2. 시스템비계의 일반사항 고찰
2.1 비계의 일반사항
2.1.1 비계의 정의와 종류
비계의 정의는 안전보건기술지침(강관비계 설치 및 사용안전 기술지침, KOSHA GUIDE C-30-2018)과 표준시방서(비계공사 일반사항, KCS 21 60 05:2019)에서 규정하 고 있다. 비계는“공사용 통로나 작업용 발판 설치를 위하여 구조물의 주위에 조립, 설치되는 가설구조물”로 정의하고 있다(안전보건공단, 2018;국토교통부, 2019). 비계는 구조물작업, 마감작업 등의 작업 시 작업자가 작업장소에서 접근하여 작업할 수 있도 록 설치하는 작업대와 이를 지지하는 구조물을 의미한다. 비계의 종류에는 사용재료, 설치형식, 설치구조에 따라 크게 나눈다. 사용재료에 따라 강재비계, 알루미늄비계, 목 재비계 등이 있고, 설치형식에 따라 쌍줄비계, 외줄비계, 선반비계로 구분하며, 설치구 조에 따라 강관비계, 시스템비계, 강관틀비계, 통나무비계, 이동식비계, 말비계, 달비 계, 달대비계, 작업발판 일체형 비계 등으로 나뉜다(고용노동부·안전보건공단·부산 도시공사, 2019). 현재 국내 건설현장의 구조물 공사시에는 강관비계와 시스템비계를 주로 사용하고 있다.
2.1.2 시스템비계의 구성 및 특징
시스템비계는 가설구조물 중 하나로 [그림 2-1]과 같이 수직재, 수평재, 가새재 등 각각의 부재를 공장에서 제작하고 현장에서 개별 부재를 조립하여 설치·사용하는 조 립형 비계로 고소작업에서 작업자가 작업장소에 접근하여 작업할 수 있도록 설치하는 작업대를 지지하는 가설 구조물을 말한다(KOSHA GUIDE C-32-2011). 실제 소규모 건 설현장에 설치된 시스템비계는 [그림 2-2]와 같이 나타내었다. 시스템비계를 구성하는 주요부재 중 수직재는 비계의 상부하중을 하부로 전달하는 부재로 비계를 조립할 때 세우는 부재이고, 수평재는 수직재의 좌굴을 방지하기 위하여 수평으로 연결하는 부재 를 말한다. 가새재는 비계에 작용하는 비틀림 하중이나 수평하중에 견딜 수 있도록 수 평재와 수평재, 수직재와 수직재를 연결하여 고정하는 부재이고, 접합부는 수직재에 용접으로 고정하여 수직재와 수평재 및 가새재를 연결하여 고정할 수 있게 만든 부재 이다. 또한, 연결조인트는 수직재와 수직재를 연결하여 고정할 수 있게 한 부재이고, 받침철물은 수직재의 하부에 설치하여 비계의 수직 및 수평을 유지하게 하는 조절형 받침대이며, 벽 연결재는 강관, 클램프, 앵커 및 벽 연결용 철물(벽 이음재) 등의 부재 를 사용하여 비계와 구조체 사이를 연결함으로써 풍하중, 충격 등의 수평 및 수직하중 에 대하여 안전하도록 설치하는 버팀대를 말한다(안전보건공단, 2011;방호장치 안전인 증 고시, 2020).
[그림 2-1] 시스템비계 구성(예) (안전보건공단, 2011)
(가) 수직보호망 설치전 시스템비계 설치 모습 (나) 수직보호망 설치후 시스템비계 설치 모습 [그림 2-2] 소규모 건설현장의 시스템비계 설치 모습(예)
시스템비계를 구성하는 모든 부재는 규격화되어 제작, 유통 및 사용되기 때문에 수 직재와 수평재, 가새재 등의 길이를 현장에서 임의로 조절할 수 있는 강관비계에 비해 비계 설치의 완성도가 높다(박주동 등, 2020). 이는 시스템비계의 수직재와 수평재 및 가새재의 간격이 일정하여 부재를 임의로 누락하는 사례가 적고, 안전난간대 등 안전 시설물의 설치율과 부재의 설치 간격 준수율이 강관비계에 비해 높은 특징이 있다. 강
관비계와 시스템비계의 특징을 비교한 자료는 <표 2-1>과 같이 나타내었다.
