1. 서 론
최근 국내에도 위협적인 규모의 지진이 발생하여 향후 피해 가능성이 커짐에 따라 내진에 대한 관심이 고조되고 있다. 구조물의 내진성능에 영향을 주는 요소 중 기초는 중요한 부분을 차지하며, 그 재료 또한 그러하다. 일반적으로 탄성이 크고 강성과 연성이 우수한 강관말뚝은 깊은기초의 재료로서 유용하나 기술자들에게 오랜 동안 고가(high cost)의 자재로 인식되어 건축물을 비롯한 대부분의 축하중이 지배적인 구조물 기초에는 상대적으로 저렴한 PHC말뚝이 사용되어온 반면, 강관말뚝은 횡하중을 받는 교량의 교대, 항만 접안시설 등 불가피한 경우에 한하여 활용되어 왔다. 강관말뚝은 재료가 균질하여 신뢰도가 높고 항타가 가능하여 시공 후 높은 지지력을 기대할 수 있으며 중량이 작아 운반 및 취급이 용이한 재료이다. 또한, 말뚝재료의 단위중량 대비 하중 지지능력이 크고 절단과 용접이음이 간편하며 절단부재의 재활용 비율이 높다. 반면, 풍화암 등 설계 지반여건에서 재료의 강도를 최대한 활용하지 못하거나 연암 이상의 조건에서 고강도 강관을 반영하지 않는 등 재료비로 인하여 최적화가 어려운 사례가 종종 있다.
한국지반공학회(2008)의 연구결과에 따르면 2002년 공사비를 기준으로 고속도로 교량의 특정형식 교각 및 교대에 대한 경제성 검토결과 강관말뚝이 대체로 경제적이었으나, 2008년 공사비를 적용한 경우는 PHC말뚝이 경제적인 것으로 나타났다. 또한, 철도분야에서 강관말뚝은 PHC말뚝 대비 재료비 측면에서 불리하므로 경제성 개선이 필요하다고 언급하고 있다. 실제로 1990년대에 개발된 PHC말뚝의 등장으로 강관말뚝은 재료비 측면에서의 가격경쟁력을 잃었고 2000년대에 도입된 현장타설말뚝으로 시장지배력이 더욱 악화되었다. 최근 말뚝기초 시장에서 강관말뚝의 시장점유율은 약 20%, PHC말뚝 약 70%, 현장타설말뚝 약 10% 수준으로 알려져 있다. 반면, 국내의 지반조건은 비교적 지지암반이 얕은 심도에서 출현하는 선단지지 형태의 말뚝이 시공되기 양호한 조건이므로 고강도 소재를 사용할 경우에 보다 큰 지반지지력을 유도할 수 있어 경제적인 말뚝설계가 가능하여 고강도 강관말뚝을 사용하기에 적합하다(Na et al., 2010). 한편, 강관말뚝의 가격은 전 세계 철강 원재료의 원가변화에 따라 가변적이며 최근 수년간은 눈에 띄게 하락한 실정이나 설계비 산출의 근간이 되는 물가정보지에 제대로 반영되지 않거나 설계자가 관성적으로 과거의 자료를 준용하거나 또는 철강업계의 홍보부족 등의 사유로 대다수의 기술자들이 체감하지 못하는 것이 현실이다.
깊은기초를 적용하는 교각의 하부구조는 말뚝, 그리고 교각구조물과 말뚝기초의 연결 부분이자 기초의 안정을 확보하기 위해 넓은 면적을 확보하는 푸팅(footing)으로 이루어진다. 한 무리의 말뚝기초로 이루어진 구조물기초에 대해 동일한 본수와 길이의 말뚝기초를 적용할 경우 본당 재료비가 저렴한 PHC말뚝이 경제적인 측면에서 유리하므로 대부분 PHC말뚝을 적용하는 사례가 다수를 이루고 있다. 그러나, 지층조건 및 말뚝기초의 배치 조건에 따라서 강성이 큰 강관말뚝을 적용할 경우 말뚝 본수를 절감시키고 이에 따라 푸팅의 크기를 축소시킨다면 기초의 공사비를 감소시킬 수 있다. 따라서, 본 논문에서는 동일한 지층 및 하중조건에서 PHC말뚝과 강관말뚝을 적용할 경우의 경제적 효과를 비교하기 위하여 수치해석과 허용지지력 검토결과를 가지고 공사비를 분석하였다.
