅꺼짐 사고가 사회 문제로 대두되면서, 되메움 품질과 지반 안정성을 확보할 수 있는 새로운 기술의 중요성이 커지고 있다. 유동화처리토는 적절한 배합설계와 품질관리를 통해 시공될 경우 경화 후 하나의 연속체(Continuous Mass)로 거동하며, 지하수 흐름에 따른 토사 유실과 지반 하부 공동의 형성·확대 위험을 줄여 지반침하와 땅꺼짐 발생 위험 저감에 기여하는 무다짐 되메움 공법이다.

기존 되메움 공사는 현장 발생토를 반출하고 외부에서 양질토를 반입하는 경우가 많아 토사 운반과 처분 비용, 공사비 증가, 탄소배출 등의 문제가 뒤따른다. 반면 유동화처리토는 함수비가 높거나 품질이 일정하지 않은 현장 발생토도 적절한 배합설계와 품질 검증을 거쳐 되메움 재료로 활용할 수 있어 양질토 반입과 발생토 반출을 줄일 수 있다. 이는 활용되지 못하던 흙을 고부가가치 건설재료로 전환하여 건설폐기물 발생 저감, 천연토사 채취 감소, 운반비 절감, 공사기간 단축, 탄소배출 저감 등 건설산업의 순환경제와 탄소중립 실현에 기여하는 친환경 기술로 주목받고 있다.

일본과 싱가포르 등에서는 이미 유동화처리토 또는 유동성 채움재가 도로, 상하수도, 지하매설물, 구조물 되메움 등에 폭넓게 활용되고 있으며 관련 기술기준도 마련되어 있다. 반면 국내에서는 적용 사례가 증가하고 있음에도 설계·시공·품질관리를 아우르는 표준화된 실무 지침이 부족한 실정이다.

이 책은 이러한 현장의 요구를 반영하여 유동화처리토의 설계기준, 배합설계, 시공관리, 품질시험, 유지관리, 재굴착, 스마트 품질관리(BIM·IoT·AI), 국내외 적용 사례를 체계적으로 정리하였다. 또한 KS, KCS, ASTM, JIS 등 국내외 기준을 비교·분석하여 발주기관, 설계사, 건설사업관리(CM), 감리, 시공사, 연구기관 등 다양한 실무자가 바로 활용할 수 있는 기준과 적용 방법을 제시한다.

저자 조대호 공학박사는 약 37년간 국내외 건설현장에서 활동한 건설사업관리(CM) 및 시공 품질관리 전문가로, 리비아·쿠웨이트·사우디아라비아·필리핀·태국·싱가포르 등 9개국의 건설 프로젝트를 수행했으며, 유동화처리토 분야의 전문 강의와 기술 보급에도 꾸준히 힘써 왔다. 이 책은 현장 경험과 기술 노하우를 바탕으로 국내 실정에 맞는 유동화처리토의 설계·시공·품질관리 기준을 종합적으로 제시한 실무 지침서로서, 관련 분야 실무자와 연구자들에게 유용한 길잡이가 될 것이다.

[목 차]

발간사

머리말

이 책의 구성과 활용

 

제1장 유동화처리토의 개요와 필요성

1.1 유동화처리토의 정의

1.2 기존 다짐형 되메움 공법의 한계

1.3 유동화처리토 기술의 발전 과정

1.4 유동화처리토와 유동성채움재의 구분

1.5 유동화처리토 적용의 기술적ㆍ사회적 필요성

1.6 국내외 유동성채움재의 최신 기술동향

 

제2장 재료 구성 및 특성

2.1 유동화처리토의 개념과 재료 구성의 기본 원칙

2.2 유동화처리토의 구성 재료

2.3 물리적 특성(토사계 유동화 재료 관점)

2.4 역학적 특성(저강도ㆍ재굴착성 중심)

2.5 내환경성 및 재활용성

2.6 재료별 품질시험 및 관리 기준

2.7 소결

 

