GS·DL·포스코 등 건설사, 차세대 콘크리트 경쟁 치열…ESG경영과도 연결

[한국금융신문 장호성 기자] 모든 건설 자재 중에서도 가장 기본이 되는 재료 중 하나인 ‘콘크리트’를 두고 1군 건설사들의 신소재 개발 경쟁에 불이 붙고 있다.

모듈화 트랜드, 공기단축 및 원가절감 등 건설 환경이 급격하게 변하면서, 건설사들 역시 신기술 도입에 사활을 걸고 있는 것으로 풀이된다.

◇ 미리 만들어진 부품을 현장으로, 모듈러 공법 발달 속 ‘프리캐스트 콘크리트’ 부각
최근 건설현장에서 주목받고 있는 ‘모듈화’는 개별 단품들을 직접 장착하지 않고 몇 개의 관련된 부품들을 하나의 덩어리로 생산해 장착하는 기술방식이다.

이를 위해 건설사들은 공장에서 미리 철근콘크리트 부재를 제작하고 양생하여 기성 제품화하여 현장에서 조립구조로 시공하도록 하는 ‘프리캐스트 콘크리트(Precast Concrete, 이하 PC)’ 도입에 속도를 내고 있다.

최근 국내 PC 시장은 공동주택의 지하주차장을 넘어 물류센터, 지식산업센터, 반도체 공장 등으로 다양해지고 있으며 주요 건설사들은 PC 적용 범위를 넓히기 위한 공법 및 기술개발에 주력하고 있다.

대표적으로 GS건설은 지난해 충청북도 및 음성군과 프리캐스트 콘크리트 공장 설립을 위한 투자협약을 체결했다. 이는 지난해 1월 2천억원을 투자해 영국과 폴란드의 모듈러 전문회사 2곳을 인수하며, 프리패브(Prefab) 모듈러 사업을 본격화한 것에 이은 조치다.

같은해 10월에는 한화건설 역시 한성PC건설및 에센디엔텍과 ‘프리캐스트 콘크리트(이하 PC) 공법 개발 공동 추진 협약’을 맺었다. 한화건설은 10만 가구의 주택 및 사회기반시설을 건설하는 이라크 비스마야 신도시 건설현장에 PC공법을 적용하여 성공적으로 수행함으로써 PC 설계 및 시공 능력을 이미 검증받은 바 있다.
한화건설은 이런 건설시장의 환경 변화와 탈현장화(OSC) 흐름을 고려해 국내 최대 PC 제작사 및 전문 설계사와의 협업을 통해 PC 공법, 특화 아이템 등을 개발하여 실제 현장에 적용함으로써 PC 적용 비율을 점차 확대해 나간다는 계획이다.



초고강도콘크리트(UHPC)의 개발 역시 새로운 트렌드를 만들고 있다. 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.

UHPC 기술을 선도하고 있는 ㈜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.

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.



◇ 포스코건설-DL이앤씨, ESG경영에도 콘크리트 기술 활용한다

그런가하면 콘크리트 기술을 ESG, 특히 환경과 사회 공헌에 활용하기 위한 기술도 속속 개발되고 있다.

포스코건설과 에쓰오일은 지난해 중소기업과 손잡고 철강 부산물과 정유 부산물을 활용한 고성능 콘크리트를 개발하기로 합의했다.

포스코건설이 철강 생산과정에서 발생되는 부산물인 슬래그에 정유 부산물인 유황을 융합해 만든 시멘트가 콘크리트 성능을 높일 수 있다는 연구 결과를 얻고 상용화에 착수한데 따른 것이다.

포스코건설은 산화마그네슘(MgO), 산화칼슘(CaO) 등 슬래그 성분과 삼산화황(SO3) 등 유황 성분이 반응을 일으키면 황산마그네슘(MgSO42-)계열 물질 등이 생성되면서 양생속도가 10% 빨라져 공사기간을 줄일 수 있다는 것을 확인했다. 또한 내화학성과 내구성이 높아지고, 저렴한 유황이 들어가면서 시멘트 비중이 낮아져 재료비가 10%정도 절감된다.

이 시멘트와 프리캐스트 콘크리트 개발이 성공할 경우, 한국 기간산업의 대표주자인 철강산업과 정유산업이 중소기업들과 손잡은 새로운 동반성장 모델일 뿐 아니라 활용되지 않으면 폐기해야 하는 철강 및 정유 부산물이 경쟁력 있는 건설 소재로 재탄생하는 환경 친화적인 신사업을 만들어 냈다는 점에서 산업계의 주목을 받을 것으로 기대된다.

DL이앤씨는 겨울철에도 안전하게 운전할 수 있도록 협력업체와 전기로 열이 발생되는 콘크리트를 연구하고 있다. DL이앤씨가 기획 및 성과 관리 등 연구수행을 총괄하고 협력회사인 ㈜제이오와 ㈜현아이가 함께 개발하는 R&D 성과 공유제 사업이다.

겨울철 폭설과 한파는 시민들의 안전을 위협한다. 특히 ‘도로 위 암살자’라고 불리는 블랙 아이스는 겨울철 불청객으로 유명하다. 갑자기 기온이 내려가면서 비나 눈이 내렸던 도로에 살얼음이 생기는 현상인데, 얼음이 굉장히 얇고 투명하기 때문에 눈으로 확인하기 어렵다. 교량의 연결 부분과 터널의 출입구, 그늘진 커브길 등에서 주로 발생한다.

DL이앤씨가 개발중인 콘크리트는 전류가 흐르는 첨단 소재인 탄소나노튜브를 활용해 온도를 조절할 수 있다. 작은 입자들로 이루어진 튜브 형태의 탄소 소재를 어떤 방식으로 콘크리트에 섞어야 효과적으로 열을 발생시킬 수 있는지가 이 연구의 관건이다.

더불어 낮은 전력으로 경제성을 확보하는 것이 목표다. 이미 DL이앤씨는 휴대폰 충전 전류보다도 낮은 전력으로 최대 약 60°C까지 발열이 가능한 성능을 검증하였다. 앞으로 추가 연구 개발을 통해서 상용화가 가능한 품질과 시공성을 확보할 계획이다.

장호성 기자 hs6776@fntimes.com