1. 서 론
2. 지하복합플랜트 실증 부지 지반 조건 및 해석 대상
3. 지하 복합플랜트 하중 지지를 고려한 파이프랙 모듈화 해석
3.1 적층형 파이프랙 Envelop 모델링
3.2 복층형 파이프랙 Envelop 해석
3.3 파이프랙 모듈 형상에 따른 해석 결과
4. 실증 규모를 고려한 파이프랙 모듈화 해석
4.1 실증 규모를 고려한 파이프랙 모듈 해석 조건
4.2 실증 규모를 고려한 파이프랙 모듈 해석 결과
5. 결 론
1. 서 론
경제성장과 도시화로 인한 도심지 폐기물 발생량 증가에 따라 지상 폐기물 처리시설이 포화되고 있고, 환경기초시설에 대한 주민 민원 문제 해결을 위하여 지하화에 대한 요구가 증가하고 있다. 현대경제연구원의 조사에 따르면, 매립장 또는 소각장 증설을 두고 환경문제를 우려하는 주민과의 갈등으로 전국 자치단체의 쓰레기 산은 235곳이며, 약 120만 ton이 방치되고 있다고 분석하였다(Lee et al., 2015). 폐기물 기반의 환경기초시설과 에너지 생산시설의 복합플랜트를 지하화 할 경우, 제한된 도심지 지하공간을 효과적으로 사용하고 안정성을 확보할 수 있는 시공기술, 플랜트 최적 배치 및 구조물 안전성 평가 등과 관련된 인프라 건설기술 개발이 필요하다. 또한 성공적인 지하 복합플랜트 건설을 위해서 지반 조건 및 다양한 하중 조건에 따른 안정성 검토가 필요하다.
본 논문에서는 지하공간 활용도를 극대화하고, 복합플랜트 외부 구조프레임이 지하의 다양한 하중을 분산시키고 지지할 수 있는 파이프랙 모듈공법에 대한 구조 안정 해석을 수행하여 지하구조물 건설의 기초 데이터로 활용할 수 있는 다양한 방안에 대하여 검토하였다. 파이프랙 모듈은 Fig. 1과 같이 조립식 구조물을 사용하여 구조 변경이 쉽고, 견고하며 플랜트 배관 및 설비 등의 안전성 확보를 위한 하중지지 구조물이다. 그리고, 파이프랙 모듈 공법은 표준화된 실내 공간을 모듈 형태로 공장 제작하여 공사 현장에 설치･조립하는 건축 공법이다. Fig. 1과 같이 파이프랙은 간단하고 특정 높이마다 수평 랙을 설치하여 안정성을 향상시킬 수 있다. 또한 지지대 설계 단순화를 통해 주요 파이프 사이에 작은 파이프를 추가 설치하여 단일 및 복합형으로 시공 기간을 단축 할 수 있고, 헤드 어댑터, 분출 방지 장치 및 초박형 상단 연결부로 구성하여 견고하며, 극저온 및 고온지역 모두 사용가능한 장점을 지닌다. 제조업에서의 대량 공장생산의 개념을 건설업에 도입한 탈현장(Off-site) 건축 공법으로 표준화된 모듈러 유닛을 공장에서 제작한 후 운송과정을 거쳐 현장에서 설치 및 최소한의 내･외부 마감작업을 통해 건축물을 완성할 수 있다. 파이프랙 모듈은 조립식 구조물을 사용하며 용접식 구조물에 비해 가볍고 조립 및 분해 후 구조변경이 쉽다. 따라서, 플랜트 건설 현장의 모든 분야에 적용이 가능하고 각 공정에 맞도록 제작하여 효율을 높일 수 있으며, 운송에 용이하다. 또한, 파이프 기계 구조물 공사에서 기존의 Stick Built에 의한 방법이 아닌 모듈 공법을 적용하게 되면, 철골･배관과 토목 공사 스케쥴이 중첩되어 발생하는 간섭을 차단할 수 있어 생산성 증대는 물론 작업 안전성을 확보하여 재해를 예방할 수 있는 공법이라고 알려져 있다(Gjepali, 2015, Wrigley et al., 2019). 이러한 파이프랙 공법에 대하여 최근 다양한 연구가 진행되고 있는데 di Roseto et al.(2017)은 위험분석, 구조 분석, 손상 분석 및 손실 분석 등을 통하여 발전소와 석유, 가스 산업에서 모듈화 공법의 성능을 평가하였다. 또한 파이프랙 설계기준(Kim et al., 2014), 외부 환경적 요인(Lee et al., 2015)에 의한 파이프랙 거동 특성 연구 등 다양한 연구가 수행되고 있다.
