- 건설硏, 속 빈 콘크리트 기둥 공법 개발

- 일반 크레인으로 설치 가능·내진성능 확보

중공 PC 기둥 구성 및 조립.[한국건설기술연구원 제공]
중공 PC 기둥 구성 및 조립.[한국건설기술연구원 제공]

[헤럴드경제=구본혁 기자] 반도체 공장과 데이터센터 등 대형 산업시설의 공사기간을 최대 30% 단축할 수 있는 새로운 콘크리트 기둥 시공기술이 국내 연구진에 의해 개발됐다. 기둥 내부를 약 60% 비워 무게를 줄이면서도 기존 기둥과 동등하거나 더 높은 내진성능을 확보했다.

한국건설기술연구원은 반도체 공장과 데이터센터 등 대형 산업시설을 빠르고 안전하게 건설할 수 있는 ‘중공 프리캐스트 콘크리트(PC) 기둥 공법’을 개발했다고 27일 밝혔다.

반도체 공장과 같은 대형 산업시설은 생산설비 설치를 위해 기둥 사이 간격이 넓고 층고가 높아 크고 무거운 기둥이 필요하다.

기존 현장 타설 철근콘크리트 공법은 거푸집 설치와 철근 조립, 콘크리트 양생 등에 많은 시간이 소요된다. 공장에서 기둥 전체를 제작하는 방식 역시 부재 하나의 무게가 수십t에 달해 운반과 설치에 특수 장비가 필요하다는 한계가 있었다.

건설연 건축도시연구본부 이상섭 연구팀은 이러한 문제를 해결하기 위해 기둥 내부를 비운 상태로 공장에서 외피를 제작한 뒤 현장에서 조립하고 콘크리트를 채워 넣는 새로운 공법을 개발했다.

핵심은 기둥 단면의 약 60%를 비워 운반·설치 단계의 무게를 대폭 줄인 것이다. 이를 통해 대형 특수 장비 대신 일반 건설 현장에서 사용하는 크레인으로도 기둥을 설치할 수 있도록 했다.

중공 PC 기둥 적용 목업 골조 조립 과정.[한국건설기술연구원 제공]
중공 PC 기둥 적용 목업 골조 조립 과정.[한국건설기술연구원 제공]

특히 국내 콘크리트 구조설계 기준에 따른 철근 배근 규정을 모두 충족하면서도 기존 속이 찬 콘크리트 기둥과 동등하거나 더 높은 내진성능을 확보했다.

연구팀은 1×1㎡ 단면의 기둥을 대상으로 평판형 커버와 ㄷ자형 외피를 결합하는 조립 방식을 개발했다. 이 과정에서 기둥 제작 공정을 단순화하고 구조성능 저하 위험을 최소화했다. 관련 원천기술 특허도 2건 등록했다.

이번 기술은 현장 여건에 따라 기존 공법보다 시공시간을 최대 30% 단축하는 것을 목표로 설계됐다. 다만 실제 현장에서의 공사기간 단축 효과는 향후 실증을 통해 확인해야 한다.

연구팀은 실물 크기의 시작품을 제작해 공장 생산 가능성도 확인했다. 향후 반도체 공장을 비롯해 데이터센터, 물류센터, 대형 창고, 플랜트, 주차타워 등으로 적용 범위를 확대할 계획이다.

특히 기존 강재 기반 합성기둥과 비교해 재료비와 시공비 측면에서도 경쟁력을 확보할 수 있을 것으로 기대된다.

개발 기술은 국내 건설기업인 까뮤이앤씨에 이전될 예정이다.

박선규 한국건설기술연구원장은 “이번 기술은 대형 기둥의 안전성을 확보하면서도 무게와 공사기간을 함께 줄일 수 있는 기술”이라며 “국가 핵심 산업의 기반시설을 안전하고 신속하게 구축할 수 있도록 건설기술 고도화에 힘쓰겠다”고 말했다.


nbgkoo@heraldcorp.com