<표 2-1> 강관비계와 시스템비계의 특징(박주동 등, 2019)
구분 강관비계 시스템비계
구 성
수직재(강관), 수평재(강관), 가새재(강관), 안전난간(강관), 작업발판, 벽이음재, 클램프, 가설계단
※ 수직재, 수평재, 가새재, 안전난간은 동일 규격의 강관비계 사용
잭베이스, 수직재, 수평재, 가새재, 안전난간, 작업발판, 벽이음재, 가설계단
※ 수직재, 수평재, 가새재, 안전난간은 모두 별도의 규격화된 규격품 사용
품 질 숙련도와 경험에 따라 품질 차이가 큼 숙련도와 상관없이 품질 일정
안 전
비규격화로 안전난간 등 부재 임의 누락 가능성 ↑
비계 설치·해체 시 추락 위험성 ↑
규격화된 부재 설치로 임의 누락 가능성 ↓ 비계 설치·해체 시 추락 위험성 ↑
관리감독 조립도 미작성 경우가 많고, 경험에 따라 형식적 점검 실시
규격화 및 조립도 작성으로 조립도에 따라 확인이 가능하여 관리감독 용이
임 대 료 시스템비계 대비 약 67~90% 강관비계 대비 약 110~150%
작 업 성 연결부 클램프 체결로 작업성이 시스템비계
보다 낮음. 연결부 쐐기타입으로 체결되므로 작업성이
강관비계보다 높음.
시스템비계는 규격화된 부재를 조립도에 따라 설치되므로 설치중 및 설치후에 관리 감독도 용이하다. 또한, 임대료 측면에서는 시스템비계가 강관비계 대비 약 1.1~1.5배 높지만, 규격화된 부재를 사용하고, 부재간 조립이 용이하여 작업시간 단축이 가능하 다.
2.1.3 시스템비계의 재료 및 규격
시스템비계 각 부재의 재질은 방호장치 안전인증기준(고용노동부 고시 제2020-33호) 또는 KS F 8021:2010(조립형 비계 및 동바리 부재)에 적합하여야 하고, 시스템비계의 최하단에 설치되는 받침철물은 방호장치 안전인증기준 또는 KS F 8014(받침철물)의 기준에 적합하여야 한다. 또한, 산업안전보건법 제83조(안전인증)에 따라 제품의 안전 에 관한 성능과 제조자의 기술능력 및 생산체계가 안전인증기준에 맞는지에 대해 종 합적으로 심사하여 적합한 경우 안전인증마크( )를 부착·판매하도록 하여 근원적인 안전성과 신뢰성이 확보된 제품이 제조, 유통 및 사용되도록 하고 있고, 관련 법령은
<표 2-2>와 같으며, 시스템비계의 재료는 <표 2-3>과 같이 나타내었다(산업안전보건법 제83조, 2020;방호장치 안전인증 고시, 2020).
<표 2-2> 시스템비계의 안전인증기준 법령
관련 법령 관련 조항 비고
산업안전보건법 제83조부터 제92조
산업안전보건법 시행령 제74조부터 제77조
산업안전보건법 시행규칙 제107조부터 제123조
방호장치 안전인증 고시 제35조부터 제36조 별표 16부터 별표17, 별 표19 및 별표 21
시스템비계용 부재의 안전인증은 『안전인증 및 자율안전확인의 신고 절차에 관한 고시(노동부고시 제2009-80, 2009.12.23.)』에 따라 해당 고시 시행일부터 1년이 경과한 날(2010.12.24.)부터 시행하였으나, 신규로 안전인증 및 자율안전확인신고 대상인 제품 (시스템비계 등)은 시행일부터 3개월 이후 출고되는 것부터 적용되었다. 따라서 시스 템비계용 부재의 안전인증은 2011.3.23.이후 출고되는 제품부터 적용되고 있으며, 적용 일 이전에 생산되어 유통되고 있는 제품에 대해서는 성능인증서 또는 시험성적서를 확인하여 사용하도록 하였다(안전인증 및 자율안전확인의 신고 절차에 관한 고시, 2009).
