국내 모듈러건축 선두주자인 포스코A&C는 지난해 ‘이노하이브(INNOHIVE)’를 출시했다. 이노하이브는 혁신적인 선도기술을 통해 모듈러건축의 생산성·고품질·친환경성을 부각시키기 위한 포스코A&C의 모듈러건축 브랜드로 혁신(Innovation), 고가치(High Value), 효율성(Efficiency), 고품질(Excellent Quality), 친환경(Eco-Frendly) 등의 의미를 담은 합성어다.
포스코A&C는 2003년 국내 최초 모듈러건축물인 신기초를 통해 우리나라에 모듈러건축을 도입, 시장을 열었다. 이후 2013년까지 매년 신규 프로젝트를 추진했으며 2017년 평창 동계올림픽 미디어레지던스 호텔을 계기로 앞선 기술력을 세계무대에 선보이며 국내 모듈러건축산업의 성장가능성을 높였다.
특히 지난해 12월 ‘포스코 광양생활관 기가타운’을 준공해 국내 최초로 10층 이상의 모듈러건축물을 지었다. 김승현 스마트하우징사업실 팀장을 만나 포스코A&C의 모듈러건축기술 차별성과 기가타운 프로젝트에 대해 들었다.
■ 이노하이브의 특장점은이노하이브는 건물을 더 빠르게, 더 친환경적으로, 더 스마트하게 만든다. 현장공사 착수와 함께 공장에서 모듈러를 제작함으로써 일반공법대비 공사기간을 30~60% 단축시킬 수 있다. 또한 공장제작을 통해 계절·기상에 따른 공기지연 리스크 최소화가 가능하다.
건설기계·장비의 현장반입을 최소화해 도심의 미세먼지와 소음민원을 줄임으로써 환경부담을 경감하며 표준화·규격화된 자재사용 및 높은 공장제작률로 건설폐기물을 최소화할 수 있다는 점도 강점이다. 철근콘크리트(RC)대비 건설폐기물을 50% 경감할 수 있으며 LCA(Life Cycle Assessment: 전과정평가) 분석결과 기존 RC공법보다 탄소배출량을 17% 줄일 수 있다.
■ 차별화된 모듈러건축기술은
포스코A&C는 이노하이브를 통해 모듈러 기술수준을 한 단계 끌어올려 차별화하고 있다. 첫 번째 기술은 모듈간 결합을 위한 구조접합시스템을 독자 개발한 것이다. 내·외장 마감까지 완료한 모듈러를 적층한 후 기둥 내부에 와이어를 수직 삽입함으로써 인장 체결하는 방식이다. 기존 고력볼트시스템보다 모듈러의 공장제작률을 높여 이동 및 재사용이 용이하며 접합부 하자를 획기적으로 줄일 수 있다는 장점이 있다.
두 번째는 고층화기술과 모듈조합기술이다. 현재 18층까지 적층 가능한 모듈구조시스템을 개발했으며 지난해 국내 최고층 건물인 기가타운 프로젝트를 통해 구조적 안전성과 시공성을 검증했다. 또한 1개 단위모듈로 구성되는 원룸형 상품부터 수개 모듈을 조합한 대형 평면상품까지 다양한 평면을 디자인할 수 있어 기존의 획일화된 모듈러 이미지를 탈피했다.
세 번째는 BIM기반 스마트기술을 적용해 품질관리를 수행함으로써 생산성과 성능을 향상한다는 점이다. 모듈러 설계단계에서 BIM기반의 DfMA(Design for Manufacture and Assembly)로 제작과 조립공정을 고려한 최적화 설계를 진행한다. 실시설계단계에는 제작, 시공전문가가 함께 프리콘(Pre-Construction Service)을 수행하며 공장제작단계에는 3D스캐너를 활용한 검측과정을 도입, 제작오차를 최소화한다. 이러한 방식을 통해 생산된 제품은 건축법이나 주택법에서 요구하는 모든 기준을 만족시킬 정도로 품질과 성능이 우수하다.
