[서울=뉴스핌] 최현민 기자 = 한국건설기술연구원이 반도체 공장과 데이터센터 등 대형 산업시설의 공사기간을 줄일 수 있는 콘크리트 기둥 공법을 개발했다. 기둥 내부를 비워 운반과 설치 부담을 줄이면서 기존 기둥 수준 이상의 내진성능을 확보한 것이 특징으로, 시공시간을 최대 30% 단축하는 것을 목표로 하고 있다.

건설연은 대형 산업시설에 적용할 수 있는 '중공 프리캐스트 콘크리트(PC) 기둥 공법'을 개발했다고 27일 밝혔다.

중공 PC 공법은 기둥의 바깥 부분을 공장에서 미리 제작한 뒤 건설현장으로 옮겨 내부에 콘크리트를 채우는 방식이다. 기둥 전체를 공장에서 제작하는 기존 PC 공법과 달리 가운데를 비워 운반 중량을 줄인 것이 특징이다.

반도체 공장과 데이터센터 등은 대형 설비를 설치하기 위해 기둥 사이 간격이 넓고 층고도 높아 대형 기둥을 사용해야 한다. 그러나 현장에서 철근을 조립하고 콘크리트를 타설하는 기존 방식은 거푸집 설치와 양생 등에 상당한 시간이 필요하다.

기둥 전체를 공장에서 제작하는 방식도 운반과 설치에 어려움이 있다. 대형 기둥 하나의 무게가 수십 톤에 달해 특수 장비를 사용해야 하기 때문이다. 철골 구조는 무게를 줄일 수 있지만 상대적으로 재료비가 높다는 단점이 있다.

이에 건설연 건축도시연구본부 연구팀은 기둥 단면의 약 60%를 비우고 외피를 공장에서 제작하는 방식을 개발했다. 현장에서 콘크리트를 채워 일체화하기 때문에 운반 단계에서는 무게를 줄이면서 완성 후에는 구조적 안정성을 확보할 수 있다는 설명이다.

특히 일반 건설현장에서 사용하는 크레인으로 설치할 수 있도록 설계해 대형 장비 사용 부담을 낮췄다. 현장 여건에 따라 기존 공법보다 시공시간을 최대 30% 줄이는 것을 목표로 한다.

내진성능도 확보했다. 연구팀은 국내 구조설계 기준에 맞춰 철근을 배치해 기존의 속이 찬 콘크리트 기둥과 동등하거나 그 이상의 내진성능을 확인했다.

연구팀은 실물 크기의 시작품을 제작해 공장에서 생산할 수 있는지도 검증했다. 향후 반도체 생산시설뿐 아니라 물류센터와 대형 창고, 주차타워 등 대형 기둥이 필요한 건축물에도 적용할 수 있을 것으로 기대된다.

박선규 건설연 원장은 "이번에 개발한 기술은 대형 기둥의 안전성을 확보하면서도 무게와 공사 기간을 함께 줄일 수 있어, 반도체 공장과 같은 대형 산업시설을 보다 빠르게 건설하는 데 활용할 수 있는 기술"이라며 "앞으로도 국가 핵심 산업의 기반 시설을 안전하고 신속하게 구축할 수 있도록 건설기술 고도화에 힘쓰겠다"고 말했다.

[AI Q&A]

Q1. 중공 PC 기둥 공법이란 무엇인가?

기둥의 가운데를 비운 채 외피를 공장에서 제작하고 현장으로 옮겨 내부에 콘크리트를 채우는 공법이다. 대형 콘크리트 기둥의 운반과 설치 부담을 줄이기 위해 개발됐다.

Q2. 기둥 무게는 얼마나 줄어드나?

기둥 단면의 약 60%를 비우는 구조로 제작한다. 다만 단면의 60%를 비운다는 것이 전체 기둥의 무게가 정확히 60% 감소한다는 의미는 아니다.

Q3. 공사기간은 얼마나 단축되나?

건설연은 기존 방식보다 시공시간을 최대 30% 단축하는 것을 목표로 설계했다. 실제 현장에서 달성한 단축률이 아니라 기술 개발 단계에서 제시한 목표치다.

Q4. 가운데가 빈 기둥도 지진에 안전한가?

기둥을 현장에서 콘크리트로 채워 일체화하고 구조설계 기준에 따라 철근을 배치한다. 연구팀은 기존 기둥과 동등하거나 그 이상의 내진성능을 확인했다고 설명했다.

Q5. 어디에 활용할 수 있나?

반도체 공장과 데이터센터를 비롯해 물류센터, 대형 창고, 주차타워 등에 적용할 수 있을 것으로 기대된다. 현재 실물 크기 시작품의 제작 가능성을 확인한 단계이며 구체적인 상용화 일정은 제시되지 않았다.

min72@newspim.com