Fig. 1
Schematic image of pipe rack module layout considering underground condition (Kim et al., 2021)
지하대공간 하중지지를 위한 파이프랙 모듈화 시공을 위해서는 기본설계 단계에서 모듈러 적용 가능 여부에 대한 검토가 필요하다. 모듈로 제작할 경우, Transport Envelop을 고려하여 플랜트 전체에 대한 레이아웃을 설정하는 기본설계를 하게 되는데, 이 때 플랜트를 구성하고 있는 각각의 생산 공정과 효율도 함께 고려해야 한다. 모듈화 설계를 위해서는 현장 환경조건과 제작 및 운송지역과 국가지역별 운송법규 및 기준 등을 토대로 제작, 운송, 설치, 환경을 종합적으로 고려한 설계방법이 필요하다. 또한, 현장까지 이송이 가능한 모듈을 제작하기 위해서는 사전에 운송 사이즈 검토, 육상 및 해상 운송 시 무게 중심에 대한 고려사항을 구조해석을 통해 검토 진행해야하며, 공사 기간을 줄이기 위해서는 이송이 허용되는 운송 사이즈를 기준으로 해야 최적의 비용과 공사 기간을 단축시킬 수 있다. 하나의 모듈에는 상당히 많은 Connection Point가 있기 때문에 조립에 많은 어려움이 있으므로 이런 단점을 보완하고 공사기간 단축 및 공사비 절감을 도모할 수 있는 급속시공기술 개발 또한 필요하다. 본 연구에서는 국내 도로의 운행기준 및 지하복합플랜트 실증연구 부지의 면적을 참고하여 파이프랙 모듈의 크기를 결정하였다. 또한 모듈 조립 시 플랜트가 받는 하중에 대해 다양한 해석을 수행하여 지하구조물 건설에 필요한 기초데이터로 활용이 가능한 파이프랙 모듈에 대하여 검토하였다.
2. 지하복합플랜트 실증 부지 지반 조건 및 해석 대상
본 연구의 대상지역(향후 실증연구 수행 예정 부지)은 경상남도 부산시 기장군 OO산업단지이고 지하에 설치하고자 하는 복합플랜트의 공간 크기(해석 대상)는 가로 40m, 세로 40m, 높이 10m이다. Fig. 2(a), (b)는 본 실증연구의 최종 목표인 복합플랜트 고집적 배치를 위한 지하대공간 개념도와 지하에 설치되는 플랜트 시설에 적용될 파이프랙 모듈(안)을 보여주고 있다. 본 연구에서는 플랜트 설비 외부에 설치되는 구조프레임이 지하의 다양한 하중(상부하중, 토압 등)을 분산시키고 지지할 수 있는 방안을 제시하기 위하여 파이프랙 모듈의 안정성을 검토하였다. 제한된 지하공간에 복합플랜트를 고집적으로 배치하는 경우 공정을 고려한 플랜트 설비의 무게는 5~50ton으로 지하공간 복합플랜트가 설치된 저판 슬래브에 하중이 부분적으로 과도하게 적용될 것으로 판단된다. 선행 연구에서 실증부지 지반 조건(Table 1)에 따른 지하대공간 상부하중 및 수평토압, 복합 플랜트 하중 조건에 따른 기초 지반의 변위 및 응력변화 검토하였고, 복합플랜트 지하 설치 시 공사기간 단축 및 공간 레이아웃 활용성을 높이며 플랜트 구조물의 안정성을 확보하기 위한 단층형 파이프랙 모듈 구조해석을 수행하였다(Kim et al., 2021). 본 연구에서는 동일한 지하조건에서 설치되는 복합플랜트 시설 규모를 고려하여 복층형 파이프랙 모듈의 형상에 따른 구조 해석을 수행하였다.
Table 1.