■ 기가타운 프로젝트를 소개하면
광양제철소 생활관인 기가타운은 지하 2층~지상 12층으로 구성된 500실 규모의 기숙사로 지난해 12월31일 준공됐다. 기가타운은 최고높이 46.7m로 현존 국내 최고층 모듈러건물이다.
기존에는 6층 건물이 최고층임을 감안하면 12층을 적층하기 위한 구조적 안전성과 시공성을 실증한 사업이라는 의미가 크다. 여기에 적용된 RC코어, 메가브레이스(Mega Brace: 죔쇠) 조합 구조시스템은 20층 이상의 모듈러건물 구현도 가능해 향후 모듈러 고층화 실현의 촉진제로 작용할 것으로 기대한다.
특히 기가타운은 A동 200실을 모듈러공법으로, B동 298실을 일반적인 철근콘크리트 공법을 채택해 공기와 원가경쟁력, 주거성능, 탄소배출량 등을 비교 검증한 최초의 프로젝트기도 하다. 보편화된 철근콘크리트(RC)공법대비 모듈러공법의 경쟁력을 동일한 설계기준 선상에서 검토해 정량적인 비교가 가능했다.
■ 모듈러·RC 비교결과는
모듈러공법의 대표적인 장점으로 공기단축을 예로 드는데 실제로 다른 3층 이상 RC공사와 비교했을 때 약 40%를 단축하는 효과가 있었다.
공사비용 측면에서는 모듈러공법 적용으로 RC공법대비 전체공사비가 10% 상승하는 것으로 나타났다. 그러나 모듈러공법의 공기단축에 의한 조기수익 확보 및 금융비용절감, 건설단계 및 폐기단계에서의 탄소배출량 저감 등 부수적인 효과를 반영하면 6%의 비용이 추가로 절감된다. 향후 자재비 및 인건비 상승을 고려할 때 모듈러공법의 시장 내 원가경쟁력은 지속 강화될 것으로 보인다.
공사기간이 빨라 불안하다는 오해를 무색케 할 정도로 주거성능도 매우 우수하다. 바닥충격음, 세대간 차음, 라돈 등 실내공기질, 결로, 기밀 등 공동주택에 필요한 주요 거주성능을 검증한 결과 모든 항목에서 RC구조와 동등하거나 그 이상의 성능을 나타냈다.
내진성능은 법적기준 최고치인 M6.3보다 높은 M7.1이었으며 기밀성능은 국내 RC공동주택 평균인 2.59회보다 우수한 2.2회로 나타났다. 또한 기본적으로 외단열공법이 적용돼 열교방지에 우수하며 벽체차음 1등급, 경량충격음 1등급, 화장실 층상배관 적용 등으로 음환경 역시 비교우위에 있었다.
탄소배출 저감도 모듈러건축의 큰 장점이다. RC는 해체단계에서 많은 폐기물이 발생하지만 모듈러 유니트는 재활용이 가능하므로 탄소배출량 저감 효과가 크다. 또한 건축자재 생산단계에서도 26.47%를 저감하는 것으로 파악됐다.
■ 모듈러건축 시장성은
탄소중립, ESG경영, 안전성 등 지속가능한 발전이 무엇보다 중요해지고 있는 지금 시대에 모듈러건축에 대한 요구도 더 빠르게 확대될 것이다. 모듈러건축이 국내에 소개된 지 20년이 지났지만 여전히 많은 사람들이 조립식건축, 컨테이너 건물 등 열악한 저가 임시건물로 오해하고 있다.
그러나 기존 RC조에 비해 열교, 기밀, 음환경, 설비유지보수 등에 오히려 더 유리한 것으로 나타나고 있다. 평창 동계올림픽 당시 미디어레지던스 호텔에 숙박한 세계 기자단들이 만족감을 나타냈으며 IOC에서도 극찬하며 시설의 우수성을 평가받았다.
특히 현존 최고층 모듈러건축물인 기가타운에서도 RC세대보다 모듈러세대에 입주선호도가 높다. 기가타운프로젝트가 모듈러의 주거품질에 대한 기존 오해를 잠재우는 터닝포인트가 될 것으로 기대한다.
■ 이노하이브의 특장점은
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