2. 해석조건 및 방법
2.1 지층조건
동일한 지반에서 말뚝의 종류에 따른 공사비 절감 가능성을 검토하기 위하여 Fig. 1 과 같은 지층단면을 활용하였다. 검토단면의 지층은 지지층 암반이 얕은 심도에서 출현하고 그 상부에 수 미터 두께의 풍화암층이 존재하는 국내에서 흔히 접할 수 있는 대표적인 지층조건이다.
검토에 적용한 지반의 물리․역학적 특성치는Table 1 에 요약하여 나타내었다. 기초를 지지하는 기반암은 국내에서 흔히 나타나는 화강암으로 가정하였다. 암반의 일축압축강도는 구조물기초설계기준해설(2015)에서 제시하는 화강암의 일축압축강도 중 14,700~343,000kPa의 범위를 참고하여 70MPa을 적용하였다.
2.2 하중 및 해석조건
해석에 적용한 하중은 라멘교 형식으로 경간장 70m로 이루어진 00선 00~00간 철도공사 000교 교각(P3)의 푸팅중앙 작용하중을 준용하여 다음과 같이 결정하였다(Korea Rail Network Authority, 2015a).
수평하중이 작용하는 말뚝기초의 해석방법으로는 탄성지반 상의 보 이론에 기초한 지반반력 해석법, 탄성해석법 등이 있으나 이러한 방법들은 모두 지반을 탄성체로 가정한다. 이에 반하여 p-y곡선 함수법은 지반의 비선형 거동을 고려할 수 있으므로 상대적으로 연약한 지반에서 수평 및 모멘트 하중을 받는 깊은 기초의 해석방법으로 적절하다. 이러한 이유로 수평 정적하중을 받는 구조물의 말뚝기초 해석 시 p-y해석법이 널이 이용되고 있는데, 지반조건에 따라 Reese et al.(1974) 또는 O'Neill and Murchiscn(1983)이 제안한 경험적 p-y곡선 함수가 주로 이용되고 있다.
군말뚝은 말뚝-지반의 비선형 하중전이특성과 그룹효과 등에 따라 그 거동이 크게 변화한다. 따라서, 본 연구에서는 말뚝재료 및 지층조건, 말뚝본수에 따라 말뚝본체에 발생하는 부재력을 산정하기 위하여 군말뚝 기초 해석에 널리 사용되는 Group v8.0(Reese et al., 2010)을 활용하였다. Group8.0은 지반의 비선형성을 고려할 수 있는 p-y곡선법을 사용하여 지반-구조물 거동의 현실적인 모사가 가능하다. 다수의 말뚝이 무리를 지어 설치되는 강관 및 PHC말뚝에 대한 지반의 거동을 현실적으로 모사하기 위하여 Reese가 제안한 수평지반반력 감소계수(p-multiplier)를 적용하였다. 해석에서 지반은 Mohr-Coulomb모델을 적용하였고 말뚝은 보-기둥(Beam-Column)요소로 모델링하였다. 프로그램에서는 상부구조를 모델링할 수 없으므로 푸팅 중심부에 연직 및 수평하중과 모멘트를 작용시켜 해석을 수행하였다.
2.3 재료의 응력
말뚝기초는 변위 및 허용지지력 이외에 말뚝본체에 발생하는 응력에 대하여 견딜 수 있어야 한다. 말뚝본체 설계에서는 말뚝에 작용하는 하중에 의하여 발생하는 응력의 크기를 계산하고 말뚝재료의 허용응력을 고려하여 소요 말뚝단면을 결정한다. 말뚝에 작용하는 하중은 축 압축력, 횡방향력 그리고 모멘트가 있으며, 또한 이들 힘이 조합되어 작용하는 경우도 많다. 말뚝본체의 응력을 검토하는 방법으로는 허용응력법과 극한강도법이 있으나 보편적으로 허용응력법이 이용되고 있다. 말뚝에 발생하는 최대 응력은 재료의 허용응력을 초과하지 않도록 말뚝단면과 길이가 결정되어야 한다.
말뚝에 횡방향 하중과 휨모멘트가 작용할 때 말뚝재료에는 모멘트가 발생하게 된다. 이 때 말뚝머리가 자유인 경우에는 말뚝 중간에서 최대모멘트가 발생하고 말뚝머리가 고정된 경우에는 말뚝중간에서 발생한 최대모멘트보다 큰 말뚝머리 모멘트가 발생할 수 있다. 축 압축력과 횡방향력 및 휨모멘트를 동시에 받는 경우 말뚝에 발생하는 응력은 다음과 같이 결정한다.
