<진단> 미래건설…어떻게 달라지나(상)

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<진단> 미래건설…어떻게 달라지나(상)

2005-4-12

건설관련 법 ·제도가 글로벌 스탠더드에 맞게 개선되고 기술도 선진국 수준으로 들어서면서 미래의 교량이나 건축물 등 건설상품은 어떻게 변화할까. 한국건설산업연구원이 최근 내놓은 전망자료를 바탕으로 앞으로 20년뒤 건설상품이 어떻게 진화될 것인가를 살펴본다.〈편집자註〉



△육상 및 해상 교량

미래의 다리는 교각간 거리(경간)가 현재보다 월등히 길어지고 단순 통행기능을 벗어나 미적 개념이 강조된 관광상품으로 자리매김하게 될 전망이다.

현재 광안대교의 경간이 550m로 국내 최고이나 외국의 경우 이미 완공됐거나 설계중인 다리 가운데 경간이 가장 긴 다리는 이탈리아 본토에서 메시나 해협을 통과해 시실리섬과 연결되는 다리로 무려 3천300m에 달한다.

또 지난 98년 개통된 일본의 아카시대교는 1천991m에 달하는 등 초장대 교량 건설기술이 세계적으로 검증돼 실현되고 있다.

이에 따라 우리나라에서도 그 필요성과 의지만 확보된다면 경간이 2천∼2천500m에 이르는 다리가 국내 기술력으로 건설될 수 있을 것으로 전망된다.

또 경제수명을 다해 재건설되거나 신축되는 교량들도 장경간으로 건설되는 빈도가 높아질 것으로 예상된다.

교각의 높이 또한 필요에 따라 300m까지 높아질 수 있다.

현재 프랑스 밀라우 지방 육상 교량의 교각 높이가 270m이며 우리나라에서는 익산∼장수구간 국도에 104m 높이의 교각이 건설되고 있으나 300m까지의 기술적 한계는 충분히 극복될 수 있을 것으로 예상된다.

이처럼 해상과 육상교량의 경간이 길어지고 높이가 높아지면 어떤 결과가 나타날까.

우선 국내에서 신규 건설되거나 재건설되는 다리 중 연장이 2천m 이상인 경우는 대부분 1천m 이상의 경간을 가진 장대교로 건설될 가능성이 높다.

경간을 넓힘으로써 통수단면이 넓어져 홍수피해를 최소화할 수 있으며 교각을 높여 소음피해와 일조침해로 인한 농작물 피해를 줄이는 동시에 직선화를 도모할 수 있는 장점이 있다.

또 주변 환경과의 조화를 바탕으로 다 리자체의 조형미 또한 새로운 요건으로 추구돼 미국의 금문교나 일본의 아카시대교처럼 교량이 관광명소로 인식될 것으로 전망된다.

특히 서남해지역에 육지와 섬을 연결하는 연륙교와 연도교에 대한 수요가 높으므로 초장대교 건설기술이 확보되고 경제적 타당성이 담보돼 그 섬들이 다리로 연결될 경우 지역개발과 지역주민의 생활편의 증진은 물론 국토의 효율적인 활용기회가 획기적으로 증대될 것으로 보인다.



△육상터널

우리 국토의 특성상 산악지대가 많아 지표면을 통과하는 도로나 철도는 지속적으로 환경파괴 논란에서 자유롭지 못할 것이므로 앞으로 철도와 도로건설공사에서 터널공법이 크게 늘어날 것으로 예상된다.

육상터널의 길이도 장대화 경향을 보이면서 철도터널의 경우 20㎞ 이상도 가능해질 것으로 보이며 터널 굴착장비나 공법의 획기적인 개선이 이뤄짐으로써 기술적인 장애요인이 제거돼 현재까지 편도 4차선의 대구경으로 6㎞ 정도가 최장인 도로터널 역시 20㎞까지 건설이 가능하게 될 것이다.

