건설연 ‘슈퍼콘크리트 연구단’, 美 초고성능 콘크리트 혁신상 수상
건설연 ‘슈퍼콘크리트 연구단’, 美 초고성능 콘크리트 혁신상 수상
  • 김형중 기자
  • 승인 2019.06.06 09:59
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미국서 열린 UHPC 이노베이션 어워드 건설연 전 부문 독점 수상
순수 국내 기술 100% 설계·시공, 구조물 국제적 수상 최초 사례

 

4일(미국 현지시간) 국토교통부, 국토교통과학기술진흥원의 건설기술R&D로 개발한 최첨단 건설기술이 미국 국제학술행사에서 초고성능 콘크리트 혁신상을 싹쓸이 했다. 사진은 KICT의 ‘슈퍼 콘크리트 연구단’김병석 연구단장(왼쪽에서 4번째)이 수상후 기념촬영을 하고 있다.
4일(미국 현지시간) 국토교통부, 국토교통과학기술진흥원의 건설기술R&D로 개발한 최첨단 건설기술이 미국 국제학술행사에서 초고성능 콘크리트 혁신상을 싹쓸이 했다. 사진은 KICT의 ‘슈퍼 콘크리트 연구단’김병석 연구단장(왼쪽에서 4번째)이 수상후 기념촬영을 하고 있다.

국토교통부, 국토교통과학기술진흥원의 건설기술R&D로 개발한 최첨단 건설기술이 미국 국제학술행사에서 초고성능 콘크리트 혁신상을 수상했다.

특히 이번 초고성능 콘크리트(UHPC:Ultra High Performance Concrete) 수상은 순수 국내 기술 100%로 설계·시공한 구조물이 국제적인 심사를 거쳐 수상해 의미가 매우 크다.

4일(현지시간) 미국 뉴욕에서 열린 미국연방도로청과 아이오와주립대가 공동 주관하고 미국과 유럽 콘크리트학회 등이 파트너로서 한 제1회 국제 ‘UHPC Innovation Awards’에서 이 같은 수상의 쾌거를 거뒀다.

이 상은 최근 3년간 UHPC로 설계 및 시공된 구조물을 인프라 문야와 건축물 분야로 나누어 심사했으며 한국건설기술연구원(KICT)의 슈퍼 콘크리트로 만들어진 ‘춘천대교’와 ‘힐링스테이 코스모스 리조트’가 양 분야를 석권했다.

KICT의 ‘슈퍼 콘크리트 연구단’은 나노 재료를 사용, 조직을 치밀하게 해 일반 콘크리트에 비해 강도가 5배 이상 크고, 수명도 4배 이상이며, 물처럼 흘러서 시공성도 우수하고, 제조원가도 50% 이상 절감된 슈퍼 콘크리트 재료와 구조물 응용기술 개발에 성공하여 건설현장에 적용 중에 있다.

세계 최초의 UHPC 도로 사장교인 레고랜드 진입교량은 전체 길이가 966m며 사장교 구간이 200m인 1주탑 사장교로서, 레고블록의 이미지를 형상화하고 어린이들의 순수한 마음을 잘 나타낼 수 있는 원형의 주탑을 설계함으로써 미관을 향상시켰다.

세계 최초의 UHPC 도로 사장교인 춘천대교 전경.
UHPC Innovation Awards ‘인프라 분야’ 수상작 : ‘세계 최초의 초고성능 콘크리트 도로 사장교 – 춘천대교(레고랜드 진입교량)’

원형 주탑을 가능하게 하기 위해서 상판의 무게가 가벼워야하는데 기존 콘크리트는 중량으로 구현이 힘들어서 KICT에서 개발한 ‘슈퍼 콘크리트’가 설계단계에서 결정됐다.

하지만, 경제성 문제와 대규모 공사 실적이 전무하고 특히 사장교와 같은 특수 교량에 이와 같은 새로운 기술을 적용하는 데에 따른 우려의 시선이 많았다.