(1)
여기서, 
는 말뚝재료에 발생한 응력, P는 말뚝에 작용한 축 압축력, A는 말뚝재료의 단면적, 
는 지중의 최대모멘트와 말뚝머리 모멘트 중 큰 값, I는 말뚝의 단면2차 모멘트이며, r은 말뚝단면의 도심으로부터의 거리이다.
식 (1)로 산정된 말뚝재료의 휨 응력은 재료의 허용응력을 초과하지 않아야 한다. PHC말뚝(B종)의 장기 허용압축응력은 24MPa이며, 강관말뚝의 경우 STK 400 및 STK 490 재료의 허용압축응력은 각각 140MPa 및 190MPa을 사용하였고, 각 외경의 2mm를 부식두께로 공제하였다. 해석에 이용된 말뚝재료의 제원과 허용응력을 Table 3에 요약하였다.
말뚝재료별로 산정한 허용력을 Table 4에 나타내었다. 강관 STK 400을 적용한 경우 강관의 두께에 따라 재료의 허용력은 1,526kN~2,394kN의 범위를 보였으며, 고강도강관 STK 490을 적용할 경우에는 2,071kN~3,249kN으로 STK 400 대비 약 1.36배 상승하는 것으로 나타났다. 최근 개정된 구조물기초설계기준해설(2015)에 제시된바와 같이 부식두께를 1mm로 적용할 경우에는 일반적인 부식두께 2mm 적용 시에 비해 강관말뚝 및 고강도 강관말뚝의 허용력을 10~14% 정도 추가로 고려할 수 있을 것으로 예상된다.
본 해석에 이용된 강관말뚝(D508, t12)과 PHC말뚝(D500, t80) 각각의 재료가 저항할 수 있는 허용력 산정결과를 살펴보면 PHC말뚝 대비 강관말뚝(STK 400)은 약 1.22배의 축하중을 지지할 수 있으며, 고강도 강관말뚝(STK 490)은 약 1.68배의 축하중을 지지할 수 있는 것으로 나타났다.
3. 말뚝과 푸팅기초의 지지층 조건별 해석
말뚝의 종류 및 본수에 따라 변화되는 푸팅기초의 크기를 고려하여 각 조건에 대하여 해석을 실시하였다. 푸팅의 두께는 ○○선 ○○~○○ 간 복선전철 건설공사의 ○○교 구간에 적용된 2.5m를 적용하였다(Korea Rail Network Authority, 2015b). 모든 해석케이스의 말뚝간격은 최소간격과 일반적인 범위를 고려하여 2.5~3.5D(D: 말뚝직경)의 범위를 적용하였다.
3.1 풍화암층 지지조건
3.1.1 해석케이스
풍화암을 지지층으로 하는 교각기초로서 PHC말뚝과 강관말뚝 적용을 검토하여 본수를 비교하였다. 비교를 위하여 본래 설계된 49본의 말뚝을 기준으로 하여 각각의 재료에 대하여 풍화암 0.5m 관입조건으로 말뚝길이 9.3m에 대하여 대표적으로 56본, 49본, 42본을 적용할 경우에 대한 수치해석을 수행하고 해석결과 발생하는 말뚝의 최대 연직력과 모멘트를 도출하였다. 말뚝의 최대 연직력과 허용지지력을 비교하고 연직력과 모멘트로부터 산정한 휨 응력을 허용 휨 응력과 비교하여 각각의 말뚝재료에 대하여 적용 가능한 말뚝 본수를 검토하여 PHC말뚝을 강관말뚝으로 대체 시 절감 가능한 말뚝 본수와 푸팅 크기에 대한 검토를 수행하였다. 해석케이스는 Table 5에 나타내었고 모델링 대표단면은 Fig. 2와 같다.
3.1.2 해석결과
해석케이스에 따라 세 가지 말뚝 본수의 PHC 및 강관말뚝으로 이루어진 기초를 각각 풍화암에 지지하도록 모델링하고 9×10.25m 크기의 푸팅 중앙에 연직력, 수평력, 모멘트를 작용시켜 한 본의 말뚝에 발생하는 최대 연직력 및 최대 모멘트를 산출하였다.