<표 2-3> 시스템비계 부재의 재료
부재 구성 부분 재질
강재 알루미늄
합금재
시스템비계
수직재
수직재 본체 및 삽입관
KS D 3566에 규정하는 STK400 또는 KS D 3568에 규정하는 SPSR400 또는 KS D 3503 에 규정하는 SS400
KS D 6759에 규정하는 A
6061S 접합부 KS D 3503에 규정하는 SS400 또는 KS D
3501에 규정하는 SPHC
수평재
수평재 본체 KS D 3566에 규정하는 STK400 또는 KS D 3568에 규정하는 SPSR400 또는 KS D 3503 에 규정하는 SS400
결합부, 결합핀 KS D 3503에 규정하는 SS400 또는 KS D 3501에 규정하는 SPHC 또는 KS D 4302에 규정하는 GCD450-10
가새재
가새재 본체 KS D 3566에 규정하는 STK400 또는 KS D 3568에 규정하는 SPSR400 또는 KS D 3503 에 규정하는 SS400
결합부, 결합핀 KS D 3503에 규정하는 SS400 또는 KS D 3501에 규정하는 SPHC 또는 KS D 4302에 규정하는 GCD450-10
조인트연결
이음관, 이음판 및 삽입관
KS D 3566에 규정하는 STK400 또는 KS D 3501에 규정하는 SPHC 또는 KS D 3568에 규정하는 SPSR400
이탈방지용 핀 KS D 3503에 규정하는 SS400 또는 KS D 3501에 규정하는 SPHC
받침철물조절형
나사부 KS D 3503(일반구조용 압연강재)의 SS330 바닥판, 받이부 KS D 3503(일반구조용 압연강재)의 SS330 조절너트 KS D 4302(구상 흑연 주철품)의
GCD450-10
<표 2-4> 시스템비계의 안전기준(계속)
구분 안전기준
제13조(안전난간의 구조 및 설치 요건)
- 상부 난간대, 중간 난간대, 발끝막이판 및 난간기둥으로 구성 단, 중간 난간대, 발끝막이판 및 난간기둥은 이와 비슷한 구
조와 성능을 가진 것으로 대체 가능
- 상부 난간대는 바닥면ㆍ발판 등에서 90cm 이상 지점에 설치 - 상부 난간대가 120cm 이하인 경우 중간 난간대는 상부 난간
대와 바닥면 등의 중간에 설치하고, 난간의 상하 간격은 60cm 이하 유지
- 발끝막이판은 바닥면 등에서 10cm 이상 유지
- 상부 난간대와 중간 난간대는 난간 길이 전체에 걸쳐 바닥면 등과 평행 유지
- 난간대는 지름 2.7cm 이상의 금속제 파이프나 그 이상의 강 도가 있는 재료
- 안전난간은 구조적으로 가장 취약한 지점에서 가장 취약한 방향으로 작용하는 100kgf 이상의 하중에 견딜 수 있는 튼튼 한 구조
제54조(비계의 재료) - 변형·부식 또는 심하게 손상된 것 사용 금지
제56조(작업발판의 구조)
- 발판재료는 작업 시 하중에 견디는 견고한 구조 - 발판의 폭은 40cm 이상, 발판간 틈은 3cm 이하
- 추락의 위험이 있는 장소 안전난간 설치(곤란한 경우 추락방 호망 또는 안전대 사용)
제57조(비계 등의 조립·해체 및 변경)
- 관리감독자의 지휘에 따라 작업
- 비, 눈 등 악천후 시 작업 금지 및 그 내용 게시
- 비계 연결·해체 작업 시 폭 20cm 이상 발판 설치하고, 안전대 사용 - 재료·기구 등을 올리거나 내리는 경우 달줄 또는 달포대 사용 제58조(비계의 점검 및 보수) - 비계 조립·해체 또는 변경후 또는 작업재개 시 발판, 연결부,
손잡이, 기둥 등의 손상, 부식 등 점검 및 보수 제69조(시스템비계의 구조)
- 수직재ㆍ수평재ㆍ가새재를 견고하게 연결하는 구조
- 비계 밑단의 수직재와 받침철물은 밀착되도록 설치, 수직재와 받침 철물 연결부의 겹침길이는 받침철물 전체길이의 3분의 1 이상