또 터널 내부의 환기나 화재 발생시의 안전문제를 해결하는 기술과 재료 및 장비가 개발되면서 터널 길이에 대한 설계제한이 대폭 완화되거나 사라지게 될 것으로 보이기 때문에 장대터널 건설이 활발해질 것으로 예상된다.

장대터널 건설기술이 발달하면서 기존 도로의 직선화가 촉진되고 도로의 직선화로 인해 차량운행시간이 단축되면서 물류비 절감효과가 커질 것으로 예상된다.

철도노선의 경우 현재는 건설투자비 제약요인 등으로 한반도 동서축을 연결하는 데 어려움이 있으나 초장대터널의 건설이 가능해지면서 동서축 노선이 신설될 것으로 전망된다.

특히 통일 이후 산악의 비중이 더욱 높은 북한지역에 도로나 철도를 건설하게 되면 장대터널의 빈도가 높아질 것이며 러시아 횡단연결철도나 중국횡단 연결철도의 건설이 본격 추진될 경우 우리 건설기업의 참여율이 높아지는 효과도 기대할 수 있을 것이다.



△하저 ·해저터널

현재까지 해저나 하저터널공사는 주로 얕은 지역을 굴착공법으로 터파기하는 방식으로 진행되고 있으나 20여년 후에는 고심도 해저 또는 하저터널 기술이 개발될 전망이다.

고심도의 경우 전통적인 굴착공법 외에 부유식 터널이나 잠수식 터널공법 등도 활용돼 총 연장 100㎞ 이상의 해저터널도 건설이 가능할 것으로 보인다.

오는 2015년까지 미국에서 개발될 예정인 탄소나노튜브 등 초고강도재료가 고압에 견딜 수 있으며 그 취급 역시 매우 편리해질 것이기 때문에 이 같은 전망이 가능한 것이다.

또 침매터널공법이나 부유식 터널공법을 활용할 경우 재래식 굴착공법에 비해 공사기간이 50∼70％ 정도 단축되는 것으로 추정되고 있어 공기가 절반 이상으로 단축될 경우 건설기간 동안 발생하는 금융비용 등의 절감효과 또한 막대해진다고 할 수 있다.

앞으로 항공우주산업 등에서 개발되는 신소재 등을 건설산업에 접목시켜 새로운 기술 및 공법이 개발되고 그 결과 건설투자비 측면에서 경제성이 확보되면 해저터널에 대한 관심이 더욱 증폭될 것이며 이럴 경우 한반도를 중심으로 한·일, 한·중해저터널의 추진이 본격화될 개연성이 크다.

이밖에도 기존의 해상교량이나 강을 가로지르는 교량들 중의 상당수가 환경적 또는 지역경제적 필요성 등에 의해 해저 혹은 하저터널로 대체될 수도 있으며 향후 해상공항이 건설될 경우 항만과 공항을 연계하는 교통수단으로도 해저터널이 유효할 것으로 예측된다.

이처럼 하저 및 해저터널 건설이 활성화될 경우 바다 및 강 주변의 환경복원 효과와 함께 교통량의 분산에 따른 물류비용 절감효과 역시 대단할 것이며 이는 곧 국제경쟁력 향상으로 귀결된다.

또 해저·하저터널공사에 다양한 공법이 시도·적용돼 노하우가 축적되면 그 자체가 수출상품으로 부상할 것으로 전망된다.



△공동주택

아파트를 중심으로 하는 공동주택의 개념도 크게 변모할 것으로 보인다.

현재까지 잔존해 있는 재산증식의 수단이라는 관념이 거의 사라지게 될 것이며 바이오기술(BT) 등 첨단기술이 주택건설에 접목되면서 주택가치의 개념도 획기적으로 변모할 것이다.

우선 공동주택의 경제수명이 크게 연장될 것이다.