PHC말뚝의 경우 Fig. 3및 Fig. 4에 나타낸 바와 같이 말뚝 본수가 증가함에 따라 말뚝 본당 발생하는 최대축력 및 응력이 감소하였으며, 축력은 Fig. 3과 같이 세 가지 경우 중 말뚝 49본 및 42본을 설치한 경우 말뚝 중 일부가 허용기준(허용지지력을 하중으로 환산한 값) 821.0kN을 초과하여 설계상 불안정하였고 그 때의 최대 발생축력은 각각 859.2kN 및 979.2kN 이다. 말뚝재료의 응력도 Fig. 4에 나타난 바와 같이 말뚝 49본과 42본을 설치한 경우 말뚝 중 일부가 허용응력 24.0MPa을 초과하여 불안정한 것으로 나타났고 그 때의 최대응력은 각각 24.01MPa 및 25.99MPa 이다.
강관말뚝의 경우에도 Fig. 5 및 Fig. 6에 나타낸 바와 같이 말뚝 본수가 증가함에 따라 말뚝 본당 발생하는 최대축력 및 응력이 감소하였으나, 축력은Fig. 7과 같이 세 가지 경우 중 말뚝 42본을 설치한 경우에만 말뚝 중 일부가 허용기준(허용지지력을 하중으로 환산한 값) 832.0kN을 초과하여 설계상 불안정하였고 그 때의 최대 발생축력은 911.9kN 이다. 말뚝재료의 응력도 Fig. 6에 나타난바와 같이 말뚝 42본을 설치한 경우에 말뚝 중 일부가 허용응력 140.0MPa을 초과하여 불안정한 것으로 나타났고 그 때의 최대응력은 162.6MPa 이다.
이와 같이 풍화암 지지의 경우 PHC말뚝을 사용할 경우 49본의 말뚝이 지지력과 응력 모두에서 불만족한 반면, 강관말뚝은 PHC말뚝 대비 지지력 7.2%, 재료응력 5배 이상 여유가 있음을 확인할 수 있었다.
3.2 연암층 지지조건
3.2.1 해석케이스
풍화암지지 기초의 검토결과에서 강관말뚝의 길이를 늘려 연암을 지지층으로 적용할 경우 말뚝재료에 발생하는 모멘트를 다소 감소시킬 수 있고 지반의 허용지지력을 증가시킴으로서 강관말뚝의 본수를 추가적으로 절감시킬 수 있을 것으로 예상된다. 따라서 연암을 지지층으로 적용한 경우 말뚝 재료별 발생하는 부재력을 확인하기 위한 수치해석을 수행하였다.
연암을 지지층으로 적용할 경우 강관말뚝의 최소 적용 본수를 검토하기 위해서 Table 6과 같이 일정한 푸팅크기에서 말뚝본수를 49본, 42본, 36본, 30본으로 수치해석을 수행하였다.
3.2.2 해석결과
풍화암 지지조건과 동일한 하중 및 푸팅크기에 말뚝 재료를 강관으로 대체하여 연암층에 지지, 해석한 결과 Fig. 7과 같이 말뚝 한 본에 발생하는 최대축력은 872.5~1,416.5kN로서 허용기준(허용지지력을 하중으로 환산한 값) 2,383.0kN 이내로 네 가지 케이스 모두 만족하였다. 말뚝재료의 응력은 Fig. 8에 나타난바와 같이 말뚝 30본을 설치한 경우에 말뚝 중 일부가 허용응력 140.0MPa을 초과하여 불안정한 것으로 나타났고 그 때의 최대응력은 152.4MPa 이다.
이와 같이 강관말뚝을 풍화암을 관통하여 연암에 지지한 경우 지지력은 모든 케이스에서 충분히 만족하였고 그 안전여유는 최소 168.2% (30본 설치 시)로 허용지지력이 매우 크게 나타남을 알 수 있었다. 재료응력의 측면에서는 30본을 설치한 경우 허용응력을 약 8.9% 초과하여 불안정하였다.
결과적으로 얕은 풍화암층에 말뚝기초를 지지할 경우 허용지지력과 응력 모두를 만족하는 말뚝 본수는 PHC말뚝 56본, 강관말뚝 49본로서 강관말뚝을 설치할 경우 7본(약 12%) 절감되었다. 반면, 얕은 풍화암을 관통하여 연암층에 지지할 경우 강관말뚝은 36본 설치로도 안정성이 확보되었으며, 이는 풍화암층에 지지된 PHC말뚝 대비 20본(약 36%)이 절감된 결과이다.
