서언
옛날에는 의사가 환자를 진단하는데 청진기 하나가 전부였다. 그러나 요즈음에는 청진기에 초음파, X-Ray, MRI 등 각종 장비도 추가되고 결과의 판단에는 내과, 외과, 방사선과 등 여러 의사가 협의하여 판단함으로써 오진 및 치료효율을 높이려 노력하고 있다고 한다. 마찬가지로 구조물인 콘크리트의 압축강도라든지 균열, 공동 등의 내부결함 혹은 철근의 굵기, 배치 간격, 피복두께 등 배근상황을 정확하게 파악하기 위하여는 표면 경도법, 음속법 및 전자기법 등을 이용한 내부탐사 기술 등 다양한 방법이 이용되고 있고, 역시 재료 전문가 및 구조 전문가 등의 협력이 필요하다. 
그러나, 우리나라의 일부 진단업체에서는 여러 상황을 충분히 고려하지 않고, 유사전문가가 잘못된 이해로 오진하는 사례도 있어, 본 고에서는 콘크리트의 여러 진단항목 중 압축강도 추정에 대하여, 그중에서도 슈미트 햄머법 적용을 대상으로 그의 적용에 문제점을 제시하고 해결책을 모색함으로써 구조체 콘크리트의 정확한 강도 추정에 기여 하고자 한다.

슈미트 햄머 비파괴 시험법 개요
이전 기술강좌(제97회~100회, 316회)에서도 언급한 바와 같이 콘크리트 강도 추정을 위한 비파괴시험 방법으로는 수많은 방법이 있지만, 저렴하고 간단하며 비교적 상관성이 좋음에 기인하여 슈미트 햄머법 비파괴시험이 가장 많이 이용되고 있다.
그런데, 슈미트 햄머법은 표면경도에 해당하는 반발도가 탄성계수와 비례관계에 있고, 또한, 탄성계수와 압축강도는 상관성이 높음에 의해 구축 되어진 방법이다. 그러나, 일례로 석회암 골재의 경우는 콘크리트의 탄성계수는 크게 될지라도 압축강도는 크지 않아 압축강도에 무관하게 반발도 만 크게 하는 오차를 유발할 수 있다.
실험요인으로도 슈미트 햄머는 표준화되어 있더라도 사용횟수가 많아지면 스프링의 이완으로 오차가 발생할 수 있음에 표준 경도를 갖는 테스트 엔빌(Test anvil)로 500회 전후의 사용 시마다 정확도를 확인한 후 필요하면 기기 수정 후 사용해야 한다. 측정 면 상태로서는 기술강좌 99회에서 언급한 것처럼 두께 100mm 이상의 슬래브, 150mm 이상의 보 또는 기둥의 콘크리트 표면으로 하고, 부재 가장자리로부터 50mm 이상 안쪽으로 요철이 없는 평활한 면을 선택한다. 1회 측정 부위에서는 25~50mm 간격으로 20회 이상 타격 후 ±20% 이상 값은 제외하고 평균치를 유효숫자 3자리로 반발도 값을 구한다. 이때 반발도에는 골재 등 사용재료의 고려, 타격 각도에 따른 보정, 함수상태에 따른 보정 등 보정치를 구해 보정 반발도로 한다. 
압축강도의 추정은 기존의 반발도와 압축강도 간의 상관관계로 알려진 추정식에 대입하여 압축강도를 추정한다. 그러나 28일 이상 경과한 경우라면 여기에 재령계수를 곱하여 추정 압축강도를 구하게 된다.

측정 대상 부위 및 추정식 적용의 문제점
측정대상 부위도 어느 부재의 어느 곳을 대상으로 할까도 중요한 고려사항이다. 일반인 들은 동일 품질의 콘크리트를 건설물에 타설한 경우 어느 부분이나 강도가 동일할 것으로 생각한다. 그러나 기둥, 보, 벽, 슬래브 및 계단의 경우 다짐 정도의 영향으로 기둥, 보, 벽은 강도가 크고, 슬래브는 작은데, 특히 계단의 경우는 넘쳐 흐름으로 다짐을 할 수 없어 작은 경우가 많다. 또한, 수직부재인 기둥, 벽인 경우는 블리딩 등 재료 분리의 영향으로 하부보다 상부는 20% 이상 강도가 작은 경우가 있고, 벽과 기둥인 경우는 건조에 따른 수화불량의 영향으로 벽의 강도가 작으며, 기둥의 경우도 동일 평면상으로는 <그림 1>과 같이 건조에 따른 수화불량의 영향으로 모서리 및 표면이, 그것도 W/C가 커서 강도가 작은 경우 더 깊게 저하한다. 단, 매스콘크리트인 경우는 중심부의 경우 초기의 고온 수화에 따른 강도 역전현상 및 수화용 수분의 부족으로 작게 나타난다.
그러므로 정확한 구조체의 압축강도 진단을 위하여는 어느 부위를 대상으로 할까의 문제가 있을 수 있는데, 결론적으로는 다양한 부재에 대하여 전체적인 품질을 파악하고 최대값, 최소값, 평균, 표준편차 등을 고려하여 총체적인 관점으로 판단할 필요가 있는 것이다.
그러나, 우리나라에서 슈미트 햄머법 비파괴시험으로 압축강도를 추정함에 있어 가장 문제가 되는 것은 반발도에 따른 압축강도 추정식의 적용에 관한 것이다. <그림 2>는 일본 나고야대학 다니가와(谷川) 교수가 감수한 「콘크리트 구조물의 비파괴검사·진단방법」에 일본대학 유와사(湯淺) 교수가 소개한 압축강도와 반발도(Ro) 간의 관계를 나타낸 것이다. 여러 가지 조건에 따라 시험자마다 많은 편차가 있다는 것을 알 수 있는데, 일례로 반발도가 25라고 하면 제일 작은 것은 8MPa에서부터 제일 큰 것은 28MPa이고, 반발도가 40이라고 하면 20MPa에서부터 50MPa까지 2배 이상의 큰 차이를 나타낸다. 물론 우리나라의 경우도 시험한 추정식이 없는 것은 아니지만, 어느 식이든지 구조체와 가장 잘 상응하는 추정식을 도입하는 것이 중요하다. 그러나, 오래된 일이지만 국내 모 지역 안전진단의 경우 낮은 강도일 때 제일 크게 압축강도가 추정되는 일본건축학회 식만을 이용한 경우도 있었음에 이는 정확한 강도 추정에는 문제가 될 수 있다.
따라서 이와같은 경우는 실 구조체에 이용한 재료 및 배합으로 압축강도 추정식을 만들어 그것을 적용하거나, 슈미트 햄머법과 동시에 초음파 속도법 등과 복합하여 평가하거나, 코어채취 후 압축강도 시험으로 상관성을 구하여 수정계수를 도입하는 등 정밀도를 높이는 추가적인 노력이 필요한 것이다. 

결 언
구조체 콘크리트의 압축강도를 정확하게 추정하기 위하여는 슈미트 햄머법 비파괴시험의 영향인자를 정확히 이해하여 반영하고, 합리적으로 측정대상 부위를 선정한 다음, 올바른 추정식을 적용하여야만 하는 것이다. 특히 여러 의사가 협력하여 진단하고 치료하는 것처럼 구조물의 압축강도 추정 등 내력 판단에는 품질시험기술사와 구조기술사의 협력이 어느 때보다 필요한 시점이라고도 생각된다. 만약 그렇지 않다면 이런 문제를 해결하기 위하여 일본처럼 구조물진단사 제도를 도입하여 이들로부터 정확한 진단을 시행하게 하는 방안도 검토해볼 만하다.