Geological status of the demonstration site
3. 지하 복합플랜트 하중 지지를 고려한 파이프랙 모듈화 해석
건축물의 하중 지지 구조물인 파이프랙은 수직, 수평 하중에 대하여 일반 건물의 구조와 동일한 거동을 보이나 지붕, 벽체가 없이 개방된 골조 구조이므로 ‘건물과 유사한 건물 외 구조물(Non-Building Structures Similar to Buildings)’ 범주에 속하며, 건물에 준하는 구조적 성능을 가져야 한다. 따라서, 파이프랙 모듈은 플랜트 공정 단계에 따라 중앙 통로를 통해 경로가 설정되는 대형 다단계 구조로 설치되어 다른 공정 영역 간의 상호 연결이 가능하고, 플랜트 설비 라인을 지지하는 파이프랙 타입은 대부분 1단형, 2단형 또는 3단형의 형태로 구성되어 있다. 본 연구에서는 깊이 10m 이상의 지하공간에 설치하게 될 복합플랜트 설비를 고려하여 복층(5단) 형태의 파이프랙 모듈 구조 안정 해석을 수행하였다.
3.1 적층형 파이프랙 Envelop 모델링
복층 형태의 파이프랙 모듈의 안정 해석을 위해 단층형태의 구조 해석을 수행했던, 선행 연구와 동일한 조건으로 지하 복합플랜트 구조물의 공간 크기로 가로 40m, 세로 40m, 높이 10m로 구조 프레임의 기둥 간격과 위치는 배치된 장치들을 고려하여 모델링하였다(Kim et al., 2021). 형강의 소재는 향후 유지 보수를 용이하도록 국내에서 활용 빈도가 높은 압연강재 SM460(KS 규격), 단면사이즈는 H 200×200×8/12로 선정하여 건축구조 설계기준 KBC 2016에 제시되어 있는 국내 코드와 강재 규격을 적용하였다. Table 2는 본 연구에서 수행한 해석에 적용한 소재, 하중조건을 보여주고 있다.
본 연구에서 해석을 수행하기 위한 파이프랙 모듈 사이즈는 국내 이송이 가능한 최대 사이즈로 가정하였다. 국내 도로의 운행기준(Table 2) 및 지하복합플랜트 실증부지 면적(가로 40m, 세로 40m)을 고려하여 파이프랙 기본 Envelop 모듈화 사이즈는 2.5m(W)×10.0m(L)×4.0m(H)로 설정하였다.
지하대공간 높이를 고려하여 복층형 모듈화의 다양한 케이스에 대해 구조 해석을 수행하였다. 높이 10m의 지하공간의 플랜트 시설물 설치를 고려하여 5층 구조 기본 파이프랙 모듈화에 Brace(가새)의 형태를 변화시키면서 안정성 해석을 수행하였다. 구조 프레임 설계 시 강재 가이드북에 제시되어 있는 건축구조기준 KBC 2019 강재 규격을 기준으로 하여, 정적해석과 정적차량 이동하중 조건을 반영하였다. 플랜트 모듈 구조프레임 해석에 필요한 요소인 운송 사이즈, 적용 소재, 하중조건(장치, 배관, 풍속, 지반, 운전 등)에 대한 분석은 국내에 적용하고 있는 소재 중 SM460을 사용하고 있어 인장강도와 항복강도 기준으로 해석을 수행하였다. Table 3에는 본 연구에서 수행한 구조 해석 적용 하중을 정리하였다. 고정하중은 지하 방향으로 110%를 적용하였으면 파이프랙은 모듈별 5ton의 하중을 적용하였다. 지하공간을 고려하여 토압은 토압과 지반 스펙트럼을 X, Y축에 해당하는 H-beam/Brace를 고려하였으며, 수직박향(Z축)은 지하구조물이 상부로부터 1m의 점성토를 가정하여 상부 H-beam에 적용되도록 가정하였다. 복합플랜트 실증 예정부지는 지진의 영향을 검토해야하기 때문에 KDS2016 기준을 참고하여 응답수정계수 1.0, 중요도 계수 1.2를 적용하여 해석을 수행하였다. 파이프랙의 설계 하중은 기준은 ASCE7-02의 토대로 지하플랜트 설치 시 고려해야 하는 하중을 설정하고 미국의 AISC의 설계법을 고려한 하중을 적용하였다.
Table 2.
Standard for vehicles restricted from driving in Korea
| Type | Road Raw | Note |
| Length | 16.7m | A length that adds 10% of the length of the car |
| Width | 2.5m | The range that you can check with the rear view |
| Height | 4.0m or 4.2m | |
| Weight | 40ton | 110% of the load |
| 10ton |
Table 3.