4. 경제성 비교
지지력 및 응력에 대한 해석결과 풍화암 지반에 지지되는 PHC말뚝은 56본이 소요되고 푸팅크기(B×L)는 9×10.25m로 설계되었다. 강관말뚝은 풍화암을 관통하여 연암층에 지지될 경우 36본이 소요되고 그때의 푸팅크기는 말뚝 수에 따라 줄어 9×9m로 가능한 것으로 확인되었다. 이때 강관말뚝을 고강도 강관으로 변경하여 해석한 결과 본수는 30본, 푸팅은 6.5×7.75m까지 절감할 수 있는 것으로 나타났으며, 각각의 경우를 Table 7에 나타내었다. 고강도 강관(STK 490)의 재료 허용응력은 190MPa, 부식두께는 2mm를 공제하였다.
위의 세 가지 최적화된 설계결과를 가지고 공사비를 상호 비교하였다. 시공법은 실무에서 흔히 사용되는 매입공법(SIP)을 적용하였고, 기초의 공사비는 최근의 실제 설계사례(00선 00 ~00 복선전철 제0공구)의 비교자료를 참조하였다. 그 결과 말뚝의 재료비와 설치비(암반천공 포함)를 합하여 PHC말뚝의 경우 118,182원/m, 강관말뚝의 경우 241,354원/m(STK 400) 및 289,625원/m(STK 490)이 가정되었다. 푸팅공사비 단가는 콘크리트 재료 및 타설비 80,870원/m3, 철근 재료비와 조립비를 합하여 949,994원/ton, 거푸집 공사비 32,544원/m2를 적용하여 비교하였다.
4.1 케이스별 공사비 비교
말뚝 재료별 적용이 가능한 최소 말뚝본수 및 푸팅크기로부터 말뚝공사비, 푸팅공사비를 각각 산정하고 경제성을 비교하여Table 8과 Fig. 9에 나타내었다.
말뚝공사비와 푸팅공사비를 바탕으로 풍화암지지 PHC말뚝과 연암지지 강관말뚝의 공사비를 비교한 결과, 일반 강관말뚝을 적용할 경우 말뚝공사비가 증가하였으나 푸팅공사비는 감소하였으며, 일반강관말뚝 적용 시 약 12%의 공사비 증가가 나타났다. 반면, 고강도 강관말뚝을 적용할 경우 말뚝공사비 증가에 비해 푸팅공사비의 감소가 더 크게 나타나 PHC말뚝 대비 약 16%의 공사비 절감이 가능한 것으로 나타났다.
본 공사비 비교결과는 지형의 특성에 따라 푸팅공사를 위해 발생하게 되는 굴착공사비 및 가시설 공사비를 제외한 금액으로 실제 적용 시에서는 더 큰 비용 절감의 효과를 나타낼 수 있다.
4.2 풍화암층 두께 변화에 따른 공사비 비교
앞에서의 분석은 연암층 위에 놓인 풍화암층의 두께를 1.7m로 가정하고 수치해석을 통하여 산정된 소요말뚝 본수, 푸팅의 크기와 결과를 바탕으로 경제성을 비교한 것이다. 앞서 검토된 단면보다 풍화암층이 두꺼워질 경우 암반지지 말뚝기초에 작용하는 연직력 및 모멘트의 변화는 크지 않을 수 있으나, 말뚝의 길이가 길어짐에 따라 말뚝공사비는 증가할 것으로 예상된다.
따라서, 풍화암지지 PHC말뚝 기초를 기준으로 일반강관 및 고강도강관 말뚝 적용 시 공사비를 풍화암층 두께의 변화에 따라 산정하여 비교하였다. 그 결과는 Fig. 10과 같다.
풍화암층 두께 변화에 따른 말뚝재료별 기초 공사비 비교 결과, 일반강관의 경우 풍화암층 두께에 관계없이 PHC말뚝 적용 시 보다 높은 공사비를 보였으나, 풍화암층 두께가 0m인 경우는 PHC말뚝과 거의 비슷한 수준의 공사비를 나타내었다. 고강도 강관말뚝 적용 시 풍화암층 두께가 증가함에 따라 PHC말뚝 기초의 공사비와 격차가 감소하였으며, 풍화암층 두께 5m이하에서는 고강도 강관말뚝 기초의 공사비가 저렴한 것으로 나타났다.