제3장 배합 설계 및 품질기준

3.1 배합 설계의 기본 개념

3.2 설계 목표 성능 설정(유동성ㆍ강도ㆍ재굴착성)

3.3 배합 설계 절차

3.4 배합 설계 판단 Flow 해설

3.5 용도별 권장 배합 및 강도 범위

3.6 시험배합 및 성능 검증

3.7 품질관리 항목 및 시험 방법

3.8 배합 승인 및 관리 체계

 

제4장 시공 기술 및 시공관리

4.1 유동화처리토 적용 범위의 기본 개념

4.2 시공 전 준비사항 및 계획 수립

4.3 장비 구성 및 운반체계

4.4 유동화처리토 타설 시 현장 조건별 관리 포인트

4.5 타설 공정 및 시공 절차

4.6 양생 및 안정화 관리

4.7 수중 및 고수위 조건에서의 고유동 유동화처리토 적용

4.8 시공 불량 사례와 개선 방향

4.9 시공 시 주요 문제점과 대책

4.10 품질관리 체크리스트

4.11 현장 시공사진 및 적용 예시

 

제5장 스마트 품질관리와 디지털 기술

5.1 스마트 품질관리의 개념

5.2 IoTㆍRFID 기반 생산 및 이력관리

5.3 센서 기반 품질 모니터링 시스템

5.4 드론ㆍGPR 기반 지중상태 점검

5.5 BIMㆍ디지털 트윈 연계 시공관리

5.6 AI 기반 배합 품질예측 및 데이터베이스 구축

5.7 스마트 건설재료 관리 플랫폼 사례

5.8 종합 정리 및 향후 전망

 

제6장 경제성 및 환경성 평가

6.1 경제성 분석의 개요

6.2 유동화처리토 적용 시 비용 절감 효과

6.3 공기단축 및 유지관리비 절감

6.4 LCC(Life Cycle Cost) 분석

6.5 탄소배출 절감 효과

6.6 재활용 소재 활용의 환경적 가치

6.7 ESG 관점의 평가

6.8 결론

 

제7장 유지관리 및 재굴착 고려사항

7.1 유지관리의 기본 개념

7.2 유지관리 관점에서의 설계 반영 사항

7.3 운영 단계에서의 유지관리 사항

7.4 재굴착을 고려한 설계 및 시공 원칙

7.5 재굴착 시 유의사항 및 절차

7.6 유지관리 및 재굴착 관련 문제 발생 시 대응

7.7 유지관리 측면의 기대 효과

7.8 지하시설 식별을 위한 착색 유동화처리토 기술 동향

 

제8장 적용 사례 및 시사점(국내외)

8.1 사례 정리의 목적

8.2 국내 적용 사례

8.3 해외 적용 사례

8.4 해외 유동화처리토 적용 사례에 대한 종합 정리

 

제9장 종합 결론 및 향후 과제

9.1 종합 결론

9.2 지침서 활용의 의의

9.3 향후 과제

9.4 맺음말

 

부록

부록 A. 유동화처리토 및 유동성채움재 시험 기준

부록 B. 유동화처리토 및 유동성채움재 품질시험 기록표 및 현장 점검 체크리스트

부록 C. 유동화처리토 및 유동성채움재 배합 설계 예시

부록 D. 유동화처리토 경제성(LCC) 분석표 및 비교 그래프

부록 E. 착색 유동화처리토 특허 기술

부록 F. 유동화처리토 용어해설(Glossary)

부록 G. 참고문헌 및 관련 기준(References and Standards)

부록 H. 국내 유동화처리토 및 CLSM 연구동향

부록 I. 해외 LSS, Flowable Fill 및 CLSM 연구동향

부록 J. 미래 기술 전망 및 연구 방향

부록 K. 일본 유동화처리토(LSS)의 용도별 요구 성능 및 품질관리 기준

 

찾아보기