몇 년간 지속된 고금리, 원자잿값 인상, 부동산 프로젝트파이낸싱(PF) 리스크 확대 등으로 어려움을 겪고 있는 건설업계와 머리를 맞대고 사업 다각화에 역량을 집중해 수익성을 높이고 신규 수요 창출로 불황을 정면으로 돌파하고자 한다.
강구조란 건축 구조상 주요한 부분에 형강, 강관 등의 철강재가 접합‧조립된 구조로 교각이나 고층건물을 지을 때 주로 이용된다. 이러한 강구조는 강도가 크고 내구성과 내진성이 뛰어나며 공사기간을 단축시킬 수 있는 강점을 가지고 있다.
반면 건설사가 강구조를 이용해 13층 이상의 고층 건물을 지을 경우에는 건물이 화재에 3시간 이상을 견뎌 대피 시간을 확보할 수 있도록 내화공사 작업을 필수적으로 추가해야 한다. 이러한 공사 추가는 결과적으로 건설사의 경제적‧시간적 부담으로 작용돼 강구조를 이용한 건물 고층화 작업에 장벽이 되고 있는 것이 현실이다.
현대제철과 각 협약사들은 이러한 문제를 해결하기 위해 내화공사에 소요되는 시간과 자재를 절감할 수 있는 현대제철의 내진‧내화 형강을 활용해 건물 고층화 작업에 특화된 신규 강구조 및 모듈러1) 내화공법을 개발한다는 계획이다.
현대제철이 세움구조엔지니어링과 공동 개발한 ‘콘크리트 충전형 합성기둥 공법(HC-Column)’실대형 실험에 성공햇다. 기존 콘크리트 충전형 합성기둥 공법은 강관 혹은 강재를 냉간 성형 후 폐단면(Closed section)에 콘크리트를 충전하는 공법으로, 콘크리트와 강재의 합성효과에 의해 기존 기둥 대비 작은 단면으로도 하중을 지지할 수 있다. 다만, 기존 콘크리트 충전형 합성기둥 공법은 수평부재인 보와 만나는 접합부의 보강이 필요하다. 보강으로 인해 추가 공정이 발생해 공사 일수와 비용이 증가 한다는 단점이 있다.
이번 현대제철과 세움구조엔지니어링이 공동 개발한 H형강을 이용한 합성기둥 공법의 경우 H형강 양쪽으로 냉간 성형된 C형태의 절곡판이 용접된 형태이다. H형강을 활용하면 기존의 각형강관과 달리 H형강의 웨브(Web)가 보와 만나는 접합부의 보강요소로 작용하여 번거로운 보강을 최소화할 수 있으며, 기둥 전 길이에 걸쳐 존재하는 웨브가 기둥의 구조적 안정성을 향상시킬 수 있다. 실대형 실험을 통해 합성기둥의 제작성, 시공성 및 콘크리트 타설 시 기둥의 안정성 전반을 평가하였으며 기존 공법 대비 약 40% 이상의 자재비용을 절감할 수 있을 것으로 본다.
철골조 아파트는 기존 철근콘크리트구조(RC구조, Reinforced Concrete) 아파트와 달리 넓은 내부 공간을 확보할 수 있고, 입주자 취향을 반영한 자유로운 평면배치는 물론 향후 리모델링도 용이하다는 장점을 갖고 있다. 특히, 지진에 대한 안전성 확보가 뛰어나며, 건축물 사용 수명도 길어 재건축에 의한 사회적 손실비용과 건축 폐기물 등 환경오염도 최소화할 수 있다.
이에 현대제철은 국내외 2,900여개 건설 프로젝트 관리를 통해 우수한 건설 엔지니어링 역량을 보유한 한미글로벌과 함께 철골조 아파트의 장점을 극대화한 아파트 개발에 나설 계획이다. 양사는 빠른 시일 내에 기술개발 운영위원회를 구성하고, 철골조 아파트 활성화를 위한 연구에 착수할 예정이다.
김선호 기자 Sh555@ilyo.co.kr
