거푸집은 굳지 않은 콘크리트를 일정한 형상으로 성형하는 과정에서 콘크리트가 충분한 강도를 발현할 때 까지 콘크리트를 양생하는 가설구조물을 말하며 동바리는 거푸집, 멍에 및 장선을 소정의 위치에 유지시켜주고 하중을 지지하는 구조시스템을 의미한다.
거푸집동바리는 본 구조물을 축조하기 위하여 사용되는 임시 구조물로서 일단 공사가 끝나면 해체·철거되는 특성을 가지고 있어서 건설현장에서는 거푸집동바리의 중요성을 인식하지 못하고 안전성이 검증되지 않은 과소 단면의 부재, 결함재료, 현장 보유 부실재료 등을 사용하여 시공 중 사고가 발생한다.
특히 콘크리트 타설 중 발생하는 거푸집동바리 붕괴재해는 한 번의 재해로 다수의 인명사고가 발생하는 강도가 매우 높은 위험공종으로서 이러한 거푸집동바리 사고원인은 안전성 검토와 품질관리가 제대로 이루어지지 않은 것에 주로 기인하고 있다.
본 연구에서는 거푸집동바리 안전성 검토를 통한 품질관리기준 개선을 위해 최근 10년간(2007년∼2016년) 거푸집동바리의 사고현황을 분석하여 층고 4m 이하에서 주로 사용되는 파이프서포트와 이를 초과하는 경우 조립하여 사용하는 시스템동바리에 대해 연구를 수행하였다. 첫째, 파이프서포트와 시스템동바리의 사고원인을 세밀히 고찰하여 붕괴사고에 영향을 주는 요인을 파악하였으며 둘째, 제품생산 및 유통단계, 건설현장반입단계, 설치단계별로 안전 및 품질관리기준을 고찰하고 문제점을 파악하였다. 셋째, 파이프서포트의 안전성을 검증하기 위하여 4m 파이프서포트 압축하중시험을 실시하였고 넷째, 시스템동바리에 대해서는 가새를 100%설치, 50%설치, 25%설치 및 가새미설치 등 4개 모델을 구성하고 각 모델에 대하여 조합하중과 개별하중을 적용하여 유한요소해석을 통해 거동 변위를 분석하였다.
거푸집동바리 안전성 검토를 통해 다음과 같은 결론은 얻을 수 있었다. 파이프서포트에 대해서는 첫째, 구조검토미실시, 조립도 미작성, 파이프서포트 2단이상 설치, 수평연결재 미설치 및 체결불량 등이 주요 사고원인으로 분석되었다. 둘째 제품생산 및 유통단계, 건설현장반입단계, 설치단계별로 안전 및 품질관리기준이 고용노동부, 산업통상자원부, 국토교통부별로 상이하여 혼란이 발생되는 바, 이에 대한 기준통일이 필요하다. 셋째, 파이프서포트를 시중에서 구매하여 압축강도 시험을 실시한 결과 약 30%정도가 안전인증기준에 미달한 바, 수거검정제도를 도입할 필요가 있다. 넷째, 파이프서포트 지지핀은 40,000N이하에서 지지핀 꺽임 현상이 30% 발생한 바, 지지핀에 대한 강도를 강화할 필요가 있으며 다섯째, 파이프서포트 암나사 재료는 고용노동부와 산업통상자원부의 기준이 다소 차이가 있으므로 통일이 필요하다. 다만 암나사의 벌어짐 또는 파괴 시점이 40,000N이상에서 이루어지므로 품질기준은 적합하다고 할 수 있다. 여섯째, 건설현장 반입 시 압축강도 기준은 국토교통부에서 40,000N 보다 적게 적용하고 있는바, 이는 생산단계의 안전인증기준으로 적용토록 검토가 필요하고 일곱째, 수평연결재는 높이 3.5m에서 70,000N과 80,000N의 변곡점이 생기며 압축하중도 약 2배에 이르므로 고용노동부의 수평연결재 설치기준이 적합함을 검증할 수 있었다.
