고난이도 리깅 작업 사례를 통한 기술 분석 및 시사점

고난이도 리깅 작업 사례를 통한 기술 분석 및 시사점

건설기계산업연구원   김인유

 

 

1. 개요

산업 현장에서의 중량물 인양 작업은 단순한 기계 조작을 넘어, 공간 제약, 비표준 하중 조건, 고도 안전성, 현장 조건 분석, 공학적 설계 능력이 총체적으로 요구되는 고난도 작업이다. 특히 정유·화학·에너지 시설과 같이 구조물이 밀집되어 있고 가동 중인 환경에서는 더욱 고차원적인 리깅 기술이 필요하다.

최근 중량물 취급 산업에서는 단순 인양에서 벗어나 "정밀 제어 기반 리깅", "모듈형 설비 운반", "공간 최적화 인양" 등 고기능 복합 리깅 기술이 대두되고 있으며, 이는 스마트 플랜트, 해상 구조물, 원전 및 고층 구조물 건설 등에서 핵심 기반 기술로 간주되고 있다. 따라서 리깅은 더 이상 보조작업이 아닌 핵심 엔지니어링 프로세스로 인식되어야 하며, 체계적인 설계와 표준화된 운영, 안전 분석, 기술 인프라 구축이 필수적이다.

본 보고서는 SC&RA(전미 크레인 및 운송협회)가 선정한 "올해의 작업" 수상 사례 3건을 중심으로, 최신 리깅 기술과 공법, 운영 전략을 분석하고 그 기술적 함의와 미래 확장 가능성을 도출하고자 한다.

 

2. 사례 분석

2.1 워시 타워 설치 (S-Oil, 한국)

• 작업 개요: 794톤, 약 70m 높이의 수산화 및 수세 타워를 정유 플랜트 내 협소 공간에서 인양 및 설치
• 사용 장비: Liebherr LR 12500-1.0 (2,500톤급), LR 1750 (750톤급)
• 기술적 포인트:

• 비대칭 CG 대응을 위한 트러니언: 타워 무게중심이 수직선상에 위치하지 않아 맞춤 트러니언 및 테일링 러그를 설계하여 하중의 안정성과 회전 제어 확보
• 3D 스캔 + FEA (유한요소해석): 실제 타워의 형상, 무게중심, 지점 응력을 정확히 분석하여 리깅 구조 최적화
• 지면 하중 분산 설계: 강판 및 매트를 통해 크레인과 하중이 전달되는 지점의 지반 지지력을 계산하여 안정화
• 기상 감지 시스템: 풍속 13.4m/s 초과 시 자동 작업 중단 신호 구현

• 성과:

• 고정밀 조종으로 안전하고 정확한 인양 성공
• 과설계를 방지함으로써 리깅 및 장비 임대 비용 절감
• 중량물 설치 분야의 기술적 기준 제시

 

2.2 셰이커 스크린 교체 (ProLift Rigging, 미국)

• 작업 개요: 13.6톤 규모의 셰이커 스크린을 제한된 높이와 구조물 내에서 교체
• 사용 장비: Bear Paw 캔틸레버 시스템, 멀티포인트 스프레더 바
• 기술적 포인트:

• 멀티포인트 캔틸레버 리프팅: 캔틸레버 구조를 기반으로 수평 오프셋이 있는 상태에서 수직 인양 경로를 확보
• 붐-스윙-윈칭 연계 제어: 크레인의 메인 붐, 회전부, 윈치라인을 동기화시켜 제한 공간 내에서 정밀 이동 가능
• 후크 이동 예측 제어: 리깅 시뮬레이션을 통해 3D 공간상에서의 후크 경로 및 회전 반경을 사전 검토
• 작업 위험성 평가(WRA): 인양 전후 공정별로 위험요소를 등급화하고 대응 매뉴얼 적용

• 성과:

• 작업 예정일보다 하루 앞서 완공
• 고객 만족도 10점 만점 기록
• 구조물 손상 없이 고소작업 안전 확보

2.3 리액터 제거 및 수리 (Allegiance Crane, 미국)

• 작업 개요: 가동 중 플랜트 내 107톤 리액터 2기 제거, 수리 후 재설치
• 사용 장비: Cometto Eco 1000 SPMT, Hydra-Slide 턴테이블, 맞춤형 인터페이스 및 스태커블 받침대
• 기술적 포인트:

• 단계별 리프팅 시스템: 리액터를 1피트(30cm) 간격으로 리프팅 후 고정받침 삽입 → 반복 상승
• 회전 작업 자동화: 턴테이블을 활용해 구조물 회전을 정밀 제어하며 장애물 회피
• 받침 구조 설계: 플랜트 바닥의 기존 구조물 위에 맞춤형 지지대를 볼트 체결함으로써 무리 없는 하중 분산 가능
• 무크레인 솔루션: 대형 크레인 없이도 SPMT와 턴테이블 조합으로 리프팅부터 위치 복귀까지 수행

• 성과:

