‘PC모듈러 건축’ 집념과 투자…주거혁신 새 길 열다
강재ㆍ목재보다 뛰어난 ‘PC모듈’
한계였던 ‘구조체 경량화’ 매달려
2년여 시행착오 끝에 무게 확 줄여
탁월한 주거성능 확보, 工期 단축
전문가들 “당장 상용화 가능 수준”
국내 최초의 ‘적층형 PC(Precast Concrete) 모듈러’가 이르면 내년 하반기에 출시된다.
단일 구조체 무게를 20t 내외로 줄여 PC 모듈의 한계였던 양중 문제를 해결하고, 박스형 모듈로 공기(工期)와 경제성을 대폭 개선한 혁신 모델이어서 주목된다.
KC산업(회장 이홍재)은 지난 22일 경기 여주시 가남읍 여주공장에서 적층형 PC 모듈러의 실물 모형(Mock-Upㆍ목업)을 전문가들에게 공개했다. 이날 목업 공개 행사에는 주요 공공 발주처와 민간 건설사, 은행권 등 모듈러 전문가들이 총출동했다.
적층형 PC 모듈러 개발은 KC산업과 한국건설기술연구원, 연우건축구조의 합작품이다. 국내 유일의 인프라 국책연구기관인 건설연이 연구개발을 총괄하고, 국내 최대 조립식 PC 구조물 전문회사인 KC산업이 생산ㆍ시공을 맡았다. 연우건축구조는 PC 구조 해석과 설계를 담당했다.
KC산업은 진동과 소음, 내화기준 등에서 강재ㆍ목재보다 강점을 가진 PC로 모듈러 건축에 도전했다. 같은 콘크리트라도 전통적인 현장 타설방식보다 압출 성형으로 공장에서 제작하는 PC는 정밀도가 뛰어나고 강도도 높다. 그러나 PC를 차곡차곡 쌓아서 건물을 올리려면 콘크리트의 무게와 모듈 간 접합 문제를 해결해야 한다. 이번 연구의 총괄책임자인 배규웅 건설연 선임연구위원은 “PC 모듈을 카고 트럭으로 옮기고, 현장에서 크레인으로 들어올려 쌓으려면 최소 20t 밑으로 경량화해야 한다”고 설명했다.
연구팀은 PC 모듈의 고강도 다이어트 작전에 돌입했다. 콘크리트 두께를 최대한 줄이기 위해 컨테이너 박스처럼 뼈대(rib) 구조로 주름을 만들고, 접합 성능을 대폭 개선해 가벼워진 구조체끼리 단단하게 이어 붙였다. 김성한 KC산업 연구소장(상무)은 “기획부터 목업 완성까지 2년여가 걸렸다”면서 “숱한 시행착오 끝에 주거성능 기준을 맞춘 시제품을 완성했다”고 소개했다.
여주공장에 첫선을 보인 적층형 PC 단위 모듈의 무게는 17∼18t 수준이다. 목업 옆에 별도로 전시한 주거용 단위 모듈 역시 20t 이내로 무게를 대폭 줄였다. 싱가포르 등 기존 박스형 PC 모듈의 무게가 40∼45t에 달하는 것을 감안하면 절반 이상 다이어트에 성공한 셈이다.
KC산업의 적층형 PC 모듈러는 건설연이 수행한 거주성능평가도 거뜬히 통과했다. 기밀성능은 기준치(1.5회)보다 낮은 1.14회를 기록했고, 층간소음과 관련된 바닥충격음 차단 성능시험에서도 기준치(경량 53㏈, 중량 50㏈)를 충족했다. 벽체 차음 성능도 1급 기준(58㏈ 이상)보다 높은 64㏈을 기록했다. 접합부의 내진성능 구조실험에서도 기존 RC(철근콘크리트) 구조와 동등 이상의 성능을 갖춘 것으로 나타났다. 김 상무는 “공사기간은 RC를 100으로 봤을 때 60∼80 수준까지 단축했고, 경제성 측면에서도 RC 대비 95∼110% 수준을 확보했다”고 설명했다. 배 선임연구위원은 “철골 모듈러와 비교하면 공기는 다소 뒤지지만 당연내화구조로 내화피복이 필요없고 경제성이 더 우수하다”고 말했다.
적층형 PC 모듈러의 단위평면은 1모듈 1세대(면적 17.47㎡, 5.29평)와 모듈 2개를 붙인 투룸 형태의 2모듈 1세대(34.94㎡, 10.58평)로 구성된다.
목업을 둘러본 전문가들은 대체로 당장 상용화가 가능한 수준이라고 평가했다. 김진성 SH(서울주택도시공사) 도시연구원 수석연구원은 “국내에서 이 정도 박스형 PC 모듈 제품을 만들 수 있는 곳은 드물다. PC의 약점인 양중문제를 해결한 만큼 상용화가 임박한 것 같다”고 평가했다.
KC산업은 내년 하반기를 목표로 PC 모듈러 건축분야에 본격 진출한다는 계획이다. 이홍재 회장은 “여주공장의 1만3000평 부지에 PC 전용 모듈러 공장을 지어 내년 하반기에는 제품을 출시하겠다”고 말했다.
여주=김태형기자 kth@