기존 공동주택이 수명을 다하게 되지만 모래·자갈 등 기초 원자재 부족현상이 심화되면서 이들을 모두 재건축하는 데는 한계가 있을 뿐 아니라 신규주택의 공급여건 또한 지속적으로 악화되면서 공급확대를 통한 주택문제의 해결은 점차 어려워져 결국 재건축을 하거나 신규로 짓는 공동주택의 수명을 크게 늘임으로써 수요를 억제하는 방법이 유효한 대안이 될 것으로 보여 현재 30년 정도인 공동주택의 최소 경제수명이 100년 이상으로 확대될 것이며 최소경제수명의 확보가 법·제도로 규정될 것으로 예상된다.

일본에서는 이미 공동주택의 이용 사이클을 국민들이 평생 활용할 수 있도록 장수명화하는 ‘100년 건강주택’ 개념이 구상되고 있다.

공동주택의 경제수명이 100년 이상으로 확대될 경우 재건축 과정에서 쏟아져 나오는 엄청난 양의 폐기물이 크게 줄어들어 환경복원 및 경제·사회적 비용절감 효과가 엄청날 것으로 예상된다.

최근 우리나라의 인구 증가율이 선진국 수준에도 못미칠 정도로 떨어지고 있어 주택수요에도 큰 영향을 미치게 될 것으로 보인다.

이에 따라 주택의 가치를 결정짓는 요인이 현재의 장소 프리미엄에서 편의성과 환경친화성, 건강증진 및 유지관리 프리미엄으로 옮겨갈 것이며 교토의정서 등 환경규제 강화로 공동주택에 사용되는 에너지시스템도 크게 바뀔 것으로 보인다.

이 같은 환경변화에 맞춰 건물의 가치를 높이기 위한 다양한 기술개발경쟁이 치열해져 아파트 등의 공동주택에도 업무용 빌딩에서와 같이 인공지능시스템 및 초고속 통신망, 정보화 속성 등에 의한 안전점검장치, 가정용품 자동제어장치 등이 일반화될 것으로 전망된다.

사용에너지 감축이나 대체노력도 극대화돼 쓰레기와 배출수가 없는 시범주택이 나타나 입주자들이 부담하는 유지관리비가 현재의 50％ 수준으로 줄어들 것으로 예상되기도 한다.

이와 함께 조망권이나 일조권에 대한 관심도 늘어나 이에 대응하는 기술도 개발될 것으로 보이며 건물 한 동 전체가 60°정도 회전할 수 있는 공동주택이 건설될 것으로 보여 남향 선호에 따른 가격 차별화나 일조권 등에 따른 논란이 상당부분 완화될 것으로 예상된다.

특히 인구감소 등으로 21세기말까지 주택환경은 현재와 판이하게 변화해 주택의 수요와 공급패턴은 물론 주택의 개념도 전혀 다른 모습으로 변하게 될 것으로 전망된다.



△업무용 빌딩 및 호텔

앞으로 20여년이 흐르면 건축물의 체적은 줄어들고 높이는 더욱 올라가게 될 것으로 전망된다.

시공방식이나 공간활용기술의 발전, 신자재 개발 등의 이유 외에도 환경적 측면에서도 수직공간을 활용해 용적률을 최대한 높이려는 시도가 일반화돼 높이 600m를 넘어서는 150층 이상의 초고층빌딩이 건설될 것으로 보인다.

서울 등 대도시에는 랜드마크적인 초고층 건물들이 들어설 전망이며 제도적으로도 수평공간의 활용은 점차 줄이면서 건폐율을 낮추고 수직공간을 활용함으로써 용적률은 높이는 방향으로 가닥을 잡아갈 것으로 예상된다.

수평적으로는 녹지로 활용할 수 있는 공간이 늘어나게 돼 자연친화적인 환경복원으로 이어질 수 있다.

