규모·한계에 도전, 새로운 가능성 개척

▲ 현대건설은 '초고층 콘크리트 장거리 압송기술' 개발로 고강도 콘크리트를 100충이 넘는 높이까지 쏘아 올리는 시공을 실현했다. <사진=현대건설>

[이코노미톡뉴스=배만섭 기자] 현대건설 창립 70주년을 계기로 현대건설이 개발 축적해온 신기술이 건설시장의 새로운 미래를 열어가고 있다는 평가다. 국내 최고 최초는 물론 세계 최초, 최고 기록들을 자랑스럽게 평가할 수 있다.

콘크리트 장거리 압송기술로 초고층 시공

현대건설은 ‘초고층 콘크리트 장거리 압송기술’ 개발로 고강도 콘크리트를 100층이 넘는 높이까지 쏘아 올리는 시공을 실현했다. 이 기술은 적절한 압력과 이를 견딜 수 있는 특수 배관, 최적의 콘크리트 배합 레시피를 도출하는 것이 매우 중요하다.
지난 2009년 현대건설은 100MPa의 고강도 콘크리트를 1.2km까지 수평압송에 성공하여 세계 최고수준의 초고층 압송역량을 확보했다. 또한 콘크리트 압송관 상태의 실시간 모니터링으로 배관의 막힘이나 파열 등 시공 리스크를 사전에 방지하는 시스템을 개발하여 안정적인 초고층 콘크리트 압송이 가능하게 됐다. 이 초고압 압송기술은 초고층 건축뿐만 아니라 초장대 사장교로 활용폭이 넓어져 289m의 부산국제금융센터(BIFC), 터키 보스포러스 제3 대교 323m 주탑에 적용됐다

▲ 현대건설이 지난해 준공한 터키 보스포루스 대교 전경. <사진=현대건설>

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내진, 내풍 설계로 초고층 안정성

현대건설은 강풍과 지진 발생시 건물의 흔들림을 최소화하는 거대 추 TMD(Tuned MassDamper), 진동을 흡수하는 거대 수조 TLCD(Tuned Liquid Column Damper), 이력댐퍼, 면진장치 등 지진, 풍진 저감기술을 보유하고 있다. 현대건설은 이들 기술개발을 위해 대규모 풍동실험실, 구조실험실, 진동대 실험시설을 갖추고 오랫동안 꾸준하게 풍력, 풍압, 풍진동, 풍환경 및 내진, 제진, 면진장치 등의 실험을 거듭해 왔다.
다시 최근에는 초고층 건물 R&D를 설계와 엔지니어링 분야로 확대시켜 가고 있다. 앞으로 첨단 건축구조, 풍환경, 파사드 등 다양한 분야별 엔지니어링 기술개발로 초고층 건물의 EPC역량을 확대할 계획이다.
(파사드 : 건축물의 주 출입구가 있는 정면부로 내부 공간구성을 표현하는 것과 내부와 관계없이 독자적인 구성을 취하는 것 등이 있음)

초고강도, 초장대 교량기술

현대건설이 시공한 울산대교의 주탑 간 경간거리는 1150m로 중국 룬양대교, 장진대교에 이어 3번째이다. 이 기술의 핵심은 초고강도 케이블 기술로 현대건설은 2100MPa급 케이블 기술을 세계 최초로 적용했다. 이 고강도 케이블은 케이블 하나에 지름 5미리의 와이어 127개를 한 다발로 엮어 제작한다. 와이어 1개는 중형 자동차 2대를 들어 올릴 수 있는 강도를 지닌다.
현대건설은 울산대교 상판 하단에 박스형 보강거더를 덧댐으로 설치, 비틀림에 강한 다리를 만들어 냈다. 이 유선형 보강거더는 기류의 저항을 최소화해 교량의 견고성을 향상시켜 준다.
또 현대건설은 초장대 교량 주경간 거리 3000m 현수교에 적용 가능한 트윈박스 유선형 보강거더 기술도 보유하고 있다. 이들 기술은 울산대교는 물론 터키 보스포러스 제3 대교에 적용됐으며 현재 건설 중인 칠레 차카오 대교에도 다각적으로 반영되고 있다.

▲ 현대건설 정수현 사장(오른쪽 사진)과 임직원들이 25일 창립 70주년을 맞아 서울 종로구 계동 사옥에서 기념식을 열고 기념식수를 하고 있다. <사진=현대선설, 편집=이코노미톡뉴스>

매스 콘크리트 양생 자동화 공법

2015년 건설 신기술로 지정된 ‘매스 콘크리트 양생 자동화 공법’은 현대건설의 대표적인 양생기술이다. 이 자동화 공법은 타설 콘크리트의 중심부와 표면부에 온도차가 적정수준 이상으로 벌어지면 자동으로 온수를 공급, 온도차에 의한 균열을 방지함으로써 강도 높은 콘크리트를 얻을 수 있는 혁신적인 공법이다.
이 공법을 적용하여 콘크리트의 내구성과 강도 증진으로 성과물의 품질을 높이고 공기단축도 가능해진다. 현대건설은 당진화력 1, 2호기 토건공사를 비롯, 율촌Ⅱ 복합화력 등 다양한 공사에 이를 적용해 탁월한 품질을 입증했다.
특히 싱가포르 투아스핑거원 매립공사의 케이슨 기초 타설은 자체 개발한 건설기술을 해외 현장에 적용한 국내 업계 최초의 사례로 기록됐다.

