[뉴스워치=전수용 기자] 현재 국내에서 준공된 최고 높은 건물은 포스코건설에서 시공한 인천 송도에 위치한 68층, 305m 높이의 ‘동북아무역센터’이다.

이런 가운데 포스코건설은 최근 전국에서 가장 높은 아파트인 85층 339m 높이의 엘시티(LCT) 더샵의 시공사로서 다시 한번 도전장을 내밀었다.

이 단지는 101층, 411.6m 높이의 랜드마크타워 1개동과 85층(A동 339.1m, B동333.1m)의 주거타워 2개동 등 총 3개동으로 조성될 예정이다.

지난 7월 포스코건설이 시공사로 참여하기로 결정된 엘시티 개발사업은 부산 해운대 해수욕장에 위치한 구 한국콘도와 주변부지 6만 5934㎡에 85~101층 높이 규모의 복합리조트를 건설하는 초대형 프로젝트이다.

3개 타워 가운데 가장 높은 랜드마크타워는 롯데호텔이 운영예정인 6성급 관광호텔과 장기투숙할 수 있는 레지던스 호텔, 파노라마 전망대 등이 들어설 계획이다.

아울러 85층 주거타워 2개동에는 전용면적 기준 144㎡와 161㎡, 186㎡ 등 총 3가지 평면 각 292세대와 244㎡의 펜트하우스 6세대로 총882세대의 아파트와, 3개 타워 하단부 포디움에는 실내외워터파크, 쇼핑몰을 포함한 각종 관광·상업시설로 구성될 예정이다.

포스코건설, 국내서 초고층 건물 최다 시공

엘시티의 연면적은 총 66만 1138㎡규모로 63빌딩 연면적의 2.8배에 달하고 높이는 411m로 세계 11위권에 해당되는 초고층 건물이다.

이에 따라 포스코건설은 지난 2014년 7월에 준공한 인천 송도 동북아무역센터(305m)를 비롯해 동탄 메타폴리스(249m), 인천 송도 더샵 퍼스트월드(237m), 부산 더샵 센트럴스타(207m) 등 높이 200m 이상 또는 50층 이상 건물 시공실적을 8건이나 확보해 국내에서 초고층 건물 시공경험이 가장 많다.

국내 건축법은 30층 이상은 고층건축물, 30~50층은 준초고층 건축물, 50층 이상은 초고층 건축물로 구분하고 있고, 국제 초고층 학회에서는 건축물의 높이가 300m 이상은 슈퍼텔(Supertall), 600m 이상 메가텔(Megatall)로 구분해 오고 있다.

이와 관련 국제 초고층 학회는 중동과 중국 등 신흥국가를 중심으로 랜드마크적 수직복합도시(Vertical & Compact City) 건립 경쟁이 가속화돼 초고층 건물 세계시장 규모가 2015년 1138억 달러에서 오는 2020년 1696억 달러(약 193조원)로 증가할 것으로 전망하고 있다.

더불어 국내 초고층 건물 시장은 약 35조원 규모로 추산되며 국내의 다양한 초고층 건축물 시공실적에도 불구하고 아직 설계등 기술의 상당 부분을 선진 외국 업체에 의존을 하고 있는 실정이다.

엘시티에 적용되는 포스코건설 초고층 관련 기술력

포스코건설은 초고층 빌딩을 회사의 핵심상품으로 선정한 후 초고층 분야별 전문인력만 200명 이상을 보유하고 있으며, 향후 15년 이상의 중장기 계획을 통해 초고층 분야에서 특허 86건, 신기술 5건으로 국내 건설사 중 가장 많은 기술개발 실적을 달성하고 있다.

또한 국책연구과제로 초고층 빌딩 설계 및 시공 기술연구단에 참여해 초고층 전문가와 지속적인 연구개발을 진행하고 있으며, 동경철강과 신일본제철주금 등 해외 초고층 관련 우수기술을 보유한 회사, 기관들과 기술협력도 추진 중이다.

이번 엘시티 공사에 적용되는 포스코건설의 초고층 핵심 보유기술은 크게 5개 분야로 △초고층 구조기술 △고성능 재료기술 △첨단 시공기술 △시스템 최적화기술△거주성능 및 설비 분야기술 등이다.

이 가운데 ‘초고층 구조기술’은 초고층 건물을 시공할 때 반드시 강풍과 지진에 대비해 시공을 하는데, 엘시티는 초속 40m 이상의 강풍과 6.5의 진도에도 견딜 수 있도록 층 중간중간에 RC(Reinforced Concrete, 철근콘크리트) 아웃리거벨트월(Outrigger Beltwall) 공법이 적용된다.

RC 아웃리거벨트월은 건물의 횡력저항을 강화하기 위한 구조물로 랜드마크타워 20층, 48층, 76층, 97층과 주거타워 8층, 38층, 62층에 시공되며 해당 층은 일반용도로 사용되지 않고 재난사고 발생시 피난안전구역으로 활용하게 된다.

