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버즈두바이 초고층빌딩의 건축의 비밀을 알아보자!


100층 빌딩의 비밀…수십만t 버티는 콘크리트 기술이 핵심


● 다 짓고 나면 키가 작아진다
버즈 두바이도 65㎝ 줄듯… 층별로 미리 2~4㎜ 높여 시공
● 바람을 이기는 법
건물 위로 올라갈수록 첨탑 모양으로 설계… 저항 최소화
● 어떻게 똑바로 지을까
인공위성까지 동원해… 제 2롯데월드, 국내 첫 GPS 측량

한국에서도 100층 이상 초고층 빌딩 시대가 열리고 있다. 서울 송파구 잠실의 제2롯데월드(112층·555m)를 비롯해 부산, 인천, 서울 마포구 상암동에서도 100층 이상의 초고층 빌딩 건설 계획이 추진되고 있다. 현재 한국에 100층 이상 초고층 빌딩이 없는 것은 기술력이 부족해서가 아니다. 두바이에서 짓고 있는 세계 최고층 '버즈 두바이'(160층, 예상 높이 800~830m)가 삼성물산이 시공을 담당하는 등 우리 건설사들은 초고층 빌딩 건설의 강자다. 고려대학교 김상대 교수는 "한국은 발주처가 없고 까다로운 규정 때문에 초고층 빌딩 건설이 늦어졌을 뿐 시공 능력 면에서는 이미 세계 최고 수준"이라며 "초고층 빌딩건축은 최첨단 기술이 총동원되는 첨단산업"이라고 말했다. 그렇다면 초고층 빌딩건축에는 과연 어떤 기술이 동원될까.

◆초고층 빌딩은 주저앉는다

초고층 빌딩은 건물의 엄청난 무게 때문에 아무리 단단한 콘크리트를 사용해도 건축 과정과 완공 후에 쪼그라들게 된다. 전문 용어로는 '수직 변위'라고 한다. 54만t에 이르는 버즈 두바이는 건물 높이가 완공 후 65㎝ 정도 줄어들 것으로 예상한다. 이 때문에 층별로 높이를 미리 2~4㎜ 정도 높여 시공한다.
54만t의 무게를 견뎌야 하는 고강도 콘크리트도 초고층빌딩의 핵심 기술. 초고층 빌딩에는 주사위 한쪽 면 넓이(1㎠)로 800kg을 지탱하는 고강도 콘크리트가 사용된다. 일반 콘크리트보다 3.3배 강하다. 지상에 있는 콘크리트를 수백m 위로 끌어올리는 기술도 중요하다. 버즈 두바이 건설 현장에서는 지상에서 콘크리트를 반죽해 세계 최고 높이인 601m까지 압축 펌프와 콘크리트 배관을 이용해 단 한 번에 쏘아 올리는 데 성공했다. 시공 후 콘크리트가 빨리 굳도록 하는 것도 핵심 노하우. 삼성물산 정형일 차장은 "콘크리트에 특수 첨가제를 넣어 시공한 뒤 10시간이 지나면 완전히 굳어지도록 만들어 신속한 공정이 가능하다"고 말했다.
 
◆바람을 이기는 기술

초고층 빌딩은 바람과의 싸움이다. 두바이의 600m 상공에서 평균적으로 초속 50m의 바람이 분다. 아무리 단단한 철근과 콘크리트를 사용해도 바람에 휘기 마련이다. 버즈 두바이는 좌우 1.2m 정도까지만 흔들리도록 설계돼 있다.

'타이베이 101'에서는 거대한 추를 설치해 바람의 방향과 반대로 움직이도록 해 건물의 움직임을 감소시키는 기술도 적용됐다. 롯데건설 기술연구원 박순전 수석부장은 "초고층 건물이 위로 올라갈수록 좁아져 첨탑 모양으로 설계하는 것도 바람의 저항을 줄이기 위한 방편 중 하나"라고 말했다.

◆인공위성도 건축 현장에 도입

초고층빌딩은 건물을 '직각'으로 세우기도 쉽지 않다. 일반 건설 현장에서는 추를 이용해 건물의 수직 상태를 유지하지만 100층 이상이 되면 이것도 무용지물이다. 그래서 등장한 것이 인공위성. 버즈 두바이의 경우, 인공위성 4대에서 보내 주는 위치정보를 활용해 수직을 맞춘다. 롯데건설은 잠실 제2롯데월드를 건설할 때 국내에서는 최초로 GPS 측량 기법을 도입할 예정이다.

◆총알 엘리베이터 도입

수백m를 오르내리기 위해서는 엘리베이터 기술도 빠져서는 안될 핵심 기술 중 하나.

'타이베이 101'(101층· 508m) 건물에는 총 61대의 엘리베이터가 있고 이중 2대는 '총알 엘리베이터'라고 불릴 정도로 속도가 빠르다. 1분에 1800m를 수직으로 움직인다. 5층 매표소에서 89층 전망대까지 37초 만에 돌파한다. 초고층 빌딩에서 엘리베이터를 감싸고 있는 벽체(엘리베이터 홀)는 기둥 역할을 한다. 사람으로 치면 '척추'에 가깝다. 따라서 엘리베이터를 싸고 있는 콘크리트 벽체는 일반 벽보다 2~3배 이상 두껍게 시공하는 것이 특징이다.

고려대학교 건축사회 환경공학과 김상대 교수는 "정부와 기업이 협력하고 세밀한 전략만 갖추면 한국이 초고층 빌딩 건축 분야에서 세계 최고 수준으로 발전해 외화를 벌어 들이는 새로운 영역이 될 것"이라고 말했다.




출처:조선일보 & Chosun.com

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