철골 구조 공장, 또는 프리패브(Prefabricated) 공장은 시공 기간을 단축하고, 설계와 생산 공간 배치의 유연성이 뛰어나며, 하중 요구 사항을 잘 충족하는 등의 장점 덕분에 현재 많은 투자자들이 선택하는 일반적인 건설 솔루션입니다.
철골 구조 공장이란?
철골 구조 공장은 기둥, 보, 페린, 트러스 등 철강 자재를 주요 구조물로 이용하고, 볼트와 용접 등의 방법으로 연결하는 구조물입니다. 철근 콘크리트 통째 방식을 대신하여 철골 구조물은 공장에서 가공한 뒤 공사 현장으로 운반해 조립하기 때문에 시공 시간을 크게 단축할 수 있습니다.
DELCO 건설 일반계약자가 시공한 DORCO Living Vina 상업 인쇄 공장에서 철골 구조물 설치 장면
철골 구조의 주요 장점
시공 시간 단축
철골 구조 공장의 가장 큰 장점은 구조 부재가 공장에서 미리 제작되어 공사 현장에서 조립만 하면 되기 때문에 건설 기간을 최대 30%까지 단축할 수 있다는 점입니다. 따라서 긴급하게 가동되어야 하는 프로젝트에 적합합니다.
넓은 공간 확보 가능
철골 구조는 중간 기둥을 최소화하면서 최대 90m까지 경간을 확보할 수 있어 공장 내부에 넓고 탁 트인 공간을 형성할 수 있습니다. 이는 생산 라인의 연속 배치가 가능하고 지게차, 컨베이어, 대형 장비의 운용에 유리합니다.
DELCO가 설계 시공 일반계약자로서 시공한 공장인 2층 철골 구조로 시공된 GS Binh Duong 배터리 공장 내부의 넓은 공간
기초 공사 비용 절감
철은 기존 철근 콘크리트보다 가벼워 하중이 적고, 그에 따라 기초 설계가 단순해지며 기초 공사 비용과 지반 처리 시간이 절감됩니다.
설계 유연성 및 하중 대응 능력
철골 구조는 조합 강철을 이용하며 다양한 하중 조건에 맞춰 단면 변경, 높이와 두께 변경이 가능한 기둥, 보, 트러스 구성물을 조성할 수 있습니다. 따라서 각 산업의 각 공장의 하중과 규모 요구 사항에 맞게 유연하게 구조물을 설계할 수 있습니다.
확장 용이성
철골 구조 공장은 기존 구조에 영향을 주지 않고 해체, 확장, 개조가 용이합니다. 이는 단계적으로 생산 규모를 확대하려는 투자자에게 매우 유리한 장점입니다.
단점 및 개선 방안
내화성
가장 뚜렷한 단점은 내화성이 제한적이라는 점입니다. 주변 온도가 550°C를 초과하면 강재는 점차 하중을 견디는 력을 잃고 쉽게 변형되어 구조 붕괴 위험이 있습니다. 이를 보완하기 위해 시공사는 일반적으로 내화 페인트 또는 내화 분사 코팅을 적용하여 2~3시간 정도 구조물의 내화 성능을 확보합니다.
DELCO가 설계 시공 일반계약자로서 시공한 Power Plus Technology 공장 – 내화 도장이 적용된 철골 구조물
내식성
강재는 습기, 화학물질, 염기성 증기가 있는 환경에서 쉽게 부식되며, 이는 구조물의 수명에 영향을 미칩니다. 이를 해결하기 위해 다층 방청 페인트 도장 및 정기적인 유지관리 계획이 필요합니다. 철골 구조물의 주기적인 점검 및 도장 작업을 진행하면 운영 비용은 증가하지만 구조물의 수명을 40~50년까지 연장할 수 있습니다.
바닥의 안정성
철골 구조 공장의 바닥은 일체형 콘크리트 바닥보다 안정성이 떨어지며 진동과 흔들림이 쉽게 발생할 수 있습니다. 따라서 정밀 기계 가공이나 마이크로 전자 산업처럼 진동 차단이 필수적인 산업에는 적합하지 않습니다.
복잡한 시공 기술
철골 구조 공장의 바닥은 일반적으로 데크 플레이트 합성 슬래브를 사용하여 수평 강성을 확보하거나, 공기압 콘크리트 슬래브를 사용해 시공 속도를 높입니다. 이 두 공법 모두 고숙련 기술자가 필요하며, 용접 및 볼트 연결의 정확성이 중요합니다. 또한 철골 구조가 벽돌, 콘크리트 등 전통적인 자재와 접합될 경우, 누수 또는 균열이 발생할 수 있어 철저한 품질 관리가 요구됩니다.
DELCO가 Nguyen Quoc 그룹 오피스 빌딩 프로젝트의 데크 플레이트 시공 장면
품질 확보 및 리스크 최소화를 위해, 투자자는 표준 시공 절차를 철저히 준수하는 신뢰할 수 있는 시공사를 선택해야 하며, 전문 감독 컨설팅 업체를 고용하여 용접부 초음파 검사, 볼트 체결력 검사 등의 중요한 품질 항목을 점검해야 합니다. 이를 통해 구조물의 기술적 요구 사항과 최고 수준의 안전성을 확보할 수 있습니다.
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