예술 재료가 된 '콘크리트'…적은 양으로 더 튼튼·아름답게

삼표와 현대엔지니어링이 공동 개발한 'UHPC를 재료로 한 비정형 건축물 건설 기술'로 시공한 비정형 구조물(왼쪽). 건축가가 디자인한 작품을 3D기술을 활용해 현장 작업자들이 실물 크기의 구조물을 완성시켰다. 오른쪽 사진은 서울 금천구 가산동 가산테라타워(현대엔지니어링 시공) 지식산업센터 1층 로비 벽면에 설치된 포인트 액자형 UHPC 컬러 패널의 모습. 페인트가 아닌 기초소재인 콘크리트가 마감재로 사용됐지만, 예술적 가치가 높은 것으로 평가받고 있다. [사진=삼표]

[아시아경제 김종화 기자]거칠고 투박한 느낌의 콘크리트가 예술 작품의 재료로 변신하고 있다. 철근을 사용하지 않아도 구조물이 버틸 수 있는 강도와 유려한 곡선을 구현할 수 있는 유동성을 가졌고, 파스텔톤으로 색상도 조절할 수 있기 때문이다.

건축가들이 예술적 표현을 위해 즐겨 사용하는 콘크리트는 초고강도 콘크리트(UHPC, Ultra-High Performance Concrete)다. UHPC는 그동안 50층 이상 초고층 건축물이나 교량 등 토목 구조물에만 제한적으로 이용돼 왔지만, 최근 건축에 3D프린팅 기술을 활용할 수 있게 되면서 상황이 달라졌다.

UHPC는 일반 콘크리트보다 강도는 최대 10배에 달하면서 유동성은 더 크다. 일반 콘크리트보다 적게 사용하고도 높은 하중을 잘 견딜 수 있어 구조물의 경량화가 가능하고, 철근을 쓰지 않고도 다양한 연출을 할 수 있다. 게다가 원하는 형상, 색상, 질감 등도 표현할 수 있다.

따라서 건축물을 상징하는 예술작품이나 내부 인테리어 등에 UHPC가 곧잘 사용된다. 건설기초소재 전문기업 삼표그룹 기술연구소는 지난 4월 현대엔지니어링과 'UHPC를 재료로 한 비정형 건축물 건설 기술'을 공동개발했다. 이 기술로 건축가가 디자인한 비정형 구조물을, 3D기술을 활용해 현장의 작업자들이 실물 크기의 구조물을 완성시켜 기술력을 검증받기도 했다.

인테리어 요소가 가미된 '고성능 건축용 컬러PC 마감재' 구현에도 성공했다. 서울 금천구 가산동 가산테라타워(현대엔지니어링 시공) 지식산업센터 1층 로비 벽면에 설치된 포인트 액자형 UHPC 컬러 패널이 대표적인 예다. 페인트가 아닌 기초소재인 콘크리트가 마감재로 사용된 것이다.

고성능 건축용 컬러PC 마감재는 삼표 기술연구소와 삼표피앤씨, 현대엔지니어링의 공동연구를 통해 탄생했다. 압축강도 120메가파스칼(㎫), 슬럼프(반죽상태의 질기) 800㎜ 이상의 UHPC를 사용하고, 백색시멘트와 무기계 안료(물감) 등을 활용해 원색과 파스텔 색감까지 표현할 수 있는 콘크리트다.

이 건물 로비에 설치된 액자형 컬러패널은 콘크리트로 만들었다고 믿기 힘들 정도로 예술성이 높다는 평가를 받고 있다. 검정색 선으로 구획을 나눠 파랑·빨강·노랑·흰색 등 다양한 색을 채운 형태의 패널인데 추상회화의 선구자 피에트 몬드리안의 작품에서 모티브를 차용했다. 콘크리트 표면 경화 지연 공법을 적용해 콘크리트 본연의 질감을 세련되면서 고급스럽게 표현했고, 페인트를 칠하지 않고 콘크리트 만으로 색상을 구현했다.

삼표 관계자는 "이 마감재(콘크리트)는 강도와 내구성을 유지하면서도 두께는 얇아 원하는 형태를 자유롭게 표현할 수 있는 장점이 있다"면서 "내구성과 독창적 디자인을 동시에 만족시킬 수 있는 만큼 인테리어 측면에서도 활용도가 높고, 각종 건축물의 내외장재로 폭넓게 활용될 것"이라고 기대했다.

UHPC에서 기술이 한층 업그레이드된 콘크리트가 '메가더블월(MDW)'이다. MDW은 지난해 10월 삼표 기술연구소가 국내 최초로 개발한 공장 조립식 벽이다. 최근 대형 공간을 시공할 때는 현장에서 거푸집을 만들어 콘크리트를 거푸집에 붓지 않고, 공장에서 형틀에 부어 만든 콘크리트벽을 현장에 싣고와 조립하는 'PC(프리캐스트 콘크리트) 공법'을 선호한다.

이전 기술로는 두께 18~50㎝, 길이 10m 규모의 벽이 최대였다면, MDW은 이보다 2배 이상 큰 두께 60~120㎝, 길이 14m 규모의 벽을 만들 수 있다. 그 만큼 강도와 내구성이 더 강해져 칸막이와 기둥을 최소화한 넓은 공장이나 물류 창고 등을 조립할 때 유용하게 사용된다.

그 외에도 콘크리트 타설 때 원료들이 서로 분리되지 않아 펌핑할 필요가 없는 자기충전 콘크리트, 타설 후 18시간 만에 굳는 조강 콘크리트, 최저 영하 5℃의 기온에서도 얼지 않고 굳는 콘크리트, 일반 콘크리트보다 입자가 작은 골재(최대치수 20㎜)를 사용해 작업 성능을 강화한 스프트 콘크리트 등이 최근 건설 현장에서 사용되고 있다.

삼표그룹 관계자는 "특수 콘크리트들은 공기 단축과 비용 절감 등을 위한 건설 현장의 목소리를 적극적으로 반영해 개발된 만큼 시장에서 큰 호응을 얻고 있다"면서 "친환경 콘크리트 개발 등 완벽한 콘크리트를 만들기 위한 노력은 계속될 것"이라고 말했다.