100층 안팎 고층빌딩의 용도도 업무나 숙박 중심에서 벗어나 24시간 사람들이 거주하는 형태의 생활공간화가 될 것으로 보여 건물 내부에 자연상태에 버금가는 휴식공간의 설치가 보편화될 것이며 이 같은 공간의 확보가 건축물 자체의 부가가치를 높여줄 것이므로 건물 내부 자연휴식공간 설치 시장이 부상할 것으로 예상된다.

또 인접 건물들을 지상이나 지하로 연결시킴으로써 개별건물에서 화재 등의 비상사태가 발생할 경우 대피로로 활용할 수 있게 함은 물론 생활의 다양한 편의성도 도모할 것으로 보인다.

이 같은 초고층 빌딩들은 컴퓨터 해석 프로그램의 정밀도 향상과 자재성능의 고급화 등으로 인해 경제성은 증대되나 불확실한 해석에 의한 위험도는 크게 낮아지고 건물 내부에서 수직공간으로 이동시키는 엘리베이터 등의 속도가 빨라지면서 압력조절장치가 설치돼 높이에 대한 거주자들의 거부감을 불식시키게 될 것이다.

특히 업무용 빌딩의 경우 교통 편의성과 정보네트워크의 설치 및 사용의 편리성, 개인 프라이버시 공간 확보, 보안장치의 견고성, 건물내부의 쾌적성 및 자연형 휴식공간의 유무, 그리고 유지관리 비용의 상대적 경제성 등 제반요인에 의해 시장경쟁력이 가름될 것이다.

이에 따라 빌딩사업자는 개별관리 전문가의 활용은 최소화하면서 최첨단 설비들을 도입함으로써 공동이용 및 유지관리를 통한 집적화로 비용을 절감하는 방식을 선택할 것이고 냉난방 형태도 지역단위 또는 집단 단위시스템으로 전환될 것으로 보이며 건물의 유지관리에 소요되는 에너지 소비량도 현재보다 50％ 이하로 절감될 것으로 예상된다.

이 같은 노력들이 상승작용을 일으키게 되면 기업경영에 적잖은 부담을 주는 사무실 유지관리비용이 크게 감소되면서 기업 경쟁력 향상효과로 이어질 수 있을 것이며 집단단위 시스템 개념의 도입으로 에너지 사용이 줄어들면서 국가나 기업 입장에서 그 수입에 소요되는 비용을 다른 용도에 투자할 수 있는 여력을 갖추게 될 뿐 아니라 가스 배출량 감소 등으로 환경오염 요인을 저감시키는 효과도 기대할 수 있게 된다.

100층이나 150층 이상 초고층 빌딩 건설과정에서는 임시 가설재의 사용이 현저하게 줄어들면서 공장제작 물량이 늘어나게 됨에 따라 공사기간도 현재보다 훨씬 단축되고 자재 등의 표준화나 고성능화 효과가 경제성에 미치는 영향도 더욱 증폭될 것으로 예상된다.

이와 함께 초고층 빌딩이 완공된 이후부터 빌딩의 유지관리 시설만을 첨단화시키는 전문업체가 새롭게 등장하고 리모델링 산업의 활성화를 유인하게 돼 빌딩의 가치를 제고시키고 업무의 효율을 향상시키는 등의 성능개선이 빌딩의 부가가치 창출방식의 하나로 확대될 것으로 전망된다.

[케이블보이]

아직까지 우리나라 토목기술은 많이 떨어지는것이 사실이죠.. 모르시는 분들은 우리나라의 수주실적을 보고 토목기술 최상위의 나라라고 생각하지만 장대교량이나 초고층 건물의 설계에는 항상 외국사가 같이 참여해서 작업을 하죠.. 우리나라 토목 기술인력은 40대만 넘어도 영업으로 나가버리니 발전이 더딜수 밖에...

[케이블보이]

우리나라에 기술지원차 들어오는 외국 기술자들 보면 할아버지들도 많이 들어오더군요... 연습장 펼쳐놓고 비선형 관련 내용을 손으로 푸는것 보면 나는 아직 멀었구나 하는 생각 밖에...