• 공간 제약 극복, 리프팅 중 간섭 최소화
• 대형 장비 불필요로 비용과 공간 효율성 향상
• 반복 적용 가능한 공정 모델 구축

 

3. 기술적 시사점

• 맞춤형 리깅 장비의 설계 역량이 성공의 핵심

• 표준 장비만으로는 공간 제약 및 복잡 하중 조건에 대응하기 어려움
• 구조물 특성과 하중 특성에 맞춘 설계 능력이 필수

• 엔지니어링 기반 시뮬레이션과 분석의 중요성

• 3D 모델링과 FEA 없이 고하중 인양의 안전성을 확보하기 어려움
• 사전 해석이 리스크를 줄이고 비용도 절감함

• 작업 절차의 정형화와 안전 프로토콜의 내재화

• 기술만큼 중요한 것은 작업 전 안전 브리핑, 역할 분담, SOP 공유
• WRA(작업 위험성 평가)는 모든 사례에서 핵심 관리 도구로 작용

• 리깅 자동화 및 디지털화의 가능성

• 반복 가능하고 정밀 제어가 가능한 시스템은 향후 자동화와 연결될 수 있음
• SPMT, 캔틸레버, 턴테이블 등은 미래 기술 접목의 기반

4. 적용된 기술적 특징

구분	적용 사례	기술 요소	설명
1	워시 타워 설치(S-Oil, Denzai KK)	맞춤형 트러니언 + 테일링 러그	비대칭 하중에 대한 지점 설계. 회전 및 하강 중 하중 분산 및 안정성 유지.
		3D 스캐닝 + FEA	실측 데이터 기반 무게중심, 응력 해석. 정밀한 하중 해석 및 장비 배치 최적화.
		고하중 리깅 구성품	Crosby 샤클, 그로멧 슬링, 스프레더 빔으로 하중 분산 및 리프팅 포인트 보호.
		풍속 자동 감지 시스템	13.4 m/s 초과 시 작업 중단 설정. 작업 안정성 확보.
		지면 압력 해석 및 보강	강판 매트를 통해 접지 하중 분산 및 침하 방지.
2	셰이커 스크린 교체(ProLift Rigging)	멀티포인트 스프레더 + 캔틸레버 시스템	구조물 간섭 회피를 위한 고정형 지지 프레임. 수직 통로 확보 없이 인양 가능.
		붐-스윙-윈칭 동기제어	제한된 공간에서 훅 이동을 위한 복합 동작 구현.
		후크 경로 사전 시뮬레이션	인양 중 충돌 방지를 위한 3D 경로 분석.
		WRA 및 SOP 기반 운영	매일 위험성 평가 + 절차 공유를 통해 작업 일관성과 안전 확보.
3	리액터 수리·재설치(Allegiance Crane)	SPMT 운용 (Cometto Eco 1000)	대형 설비를 밀폐 공간에서 수평 이동 가능. 자동 정렬 기능 포함.
		Hydra-Slide 턴테이블	272톤급 회전 장치. 리액터 방향 전환과 간섭 회피용.
		스태커블 맞춤형 받침 구조	1피트 단위 인양 후 고정 지지 가능. 용접 작업 접근성 확보.
		무크레인 모듈 작업 구조	대형 크레인 없이 인양-회전-복귀 일괄 수행 가능. 반복 프로세스에 적합.

 

 

4. 결론

• 본 보고서에서 분석한 고난이도 리깅 작업 사례들은 단순한 장비 조작 이상의 고차원적 엔지니어링이 적용된 대표적 예시로, 다음과 같은 결론을 도출할 수 있다:
• 기획 단계부터 리깅 설계가 프로젝트 전체 성패를 좌우한다: 단일 장비 선택이 아닌, 무게중심(C.G), 회전 반경, 공간 제약, 구조 간섭 요소까지 고려한 시뮬레이션 기반 리깅 전략 수립이 핵심이다.
• 맞춤형 리깅 장비 개발이 현장 대응 유연성을 확보한다: 트러니언, 멀티포인트 캔틸레버, 맞춤형 받침대 등은 기존 장비의 한계를 보완하며, 설비 보호와 공기 단축에 효과적이다.
• 사전 위험 평가와 운영 절차 정립이 안전성과 신뢰성을 보장한다: WRA, SOP, 안전 브리핑 등의 정형화된 프로토콜은 모든 사례에서 작업 리스크를 최소화하고, 반복 가능성을 높이는 기반이 되었다.
• 디지털 기반 자동화 가능성은 이미 기술적으로 준비되어 있다: SPMT 운용, 회전 턴테이블 제어, 후크 경로 추적 기술 등은 향후 스마트 리깅 자동화의 핵심 모듈이 될 수 있다.
• 따라서 향후 중량물 운반 및 설치 분야에서는 리깅을 단순 작업이 아닌 설계-분석-운영-디지털화가 통합된 고부가가치 산업 기술로 육성해야 하며, 관련 인력의 교육 체계 강화, 안전 표준 정립, 디지털 리깅 플랫폼 개발이 필요하다. 본 보고서의 사례들은 그 구체적 출발점을 제공한다.