Applied load in analysis
3.2 복층형 파이프랙 Envelop 해석
복합플랜트 설비 제원 및 실증을 위한 실제 지하대공간의 높이는 10m이지만 향후 확장을 고려한 지하대공간 조건을 고려하고 파이프랙 시공시 필요한 위아래의 높이를 고려하여 모듈 높이를 위아래 모듈 한 개씩 설치한 20m로 가정하여 4m의 파이프랙 모듈 5층 구조로 H-Beam (Column)의 수량을 변경하거나, Brace 형상을 변화시키면서 총 6케이스에 대한 구조 해석을 수행하였다. 각 케이스에 적용한 H-Beam과 Brace의 제원은 Table 4에 정리하였다.
Table 4.
Standard for vehicles restricted from driving in Korea
토압의 경우 예상 부지의 지층 현황 및 지반조사 보고서를 참고하여 구조해석 최적설계 시스템인 Midas gen에서 지반 조사 데이터를 입력하여 지진 반응 스펙트럼 및 토압 스펙트럼을 생성한 후 Envelop X축과 Y축의 Column과 Brace에 1m 간격의 깊이로 적용하였다. 수직방향(Z축)의 토압의 경우 점성토의 단위중량 19kN/m3을 분포하중으로 적용하였다.
Case 1의 경우(Fig. 3) 설계강도비(작용 하중과 부재가 견딜 수 있는 힘의 비율, 실제 설계강도/설계기준강도)의 값이 38.106/0.857로 결과 값이 나왔으며, 현재 설계로 H-Beam을 사용할 수 없다고 판단되며, 결과값(설계강도비 0.8~1.0)을 적용하여 사용 가능한 소재를 분석한 결과 H-Beam 제원은 H414×405×18/28, H894×299×15/25, H802×301×15/27, H708×302×15/28, H890×299×1/23, H800×300×14/26으로 확인되었다. 하지만, Case 1의 경우 Y축에 대한 비틀림 현상이 발생할 수 있다고 판단된다.
Case 2의 경우(Fig. 4) 설계강도비의 값이 H-Beam의 경우 0.990 / 0.109, Brace의 경우에는 1.045/0.087로 결과값이 나왔으며, 현재 설계로 H-Beam을 사용할 수 없다고 판단되며, 결과값(설계강도비 0.8~1.0)을 적용한 사용 가능한 H-Beam 제원은 H428×407×20/30, H900×300×16/26, H808×302×16/30, H714×303×16/31, H802×301×15/37로 확인되었다. 또한, 사용 가능한 Brace 제원은 I400×150× 10/18, H354×150×10/18/5, LH400×200×6/9 등으로 확인되었다.
Case 3의 경우(Fig. 5) 설계강도비의 값이 H-Beam의 경우 0.866/0.096, Brace의 경우에는 0.621/0.006로 결과값이 나왔으며, 소재에 대한 뒤틀림 현상에 취약한 것으로 분석된다. 현재 설계에서 H-Beam 및 Brace를 변경하여야 하며, 결과값(설계강도비 0.8~1.0)을 적용한 사용 가능한 H-Beam 제원은 H414×405×18/28, H802×301×15/27, H890×299×15/23 등이며, Brace 제원은 H244×175×7/11, H175×175×7.5/11로 확인되었다. Case 3의 경우 Brace가 Y축 방향의 토압에 대하여 전혀 대응을 못하고 있으며, 이에 효과가 미비하여 추후 Envelop 설계에서 배제해야 할 것으로 판단된다.
Case 4의 해석 결과 (Fig. 6) 설계강도비의 값이 H-Beam의 경우 0.890/0.092, Brace의 경우에는 1.287/0.151로 결과값이 나왔으며, 현재 설계에서 H-Beam 및 Brace를 변경해야 된다고 판단된다. Case 4 형상을 적용한 가능 설계 H-Beam 제원은 H714×303×16/31, H802×301×15/27, H708×302×15/28 등이며, Brace 제원은 I300×150×11.5/22, H354×176×8/13로, LH400×200×6/9 확인되었다. Case 4 또한 Y축에 설치한 Brace의 효과가 미비한 것으로 분석되었다. 이에 Case 1~4의 경우 Column이 안전하게 설계 및 설치가 되기 위해서는 특수 제작되는 H-Beam의 단면이 필요하며, 이에 해당 자재 제작 시 단가 상승에 영향을 미칠 것으로 예상된다.