강관말뚝 및 고강도 강관말뚝의 경우 구조적 성능뿐 아니라 운반중량, 두부절단으로 인한 강도손실의 불확실성 등의 측면에서도 PHC말뚝에 비해 우수하므로 비슷한 수준의 경제성이 확보된다면 PHC말뚝보다는 강관말뚝을 사용하는 것이 합리적이다. 따라서, 위의 분석결과와 같이 풍화암층이 두껍지 않은 경우 강관재료를 적극 활용하는 것이 경제성 확보와 더불어 구조물 기초공사의 신뢰성을 높일 수 있는 방법이라 판단된다.
5. 결 론
동일한 지층 및 하중조건에서 PHC말뚝을 강관말뚝으로 대체할 경우 말뚝 본수의 변화와 푸팅을 포함한 공사비를 비교하였으며, 그 결과를 요약하면 다음과 같다.
풍화암층에 PHC말뚝을 설치한 경우 지반의 지지력과 말뚝의 허용압축응력을 만족하는 말뚝 본수는 56본인 반면, 강관말뚝은 49본으로 지지가 가능하였고 PHC말뚝과 비교하여 지지력은 7.2%, 재료응력은 5배 이상의 여유가 있었다. 따라서 강관말뚝을 풍화암층에 지지할 경우 PHC말뚝 대비 12.5%의 본수가 절감되었다.
실 사례로부터 가정된 1.7m 두께의 풍화암층을 통과하여 그 하부의 연암층에 강관말뚝을 설치한 경우는 36본으로 지반의 지지력과 재료의 허용응력을 모두 만족하였다. 지지력 측면에서는 30본을 설치할 경우에도 안전여유가 168.2%로 충분히 안정성이 확보되는 것으로 나타났다. 한편, 동일한 지층조건에 고강도 강관말뚝을 설치한 경우 만족하는 말뚝 본수는 30본이고 이는 일반강관 대비 16.7%가 추가로 절감된 수치이다. 결과적으로 깊은기초를 풍화암층을 관통하여 지지할 경우 일반 및 고강도 강관말뚝은 각각 풍화암층에 설치한 PHC말뚝 대비 35.7% 및 46.4%, 강관말뚝 대비 26.5% 및 38.8%의 본수가 절감되는 효과가 있는 것으로 나타났다.
푸팅두께가 일정하다고 가정할 경우 푸팅의 소요면적 측면에서 풍화암층을 관통하여 설치된 일반 및 고강도 강관말뚝은 풍화암층에 설치된 PHC말뚝 대비 각각 12.2% 및 45.4%까지 푸팅의 소요면적을 절감할 수 있는 것으로 나타났다. 푸팅의 면적과 말뚝 본수가 감소하면 말뚝에 발생하는 최대축력이 증가하는데, 본 연구에서는 푸팅면적이 24∼26% 감소한 경우 최대축력은 5% 이내로 증가하는 양상을 보였다.
이상과 같이 소요되는 말뚝 본수 및 푸팅면적을 포함하여 포괄적인 공사비를 비교한 결과 풍화암에 지지된 PHC말뚝과 비교할 때 연암층에 설치된 일반 강관말뚝의 비용은 12% 높게 산정된 반면, 이를 고강도 강관말뚝으로 대체하였을 경우는 오히려 16% 절감효과가 있는 것으로 나타났다. 이는 말뚝 가운데 고강도 강관말뚝의 재료비가 상대적으로 높으나 말뚝 본수 및 푸팅면적의 감소로 인한 비용 절감효과가 더 크기 때문으로 파악되며, 푸팅공사에 수반되는 가시설 및 굴착 공사비를 포함한다면 더 큰 절감효과가 기대된다.
풍화암층 두께를 변화시키며 해석하여 산정한 말뚝 본수와 푸팅크기를 고려하여 각 경우의 공사비를 비교한 결과 일반 강관말뚝의 경우 풍화암층 두께와 관계없이 풍화암층에 지지된 PHC말뚝 보다 공사비가 높게 나타났고 풍화암층이 없이 연암층에 지지되는 경우는 PHC말뚝과 유사한 비용이 소요되었다. 반면, 고강도 강관말뚝을 연암층에 설치한 경우는 풍화암층 두께가 5m 이하인 조건에서 PHC말뚝 보다 경제적인 것으로 나타났다.
결론적으로 풍화암층 두께가 5m 이하인 조건에서는 재료비가 다소 저렴한 PHC말뚝을 풍화암층에 지지하는 것 보다 풍화암층을 관통하여 연암층에 고강도 강관말뚝을 지지하는 것이 전체 공사비 측면에서 유리하므로 설계 및 시공 시 이에 대한 고려가 필요할 것으로 판단된다.