본 사업을 맡은 대림산업과 설계를 수행한 DM엔지니어링, 그리고 UHPC 기술을 개발한 KICT는 이미 세계 최초의 UHPC 보도 사장교를 함께 건설(2009)한 전례가 있으며, 이후에도 연구개발과 함께 국내는 물론 미국·미얀마 등 해외에서 소규모 교량 건설을 병행하면서 축적된 노하우 등을 근거로 이 사업의 성공을 확신했다.

그 결과, ‘슈퍼 콘크리트’ 적용으로 상판의 무게를 30% 감소시킬 수 있게 되어 당초 의도대로 원형 주탑 설계가 가능해지고 상판을 지지해주는 강재 케이블 물량을 줄일 수 있어서 공사비도 보통 콘크리트를 적용한 경우에 비해 더 경제적인 것으로 분석됐다.

또한 상판이 슬림해지면서 내풍안전성 향상 및 교량 미관이 개선되는 효과를 거둘 수 있었다.

이 교량은 2년여의 공사 끝에 2017년 12월에 준공되어 UHPC를 적용한 세계 최초의 차도용 사장교로서 자리매김하고 있다.

UHPC Innovation Awards ‘빌딩 분야’ 수상작 : ‘세계 최초의 초고성능 콘크리트 건축 구조물 – 힐링스테이 코스모스 리조트’

세계 최초의 UHPC 건축 구조물인 ‘코스모스 리조트’는, 울릉도 절벽 위에 흰 천 자락 한 장이 살포시 내려앉은 느낌이 날 정도로 날렵한 구조의 디자인으로 설계했다. 

세계 최초의 UHPC 건축 구조물 전경.
세계 최초의 UHPC 건축 구조물 전경.울릉도 힐링스테이 KOSMOS 리조트.

일반 콘크리트로는 이러한 구조물의 구현이 불가능해서 ‘슈퍼 콘크리트’를 사용하여 복잡한 형상의 벽과 지붕의 두께를 12cm로 하고 철근도 배근하지 않으면서 기존에 비해 두께를 60%까지 감소시켰다.

또한, 나노소재를 사용함해 ‘슈퍼 콘크리트’ 조직에 물이 들어가지 않을 정도로 아주 밀실하고 우수한 내구성을 가지게 하여 해안가의 염화물 피해 우려를 해소시켰으며, 특히 현장타설 방법으로 시공하였다는 점에서 기술적인 의미가 매우 크다.

이 리조트는 더시스템랩에서 설계하고 코오롱건설(주)에서 시공했으며 KICT는 ‘슈퍼 콘크리트’ 기술을 이전했으며 품질관리를 지원해 지난 2017년 12월에 준공된 이 건물은 UHPC를 적용한 세계 최초의 건물 구조체로서 울릉도의 빼어난 자연 절경과 완벽한 조화를 이루고 있다. 

김병석 슈퍼 콘크리트 연구단장은 “국제학술단체에서 선정하는  ‘UHPC Innovation Awards’의 빌딩 및 인프라 2개 분야에서 단독 수상뿐아니라, 개념설계부터 시공까지 전 과정을 순수 국내 기술로 완공한 구조물이 국제 경쟁에서 수상한 사례는 유사 이래 처음"이라며 "자체 개발한 ‘슈퍼 콘크리트’ 기술력의 우수성이 세계적으로 인정받았다는 것을 의미한다”고 말했다.

이어 “최근 인프라 시설의 세계적인 건설 추세인 유지보수 최소화, 장수명, 급속 시공 등에서 국가 경쟁력을 갖춘 신기술로서 미래먹거리 창출에 크게 기여할 수 있다"며 "국내 시장 활성화와 해외시장 진출을 위해 다양한 응용기술 개발과 함께 대량 생산체계를 준비중”이라고 의미를 부여했다.


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