[서울=뉴스핌] 정영희 기자 = 건축물의 골격을 이루는 기둥 접합부의 시공 리스크를 최소화하고 안전성을 극대화한 공법이 새로 개발됐다.

14일 롯데건설은 건축물 기둥의 시공성과 구조적 안전성을 크게 높인 'ES-Col(선기초 기둥 일체화) 공법'으로 국토교통부 건설신기술(제1044호) 인증을 받았다고 밝혔다. 포스코이앤씨를 비롯해 효성중공업, 덕암테크와 협력한 성과다.

해당 신기술 개발 과정에서 롯데건설은 구조 안전성 검증 및 경제성, 시공성 평가를 맡았다. 포스코이앤씨의 경우 지하 시공 분야와 강재 설계를 책임졌다. 효성중공업 및 덕암테크는 현장 적용과 원천기술 개발을 수행했다.

새로운 공법의 주된 특징은 기둥 안쪽에 '사선형 수직 내다이아프램(합성기둥 내부 보강재)'을 덧댄 점이다. 보강재의 사선 배치를 통해 내부 콘크리트 타설관 설치가 가능해져 콘크리트가 막힘 없이 채워지도록 만들었다. 기둥에 가해지는 응력을 한층 효율적으로 분산해 접합 부분의 구조적 강성도 향상시켰다.

건물 기초 아래로 매설되는 근입부의 경우 종전의 박스형이나 H형강을 대체해 '원형강관'을 적용했다. 원형강관의 중간 부분에 구멍을 내어 콘크리트와 철골의 단단한 일체화를 유도했다. 기둥을 심는 과정에서 이 구멍으로 콘크리트가 원활히 흘러 정확한 수직도를 확보하게 해 안전성을 개선했다.

ES-Col 공법은 근입부와 기둥부를 하나로 결합해 하중 전달 체계를 단순화시킴으로써 전체적인 구조 시스템의 안전성을 끌어올렸다. 자재 물량 절감 효과를 거둬 최적화된 경제성을 입증했다. 땅을 파고 내려가는 역타공법 외에 보편적인 지상층 건물의 기둥에도 두루 적용 가능한 범용성도 확보했다.

롯데건설 관계자는 "건축물이 복합화 및 고층화하는 건설 여건 속에서 ES-Col 공법은 구조 안전성과 시공 품질을 한 번에 충족하는 혁신 기술"이라며 "공사 기간 단축 효과와 물량 감소에 따른 경제성을 갖춘 만큼, 향후 자사에서 수행할 프로젝트에 이 신기술을 도입하는 방안을 적극 검토하겠다"고 말했다.

도심 지역의 고층 건축 공사 현장에서는 지반 안전성 확보와 공기 단축을 목적으로 위쪽에서 아래쪽으로 작업을 이어가는 '역타공법(Top-Down)'이 널리 활용된다. 이 과정에서 건물 골격 역할을 하는 기둥으로 공사비를 줄여주고 거푸집 설치가 불필요한 'CFT'(강관 내 콘크리트 충전형) 합성기둥이 주목받아 온 상황이다.

종전의 CFT 공법은 기둥 접합 부분에 보강재를 댈 때 현장 작업이 까다로웠다. 내부까지 콘크리트가 완벽히 충전되지 않거나 지하에 기둥을 심는 단계에서 정확한 수직을 맞추기 힘들다는 약점도 있었다. 역타공법의 경우 우선적으로 시공하는 기둥의 정밀도가 전체 건물의 안전성과 직결되는 만큼, 이 같은 시공 리스크를 해소하는 일이 건설 업계의 주요 과제로 꼽혀왔다.

Q. 롯데건설이 포스코이앤씨 등과 협력해 국토교통부 건설신기술 인증을 받은 'ES-Col 공법'은 무엇입니까?
A. 건축물 기둥의 시공성과 구조적 안전성을 높인 기술로, 선기초 기둥을 일체화해 하중 전달 체계를 단순화하고 자재 물량을 절감한 혁신 공법입니다.

Q. 기존 CFT 공법과 차별화되는 ES-Col 공법의 내부 구조적 특징은 무엇입니까?
A. 기둥 내부에 '사선형 수직 내다이아프램'을 적용했습니다. 이를 통해 콘크리트 타설관 설치가 가능해져 내부를 빈틈없이 채울 수 있고 접합부의 강성도 향상됐습니다.

Q. 기둥 하부 근입부에 원형강관을 적용함으로써 얻는 이점은 무엇입니까?
A. 기존 박스형 등을 대체한 원형강관에 구멍을 내어 콘크리트와 철골의 단단한 일체화를 유도했습니다. 덕분에 기둥 설치 시 정확한 수직도를 확보해 안전성이 개선됐습니다.

Q. 역타공법(Top-Down) 현장에서 기존 기둥 시공 방식이 가졌던 한계는 무엇이었습니까?
A. 기둥 접합부 보강 시 현장 작업이 까다롭고 콘크리트가 완벽히 충전되지 않거나, 지하 기둥 설치 시 수직도를 맞추기 어렵다는 시공 리스크가 있었습니다.

Q. 롯데건설은 ES-Col 공법의 현장 적용을 통해 어떤 성과를 기대하고 있습니까?
A. 공사 기간 단축과 자재 물량 감소에 따른 경제성 확보를 기대하고 있습니다. 향후 고층 및 복합 건축 프로젝트에 이 신기술을 적극 도입해 시공 품질을 높일 방침입니다.

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