미래의 새 플랫폼… BIM

현대건설이 R&D 역량을 집중시키고 있는 BIM(건축정보 모델링)은 건설업의 미래를 열어갈 새로운 플랫폼이다. BIM은 건물의 정보를 담는 디지털 모델로 2D에서 3D로 설계가 한 차원 높아지며 건물정보를 담는 방식도 달라졌기에 건축물의 생산에서 폐기시 까지의 모든 정보를 관리한다.
현대건설은 30개 프로젝트에 BIM 기술을 적용해 업계 최고의 기술력을 쌓아가고 있다. LH공사 신사옥은 설계와 시공은 물론 유지관리에 이르는 전 단계, 전 공종에 걸쳐 BIM 기법이 적용된 국내 최초의 건축물이다. 이 공사에는 전문 BIM 인력들이 준공시까지 현장에 상주하면서 건축물의 완성도를 높였다. 현대건설의 BIM 기술이 적용된 대표적인 작품으로는 현대모터스튜디오 고양, 카타르 국립박물관을 꼽을 수 있다.

▲ 현대건설은 쿠웨이트 시티와 북부 수비야 지역을 잇는 해상교량 공사 작업을 진행 중이다. <사진=현대건설>

중금속 오염 토양 복원 기술개발

현대건설이 보유하고 있는 친환경 기술로는 ‘중금속 오염토양 복원기술’을 꼽을 수 있다. 현대건설이 개발한 이 신기술은 극소량의 화학약품 투입만으로 복원이 시급한 지역에 즉각 적용이 가능할 뿐 아니라 토양의 화학적 변화를 최소화할 수 있는 경제성과 친환경성을 함께 갖추고 있다.
현대건설은 이 기술을 통해 일본 기타큐슈, 싱가포르 주롱 등에 진출한 성과를 올렸다.
해양환경 영향을 저감할 수 있는 심층 온배수 기술도 현대건설 R&D가 거둔 친환경 기술의 하나다. 이 기술은 발전소 냉각수로 활용되는 해수의 취수, 배수설비 위치 선정기술을 통해 발전소 냉각장치의 열교환 효율을 증대시켜 발전소 성능을 향상시키고, 심층 방류관 설계기술을 통해 환경영향을 최소화 한다.
이 기술은 발전소뿐만 아니라 화공플랜트단지, LNG 처리시설 등 대규모로 해수를 사용하는 임해 산업플랜트에도 활용된다. 현대건설이 2015년 수주한 쿠웨이트 알주르 LNG 손질항 내 기화수 취·배수 시설에 이 기술을 적용했다.

바이오에너지 생산, 조류발전 시스템

신재생 에너지 분야에서는 바이오 에너지 생산기술이 선도한다. 충주 음식물 바이오에너지센터는 현대건설의 유기성 폐자원 에너지화 R&D 성과가 집약된 실증시설로 하루 80톤의 음식물쓰레기를 처리해 9300N㎡의 바이오 가스를 생산한다. 이는 택시 210대를 완충할 수 있는 양이다.
조류발전은 댐이나 방파제를 설치하지 않고 해수의 흐름을 이용하여 전기를 생산하는 신재생 에너지원이다. 현대건설은 2013년에 ‘조류발전 지지구조 신공법’을 개발, 전남 진도 울돌목 해역에 ‘능동 제어형 조류발전 실증시설’을 운영하고 있다.
물속에 발전용 팬을 잠수식으로 설치해 조류의 방향과 속도에 따라 터빈이 스스로 방향을 바꾸도록 업그레이드한 이 프로젝트가 성공하면 2세대형 고효율 조류발전 모델이 국내에서 첫 선을 보이게 된다. 현대건설은 최근 글로벌 신재생 에너지 업체와 조류발전 프로젝트 개발을 위한 전략적 파트너십을 체결하고 발전소 건설과 운영, 기술개발을 협력키로 했다.

해상풍력설계 기술, 해상기초공법 기술

현대건설은 해상풍력 특화 설계기술과 해상기초공법 기술을 확보, 해양항만 분야 EPC 역량을 활용해 전북 고창과 부안 앞바다에 국내 최대 규모의 해상풍력단지인 ‘서남해 해상풍력’을 수주했다. 이곳 풍력발전은 가동에 들어간 탐라해상풍력(30㎿)에 이은 국내 두 번째 풍력단지로 고창과 부안 앞바다에 △ 실증단지 △ 시범단지 △ 확산단지 등 3단계에 총 2,500㎿의 해상풍력 시설을 건립하는 매머드급 사업이다.
총 발전용량 60㎿의 실증시설은 총 사업비 4,500억원을 들여 2019년에 완공할 예정이다.

그룹사 공동연구로 시너지 창출

‘쇳물에서 자동차까지’의 현대차그룹 ‘자원 순환형 사업구조’가 새로운 융합기술을 만들어 내고 있다. 현대건설이 현대제철의 슬래그(Slag)를 활용한 건설재료를 개발한 것이 대표적이다. 현대건설과 제철의 협력연구로 슬래그를 이용한 무(無)시멘트 결합재와 고내화, 고단열 슬래그 콘크리트 개발에 성공한 것이다. 이 기술로 현대건설은 새로운 건설재료를 확보하고 현대제철은 연간 500만 톤의 산업 부산물 처리 부담을 덜게 됐다.
현대제철, 현대자동차가 공동 연구한 ‘제철, 자동차 부산물 도로포장 자원화 연구’도 큰 성과이다. 이 연구를 통해 현대건설은 자동차 폐차시 발생하는 폐 부품으로 중온(中溫) 아스팔트를 개발하고 제철산업의 부산물로 천연골재를 대체하는 친환경 도로포장 공법을 개발했다.
현대건설과 현대제철은 ‘제철폐수 재이용 연구’로 제철과정에서 발생하는 폐수를 정화하여 재이용하는 기술을 확보했다. 현대건설은 2011년 이후 20여건의 그룹 협력과제를 추진해 6건을 완료하고 14건을 진행하고 있다.

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