교량 하부구조 PC 공법 적용 가능한 기술
사전 제작과 현장 조립으로 공정 효율성↑
방파제·지하 주차장 등 신기술 도입 가속화

현대건설이 교량 하부 구조에 'PC 공법'을 적용하는 등 건설 현장의 탈현장시공에 속도를 내며 '스마트 건설'에 박차를 가하고 있다. 사진=현대건설
현대건설이 교량 하부 구조에 'PC 공법'을 적용하는 등 건설 현장의 탈현장시공에 속도를 내며 '스마트 건설'에 박차를 가하고 있다. 사진=현대건설

[비즈월드] 현대건설이 교량 하부 구조 전체에 'PC(Precast Concrete) 공법' 적용이 가능한 '조립식 교각시스템'을 개발하는 등 건설 현장의 탈현장시공(Off-Site Construction, 이하 OSC)에 속도를 내며 '스마트 건설'에 집중하고 있다.

관련 업계에 따르면 OSC는 건물의 자재와 구조체 등을 사전에 제작한 후 현장에서 조립하는 방식을 말한다. 현장 생산 방식(On-site)에서 벗어나 공장 생산 방식(Off-site)으로 전환하는 데 큰 역할을 하고 있다.

또 PC 공법은 OSC를 위한 기술 중 하나다. 기둥, 보, 슬라브 등 콘크리트 구조물을 공장에서 제작한 후 건설 현장으로 옮겨 조립하는 시공 기술이다. 현장에서 조립만 하면 되기 때문에 철근을 조립하고 콘크리트를 타설하는 기존 방식보다 공사 기간을 단축할 수 있으며 인력 및 장비 등 효율적인 현장 운영이 가능하다.

기존 교량 공사에서는 교량의 상부 구조에만 PC 공법 적용이 가능했고 교량의 하부 구조는 현장에서 철근을 조립하고 콘크리트를 타설하는 과정을 거쳤다. 이로 인해 인력, 장비, 자재 등 현장 운영 효율성이 저하되는 동시에 안전사고 우려와 도심지 교량 공사에서의 교통 혼잡, 민원 등의 사례가 빈번했다.

현대건설은 이런 문제점을 해결하기 위해 교량의 하부 구조를 구성하고 있는 피어캡(기둥 위에 설치돼 상부 구조를 지지하는 구조물)과 기둥을 포함하는 교량 하부 구조 전체를 PC 공법으로 제작할 수 있는 조립식 교각시스템을 개발했다.

현대건설이 실물 모형 구조 성능 실험을 성공적으로 완료한이 시스템은 피어캡과 기둥을 공사 현장이 아닌 공장에서 맞춤형으로 사전 제작하는 기술이다. 품질 관리와 내구성 향상은 물론 하부 구조 제작과 공사를 병행할 수 있어 기존 방식보다 공사 기간 단축과 효율적 예산 운영을 가능케 한다.

특히 야간에도 단시간 작업으로 시공을 마칠 수 있어 도심지 교량 공사에서의 교통 혼잡 및 환경 관련 민원도 줄일 것으로 예상된다. 작업 인력이 교량 위에서 작업하는 공정이 축소됨에 따라 안전사고 예방에도 효과적일 것으로 기대한다고 현대건설은 설명했다.

이와 함께 현대건설은 스마트 건설의 개발 및 적용 분야를 꾸준히 확대해 왔다. 일례로 방파제 상부에서 파도가 넘어오는 것을 방지하는 '월파방지공(越波防止工, wave overtopping protection)'에 이미 PC 공법을 적용했다.

방파제 공사의 경우 파고(波高, height of a wave)가 높은 육지에서 멀리 떨어진 바다에서 타설 작업이 진행돼 거푸집을 조립하거나 해체할 경우 바닷물의 침투에 의한 작업 중단이 일어나는 경우가 많았다. 

현대건설은 이를 해결하기 위해 방파제 상부 구조의 외벽을 PC 블록으로 제작해 거치한 후 이를 영구 거푸집으로 활용하는 부분 PC 공법을 현장에 적용, 약 30%의 공기 단축 성과를 이뤘다.

아울러 교량 및 방파제 공사 등 토목 공사 외에 건축 분야에서도 PC 공법 적용이 확대되고 있다. 현대건설은 지난해 국토교통부로부터 건설신기술로 지정(제920호) 받은 'PC 더블월 공법'을 개발해 공동주택 지하 주차장에 도입하는 중이다.

현대건설 관계자는 "건설 현장 근로자들의 안전과 시공 품질 향상 차원에서 PC 공법과 OSC 등 스마트 건설 기술의 중요성이 커지고 있다"며 "향후 4차 산업에 따른 다양한 스마트 기술을 적극 개발하고 도입해 작업 환경을 개선시키고 건설 현장의 경쟁력을 강화하는 한편 건설 산업의 선진화를 주도해 나가겠다"고 말했다.

[비즈월드=황재용 기자 / hsoul38@bizwnews.com]

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