Case 5는 파이프랙 총 15개의 Envelop 구성으로 형상화하였으며 해석 결과(Fig. 7) 설계강도비의 값이 0.137/ 0.020으로 이는 과다설계로 H-Beam의 단면적을 변경하여 경제성을 고려해야 할 것으로 판단된다. 현재 설계에서 H-Beam 및 Brace를 변경하여 소재비를 절감할 수 있을 것으로 판단된다. 단면적을 고려한 H-Beam 제원은 LH250×125×4.5/6, LH150×150×3.2/6등으로 소재의 단면적을 낮추어 소재비를 절감할 수 있을 것이다. Case 5의 경우 Case 1, 2, 3, 4보다 Y축에 대한 변형이 적어 구조적으로 안정하다고 분석된다.
Case 6은 Case 5 파이프랙 모듈 형상에 Brace를 보강하였으며 해석 결과(Fig. 8) H-Beam에 대해서는 설계강도비의 비가 안전한 수준으로 나왔으나, Brace의 경우 단면의 사이즈를 변경이 필요하였다. 설계강도비 0.1~1.0을 고려한 Brace 제원은 C200×80×7.5/11, C150×75×9/12.5 등으로 분석되었고, Case 5 의 경우보다 Y축에 대한 변형이 적으며 장기적인 설치 측면을 고려하였을 때 Brace를 고려하는 설계의 안정성이 Case 5보다 좋을 것으로 확인되었다.
3.3 파이프랙 모듈 형상에 따른 해석 결과
본 연구에서 수행한 복층(5단) 구성의 파이프랙 모듈 형상에 따른 구조 해석 결과를 Table 5, 6에 정리하였다. 구조프레임 설계 형상(Column, Brace) 변경을 통한 불필요한 설계 형상을 제거 및 지지대의 위치 또는 단면적을 변경하며 해석을 수행하였고, 기본모듈(2.5(W)×15.0(L)× 4.0(H))에서 사이의 기둥이 1개일 경우에는 지반의 Y축 토압에 의한 비틀림이 발생하여 시뮬레이션 결과 해당 형상으로는 설계가 부적합한 것으로 판단된다.
Case 1~4의 경우 H-Beam, Brace의 경우 특수제작이 필요한 것으로 제작처의 수배와 단가의 상승이 우려되며 추후 지하복합 모듈화 설계 및 설치 시 안전성･경제성을 고려하여 기본모듈의 사이에 기둥(Column)을 최소 5.0m 간격으로 설치해야 Y축에 대한 토압과 지진하중의 비틀림을 버틸 수 있는 것으로 확인되었다.
Table 5.
Analysis results of Stress and displacement distribution
Table 6.
Analysis results of X-, Y-, Z-direction beam force
4. 실증 규모를 고려한 파이프랙 모듈화 해석
4.1 실증 규모를 고려한 파이프랙 모듈 해석 조건
앞 절에서 수행한 복층 구조의 파이프랙 모듈 해석 결과를 활용하여 실제 복합플랜트 시설 규모(40m, 세로 40m, 높이 10m)를 고려한 복합형 파이프랙 모듈 안정 해석을 수행하였다. 지하공간과 배치된 플랜트 장치들을 고려하여 가로 세로 10m로 구성된 플랜트 모듈화 구조해석을 통해 형강 재료의 자체하중 분산 효과를 분석하였다. 경계조건으로 장치하중, 자체하중, 토압, 지진하중을 적용하여 기준 적합성을 검토하였다. 적용하중은 Table 7에 정리하였고, 고정하중(Dead Load)의 경우 H-Beam과 Brace의 결합을 위한 볼트 및 너트의 무게를 고려하여 10%를 추가하여 계산하였다. 활하중(Live Load)의 경우 장치들의 위치의 사이즈를 고려하여 해당 장치의 무게를 분산하여 고려하였다. 또한, 지하에 설치된 복합플랜트 구조 프레임 해석 형상은 건축 구조에서 구조적 안정성과 유지 보수측면을 고려하여 V 형상을 선정하여 하중 안전성을 검토하기 위해 Case 1의 Brace 없는 경우와 Case 2는 Brace 역V자형(C-Type) 복층형 형태로 총 2가지 구조해석을 진행하였다. 토압하중에서 마찰각은 30°, ν는 0.43kN/m3, 단면적은 3m2, 길이는 10m를 적용하였으며, 지진하중에서 가속도계수는 0.22g, 중요도계수는 1.00, 반응수정계수는 5, 고유주기는 0.1, 건물 중량은 130ton KBC 2016에 근거하여 해석을 진행하였다.