시스템동바리에 대해서는 첫째, 시스템동바리의 사고원인은 구조검토 미흡 또는 미실시, 조립도 작성 미흡, 가새재 미설치, 수평재 불량, 수직재 연결핀 미설치 등이 주요 요인이었다. 둘째, 제품생산 및 유통단계, 건설현장 반입단계, 설치단계별로 품질 및 안전기준은 고용노동부, 산업통상자원부, 국토교통부의 기준이 다소 상이함으로 기준통일이 필요하고 셋째, 시스템동바리에 대한 사고원인은 부재의 성능보다 가새미설치, 부적합한 구조검토에서 문제가 발생되고 있는바, 안전인증기준은 조립상태에서 시험하도록 하는 방안에 대해 연구가 이루어져야 한다. 넷째, 건설현장 반입단계에서도 제품의 단위 규격마다 3개씩 시험하도록 하고 있으나 반입 전 시스템동바리 조립상태에서 시험을 검토할 필요가 있다. 다섯째, 건설현장의 설치단계에서 고용노동부는 단위부재별로 모두 가새를 설치하도록 하고 있고 국토교통부는 구조검토 시 적절히 가새를 설치할 수 있도록 하고 있으나 구조해석결과 간단한 가새설치 만으로도 변위구속율이 크게 증가하는 바, 건설현장에서 가새를 100% 설치할 수 없는 경우 구조검토에 의해 가새를 적절히 설치하도록 기준 통일이 필요하다.

A form refers to a temporary structure that cures the concreted surface until it has sufficient strength in the process of forming unset concrete into a certain shape. Shore is a structural system that maintains the position of forms, joists, and tightening brackets and support load.
Because forms and shores are temporary structures used to construct a permanent structure and dismantled and removed once construction is completed, the significance of them are not well recognized and accidents occur during construction due to the use of members with too small cross sectional areas, defective material, and poor on-site material.
Especially, concrete filling during which collapse accidents of forms and shores occur is a highly dangerous work type in that just one accident can cause many casualties, and the cause of such form-shore accidents is mostly due to inadequate safety inspections and quality control.
In the present study, an investigation was conducted on pipe supports that are mostly used in floor-to-floor height of 4m or less and system supports that are used for higher heights by analyzing form-shore accidents in the recent 10 years (2007 ? 2016) for the improvement of the quality control standards through the safety inspections of forms and shores. First, factors affecting collapse accidents were identified by closely analyzing the causes of pipe support and system support accidents. Second, safety management and quality control standards were reviewed and issues were identified by each stage of production, delivery to the construction site, and installation. Third, a compression load test on 4m pipe supports was conducted to test the safety of pipe supports. Fourth, for system supports, four bracing models of 100%, 50%, 25%, and no bracing installations were prepared and displacement behaviors were analyzed using a finite element analysis.
Through the safety examination of forms and shores, following conclusions were obtained. First, the major causes of accidents were found to be lack of structural inspections, no assembly diagrams, pipe supports of two stories or higher, no installation of horizontal connectors, and inappropriate connections. Second, unification of standards is necessary since confusions occur due to differences in standards for the stages of production, delivery to the construction site, and installation among the Ministry of Employment and Labor, Ministry of Trade, Industry and Energy, and Ministry of Land, Infrastructure and Transport. Third, a collection inspection system needs to be introduced since about 30% of pipe supports that were purchased in the market and tested for compressive strength failed to meet the safety certification standard. Fourth, strength of support pins needs to be strengthened since 30% of pipe support pins showed snap property at 40,000N or lower. Fifth, unification of standard for the material of female screws of pipe supports is necessary since the standard is somewhat different between the Ministry of Employment and Labor and Ministry of Trade, Industry and Energy. Since the points of widening and destruction of female screws were at 40,000N or higher, however, they were considered to meet the quality standards. Sixth, a review is needed for the application of standard for compressive strength to production stage since the standard at the time of delivery to the construction site required by the Ministry of Land, Infrastructure and Transport is less than 40,000N. Seventh, standard for the installation of horizontal connectors of the Ministry of Employment and Labor was verified to be appropriate since horizontal connectors have inflection points at 70,000N and 80,000N and compressive load reaches about two times at the height of 3.5m.
In the case of system supports, first, the major causes of accidents were lack of or no structural inspection, inappropriate assembly diagrams, no bracing installation, inadequate horizontal members, no installation of connection pins. Second, since quality and safety standards for each stage of production, delivery to the construction site, and installation are somewhat different among the Ministry of Employment and Labor, Ministry of Trade, Industry and Energy, and Ministry of Land, Infrastructure and Transport, unification of the standards is necessary. Third, since the causes of system support accidents were no installation of bracings and inappropriate structural inspections rather than the performance of members, research on the ways of testing safety certification standards with system support assembled should be conducted. Fourth, even though three system supports are required to be tested per each standard unit in the stage of delivery to the construction site, testing system supports while they are assembled before delivery needs to be considered. Fifth, the Ministry of Employment and Labor requires bracings are installed for each member of framework while the Ministry of Land, Infrastructure and Transport allows appropriate installation of bracings at the time of structural inspection, but the unification of standards is necessary so that appropriate installation of bracings according to structural inspections is allowed if 100% installation of bracings at the construction site is not possible since the findings of structural analysis showed that even the simple installation of bracings greatly improves the displacement fixity rate.