초고층 건물은 횡력저항 외 중력 하중으로 기둥과 벽체 등에 축소현상이 발생하게 되는데 이로 인한 구조의 안전성과 시공 품질 저하, 마감재, 설비배관, 창호 등의 변형과 파손을 일으킬 수 있는 문제점들은 기둥축소 엔지니어링으로 해소할 수 있다.

이에 포스코건설은 기둥과 벽체 등에 발생하는 축소량을 해석, 계측하고 공사할 때 골조를 보정하는 등 이에 대한 실적을 가장 많이 보유하고 있으며, 이렇게 축적한 기술들을 엘시티시공사에 적용해 건물의 안전성과 품질을 확보할 계획이다.

또 ‘고성능 재료기술’은 바닷가 바로 앞에 지어지는 엘시티 위치의 특성을 고려해 해안지역 건축물에 날아드는 염분(비래염분)량에 따라 최적의 외장재료 선정하는 시스템과 신개념 강재 부식 방지 공법을 도입하게 된다.

부산과 인천 송도 지역에서 건물과 해안의 거리, 방향, 건물 높이, 시기별 비래염분량에 대한 DB를 구축하고 시뮬레이션을 통해 건축 마감재를 선택하게 되며 아연과 알루미늄의 고주파 아크용사를 통해 표면에 피막을 형성하는 초내구성중방식 공법을 적용할 계획이다.

용사(Metallizing, Spraying)란 금속이나 급속 화합물을 가열해 녹여 가공물의 표면에 분무시켜 밀착시키는 방법이다.

이어 ‘첨단 시공 기술’ 역시 초고층 건물에는 점성이 강한 고강도콘크리트를 타설할 경우 토출량 저하로 콘크리트 품질이 저하되는 등의 문제점이 발생할 수 있으므로 엘시티에는 고유동콘크리트 배합기술을 적용하고 타설장비를 사전에 시뮬레이션할 계획이다.

고유동콘크리트 배합기술이란 콘크리트의 점성을 떨어뜨려 유동성을 높이면서 동시에 유동성 증대로 인한 재료의 분리를 방지하는 기술을 의미하며 타설장비는 시뮬레이션을 통해 성능 충족여부를 미리 예측할 수 있다.

또한 콘크리트 양생시 발생하는 수화열로 인해 콘크리트의 품질 저하를 예방하기 위해 초저발열 고강도 콘크리트 배합설계를 적용해 콘크리트의 품질도 확보하게 된다.

한편, 포스코건설은 국내 최초로 120MPa 콘크리트를 250m 높이에 압송하는 기술도 보유하고 있으며 저압 펌프카로 시공 가능한 150MPa의 콘크리트도 개발해 인천 송도 더샵센트럴파크에 적용한 바 있다.

엘시티가 좌우로 기울지 않고 수직으로 똑바로 올라가고 있는지는 인공위성을 이용한 위성측량시스템(GNSS, Global Navigation Satellite System)과 경사계 계측을 통해 수시로 모니터링 하며 초정밀 시공을 수행하게 된다.

또한 ‘시스템 최적화 기술’은 S.H.M(Structural Health Monitoring)시스템이란 첨단 계측 기술을 이용해 실시간으로 초고층 건축물의 구조 건전도를 관찰하는 것으로 사용자의 안전을 객관적으로 평가 보증하고 건물의 지속가능 시간을 정량적으로 최대화 할 수 있도록 유지 관리하는 통합 시스템을 의미한다.

국내 최고층 건물인 동북아무역센터에 본시스템을 적용했으며 GPS, 풍향풍속계, 지진계, 가속도계를 통해 실시간으로 건물의 변위를 관찰하고 계측 결과에 따라 알림 및 대응 지침을 마련하고 있다.

마지막으로 ‘거주성능 및 설비 분야 기술’은 연돌효과로 겨울철 고층 건물에서 흔히 발생하는 현상이다. 빌딩 내부의 온도가 외부보다 높고 밀도가 낮아 외기가 내부로 들어오면 위쪽으로 강하게 이동하게 되는데, 이 모습이 마치 굴뚝에서 연기가 나는 것과 같아 굴뚝효과(Stack Effect)라고도 부른다.

이와 관련 포스코건설은 국내 최초로 초고층 연돌 효과를 실시간으로 진단할 수 있는 기술을 개발했으며 이로써 초고층 건물의 겨울철 난방비를 최대 30% 가량 절감할 수 있게 됐다. 국내 최고층 건물인 동북아무역센터에서는 실시간으로 연돌효과를 모니터링 하고 있으며 엘시티에도 도입할 방침이다.

포스코건설 황태현 사장은 "지난 15년간 초고층 분야에 대한 지속적인 연구개발을 통해 국내 최고 수준의 기술력을 확보하고 있다"며 "해운대 엘시티 사업의 성공적인 수행을 위해 포스코건설 전 임직원은 최선을 다하겠다"고 밝혔다.