Table 7.
Boundary condition for structure simulation
| Case | Material | Flame Size | Equipment Load | Earth Pressure | Earthquake load |
| Case 1 | SM460 | 40m(W)×40m(L)×10m(H) | 250kN | 6.4kN |
±X : 0.057g ±Y : 0.057g |
| Case 2 |
4.2 실증 규모를 고려한 파이프랙 모듈 해석 결과
Fig. 9는 복합플랜트가 설치된 지하공간 상부 활용도 및 지반 하중 조건에 따른 복층형 파이프랙 모듈 모델링 형상과 구조해석 결과를 보여주고 있다. SM460 소재를 사용하여 Case{40m(W)×40m(L)×10m(H)}에 대한 지하복합플랜트 외부 구조 프레임 하중 해석을 실시하였다. 해석 결과 Case 1은 최대변위: 0.408mm, 최대응력: 25.03MPa, Case 2는 최대변위: 0.575mm, 최대응력: 46.59MPa 나타났다. 최대 응력 분포는 Case1, 2 모두 구조 프레임 하단 쪽의 장치가 모여 있는 위치(하중이 집중되어 있는 위치)에 최대 응력이 나타났다. 발생 변위 분포를 통해 Beam과 Brace의 영향을 많이 받는 위치를 확인할 수 있었고, 반면 토압이나 지진하중으로 인한 Beam의 뒤틀림 혹은 휘어짐, 좌굴의 현상은 나타나지 않는 것을 볼 수 있다. Brace 역V자형(C-Type) 복층형 형태인 Case 2가 Case 1과 비교하였을 때, 상부 빔의 하중을 분산시키려는 Brace의 영향이 미비하다는 것을 볼 수 있다. Case 2의 경우에는 Brace로 상부 하중이 분산되어서 구조물의 상부의 변위 값이 거의 없는 반면 Brace의 하단부의 변위 값이 큰 것으로 나타났다. 해석 결과는 Brace 역V자형(C-Type)형상인 Case 2의 경우에는 상부에 중력 하중 방향이 Brace에 전달되지 않는 구조이기 때문에 상단 프레임에서의 Brace 위치 길이만큼 중력 하중이 분산 되어 안전성 높은 것으로 확인 되었다. 해석 결과 설계강도비(작용 하중과 부재가 견딜 수 있는 힘의 비율)가 두 Case 모두 1보다 작으므로 안전하다고 판단할 수 있다.
5. 결 론
본 논문에서는 환경기초 시설의 지하화 할 경우, 제한된 지하공간을 효과적으로 사용하고 안정성을 확보할 수 있는 시공 기술인 파이프랙 모듈 공법에 대한 안정성을 검토하였다. 국내 도로의 운행기준 및 지하복합플랜트 실증 부지의 면적을 참고하여 파이프랙 모듈의 크기를 결정하고, 모듈 조립 시 플랜트가 받는 하중에 대해 해석을 수행하였다. 깊이 10m 이상의 지하공간에 설치하게 될 복합플랜트 설비를 고려하여 다양한 형태의 복층(5단) 파이프랙 구조 해석을 수행하여 작용하중과 부재가 견딜 수 있는 설계강도비 값을 검토하였다. 그 결과 모듈 형상에 따른 안정성을 고려한 파이프랙 소재를 추출할 수 있었고, 경제성을 고려하여 국내에서 활용빈도가 높은 SM460 강재를 사용할 경우 구조적으로 안전한 파이프랙 모듈 형상을 도출할 수 있었다. 가로, 세로 10m 실증 규모를 고려한 최적의 모델링을 적용하여 구조 해석을 수행한 결과 설계강도비(작용 하중과 부재가 견딜 수 있는 힘의 비율)가 1보다 작아 구조적으로 안정함을 확인할 수 있다. 지하에 설치되는 복합플랜트 외부 프레임 구조 설계 시 지형 및 기자재 형상에 따라 장치 위치에 따른 집중하중부위를 고려하여 Beam 사이즈를 결정하는 것이 중요하며, 향후 다양한 현장조건(지반상태, 지하수위 등)을 반영한 안정해석이 필요할 것으로 판단된다.
