합성PC 부재로 시공성·경제성 높인 건축 공법 개발
사업화 위한 후속연구에 3억 4천만 원 지원

건축공학과 홍원기 교수 연구팀이 미래창조과학부 ‘연구성과 사업화 지원사업’의 인큐베이팅 R&D과제에 선정됐다. ‘시공성, 경제성이 우수한 합성PC 부재를 이용한 그린 프레임 공법’ 연구를 통해 이번 사업에 선정된 연구팀은 향후 2년간 3억 4천만 원을 지원받으며 보유 기술·아이디어의 사업화와 기술이전을 위한 후속연구를 진행하게 된다.

콘크리트와 철골구조의 장점 합쳐
홍원기 교수는 같은 과 김선국 교수와 함께 지난 2009년부터 2012년까지 교육부 기초연구 일반연구자지원사업(과제명 : 저탄소 장수명 공동주택용 합성 라멘 프레임 개발)을 통해 하이브리드 합성 프레임을 이용한 장수명 한국형 공동주택을 연구하는 등 간편하고 비용이 적게 드는 새로운 건축 공법을 만들고자 공동연구를 진행했다. 그 연장선인 이번 사업 과제를 통해 콘크리트의 경제성과 철골구조의 시공성을 갖는 혁신적인 구조시스템을 구현할 계획이다.

과제 책임자인 홍원기 교수는 “거푸집에 콘크리트를 붓는 일반적인 방식이 아닌, 하이브리드 합성PC 기둥과 보로 이뤄진 라멘골조 시스템”이라고 소개한 뒤, “콘크리트 접합부에만 철골이 들어가는 구조로, 건축재료 대부분이 콘크리트로 이뤄져 저렴한 가격에 지을 수 있으면서 지진 등에 강한 철골구조의 기능을 지녀 효율성을 높였다”고 설명했다.

연구팀이 개발한 공법은 현장에서 매뉴얼만 따르면 간단한 조립만으로 시공이 가능하도록 설계돼 고급 인력이 아니어도 얼마든지 활용할 수 있으며, 천정 속의 높이를 줄임으로써 바닥에서 천정까지의 높이는 동일하면서 전체 층 높이인 층고(방의 바닥면부터 위층 바닥 아랫면까지의 높이)는 줄어들어 철골만으로 이뤄진 구조물과 비교해 같은 높이 기준 층수가 더 많은 건물을 지을 수 있다는 장점도 지니고 있다. 또한 건물 수명이 길어 건축폐기물을 줄일 수 있을 뿐 아니라 기존 방식 대비 20~30%의 이산화탄소 저감효과가 있다는 점에서 친환경적이다.

세계 건설시장 선도 목표로 기술교류 추진 중
“우리가 개발한 기술을 통해 건설의 대중화와 함께 국내 건설산업 발전에 이바지하고자 한다”고 밝힌 홍원기·김선국 교수는 “향후 이 기술을 통해 지속가능한 한국형 공동주택을 구현하고 궁극적으로 융합형 공법 시스템 분야에서 최고 수준의 원천기술을 확보해 세계 건설시장을 선도하는 것이 목표”라고 전했다. 연구팀은 이미 해당 기술을 통해 기업들과 기술 협정 체결을 진행 중이며 캐나다 앨버타대학과 호주 커틴대학으로부터 각각 오일샌드(oil sand) 공사와 해상 유전개발 구조물을 위한 기술 교류를 제안받기도 했다.

기술 개발에서 홍원기 교수는 건축구조·공법개발, 김선국 교수는 건축시공·건설관리를 맡아 건축공학 내 세부전공의 융합을 이뤘다.