콘크리트의 진화, ‘비정형건축물’ 트렌드 만드는 UHPC(초고강도 콘크리트)

[한국금융신문 장호성 기자]

멋진 형태의 건축물은 그 건물을 넘어 한 지역을 대표하는 상징성을 가지게 된다. 어떤 건축물은 규모로, 어떤 건축물은 그 형태로 많은 사람들의 뇌리에 남게 된다.

대표적으로 동대문역사문화공원에 위치한 ‘동대문디자인플라자(DDP)’는 내부의 콘텐츠를 뛰어넘어 건축물 자체가 예술품으로 취급을 받으며 동대문의 상징적인 건축물이 되었다. DDP가 사람들의 뇌리에 기억되는 이유는 유려한 곡선의 건축물이 희소성을 뛰어넘어 작품성이 있기 때문이다.
지금까지 다른 곳에서는 많이 보고 힘든 비정형건축물이 초고강도콘크리트(UHPC)의 개발과 함께 건축산업의 트렌드가 되고 있다.



◇ 거대한 조개껍데기의 내부를 닮은 아름다운 곡선의 건축물, 울릉도 코스모스리조트

지난 해 영국의 디자인잡지 월페이퍼는 ‘월페이퍼 디자인 어워드 2019’에서 호텔분야 1위로 울릉도의 ‘코스모스 리조트’를 선정했다. 월페이퍼는 호텔의 외관에 대해 “거대한 조개껍데기의 내부처럼 곡선을 이루고 있어 위에서 보면 소용돌이 같기도 하고, 무수히 겹친 꽃 같기도 하다.”고 설명했다.

부드러운 곡선과 새하얀 외곽을 갖춘 이 호텔의 창의적인 디자인은 건축가 김찬중 교수가 주변의 자연경관을 최대한 살리기 위해 고민하던 중 ‘별의 궤적’에서 영감을 받아 설계했다.
김찬중 교수의 설계가 실제 건축물로 이어질 수 있었던 원동력은 UHPC에 있었다. 꽃처럼 켜켜이 겹쳐진 곡선의 건축물을 아름답게 제작하기 위해서는 벽면의 두께가 얇아져야 하는데, 기존의 콘크리트로는 유선형의 구조물을 제작하는 데 한계가 발생했다. 이를 해결해준 것이 UHPC이다.

초고성능콘크리트(UHPC)는 일반콘크리트보다 재료의 기능을 대폭 향상시킨 소재다. 압축강도는 150MPa이상으로 일반 콘크리트의 8배, 고강도콘크리트와 비교해도 4배나 뛰어나다. 섬유가 다수 혼합되어 연성이나 인성도 매우 뛰어나다.

코스모스 리조트는 세계 최초로 철골구조 없이 현장에서 직접 틀에 부어 공사하는 방식을 도입했다. 초고성능콘크리트의 강도가 있기 때문에 철골 없이 비정형의 건축물을 완성시킬 수 있었다.

◇ 자연의 형상을 담은 비정형 형태의 기도원 건축물

㈜스튜디오미콘은 콘크리트 오브제 산업을 넘어 최근 특별한 건축물을 제작했다. 부산의 개인 기도원으로 사용되는 이 건축물은 곡면이 돋보이는 비정형 건축 디자인으로 제작되었다. 내장과 외장을 별도의 마감재 없이 콘크리트 본연의 질감을 살려 마감을 한 이 건축물은 초고강도콘크리트를 현장타설 방식으로 제작되었다.

자연의 형태와 유사한 곡면의 건축물에 돌의 질감과 유사한 ‘콘크리트’로 마감하여 나무와 잔디가우거진 주위 경관 뿐 아니라, 주변의 다른 건축물과도 조화를 이루고 있다. 건물의 내부 벽면 또한 곡면으로 마감을 해, 햇살이 따스하게 벽면에 스며드는 분위기를 만들어 내었다.

UHPC의 고밀도 조직에 ㈜스튜디오미콘의 콘크리트 표면처리기술이 더해져 백화현상이 나타나지않을 뿐 아니라 수분이 닿더라도 오염을 최소화 할 수 있어 유지관리가 쉽다.



◇ 현대엔지니어링, 3D 프린팅으로 비정형 건축기간 단축

건축기술의 진화와 소재의 진화가 합쳐지며 시공기간을 획기적으로 단축하는 시도도 함께 진행이 되고 있다.

현대엔지니어링이 국내 최초로 개발한 비정형 건축물 시공 기술은 금속 3D 프린팅 기술로 구조물 형상에 따라 철근을 비정형 형태로 적층 제작하고, 6축 다관절 로봇이 EPS(스티로폼)를 절삭, 밀링 가공해 오차를 최소화한 거푸집을 제작하는 공정이다.

기존 제작방식에 비해 획기적으로 시간을 단축할 수 있고, 오차가 거의 없는 정밀 시공이 가능해 경제성과 고품질을 확보할 수 있다는 것이 관계자의 설명이다.

㈜스튜디오미콘의 정동근 대표는 “초고성능콘크리트의 개발로 인해 기존에 불가능했던 형태의 건축물이 탄생하고 있다”며 “건축 기술과 소재의 진화로 인하여 건축물 자체로 예술작품과 같이 보이는 건축물이 다수 건설될 것으로 기대한다”고 밝혔다.

장호성 기자 hs6776@fntimes.com