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순수 100% 국내 슈퍼콘크리트 기술, 세계 정상에 우뚝 서다
- 미국 연방도로국 주관 UHPC Innovation Awards 2개 부문 싹쓸이 - |
□ 국토교통과학기술진흥원(원장 손봉수, 이하 국토진흥원)은 국토교통 R&D로 개발한 초고성능 콘크리트(UHPC : Ultra High Performance Concrete)가 지난 4일(현지시간) 미국 연방도로국(FHWA)으로부터 혁신상(UHPC Innovation Awards)을 수상하였다고 밝혔다.
ㅇ 미국 연방도로국(FHWA)과 아이오와대학교가 공동 주관하고 미국 콘크리트학회(ACI), 유럽 콘크리트학회(fib) 등이 후원하는 ‘Second International Interactive Symposium On UHPC’에서 미국, 유럽 등 기술선도국들과 겨루어 ‘인프라 부문’과 ‘빌딩 부문’ 모두에서 단독 수상작으로 선정되는 쾌거를 거두었다.
ㅇ 특히, 이번 수상은 100% 국내 UHPC 기술로 설계․시공된 구조물이 국제적 대회에서 기술의 우수성을 인정받아 수상작으로 선정된 최초의 성과로서, 그 의미가 더욱 크다고 볼 수 있다.
□ 이번에 개발한 UHPC는 일반콘크리트에 비해 강도가 5배 이상 크고 수명이 4배 이상 길며, 구조물 무게를 30% 감소시키고 제조원가를 50%이상 절감시켰다. 또한, 물처럼 흘러 시공성이 우수하고, 무근 콘크리트 시공이 가능하다.
ㅇ 해당 R&D를 추진한 슈퍼콘크리트 연구단(단장 김병석, 한국건설기술연구원)은 이 재료를 적용하여 설계․시공한 국내의 2개 실 구조물(토목, 건축)을 선정하여 각 부문별로 제안하였다.
□ ‘인프라 부문’의 수상작은 ’18년 7월 개통한 강원도 레고랜드 진입교량인 춘천대교(총연장 966m, 사장교 구간 200m, 원형 1주탑)로서, 세계 최초로 도로교(사장교 형식)에 UHPC를 적용*한 교량이다.
* 원형 주탑 및 사장교 구간 200m에 UHPC 적용
ㅇ 타워형 주탑보다 미관상 우수한 원형 주탑을 사장교에 적용하기 위해서는 상판의 무게가 상대적으로 가벼워야 하므로 슈퍼콘크리트연구단에서 개발한 UHPC 적용을 통해 상판의 무게를 30% 감소시켜 당초 설계대로 원형 주탑으로 시공하였다.
ㅇ 상판을 지지해주는 케이블 물량도 줄일 수 있어 공사비가 기존 대비 9% 절감되었으며, 상판이 얇아짐에 따라 교량 미관이 개선되는 효과도 거둘 수 있었다.
□ 또한, ‘빌딩 부문’ 수상작은 ’17년 10월 준공한 울릉도 힐링스테이 KOSMOS 리조트로, 세계 최초로 UHPC를 적용한 건축 구조물이다.
ㅇ 당초 설계된 벽체 두께 120mm 이내의 쉘형 외벽 구조체 구현을 위해 철근 배근없는 UHPC를 적용하게 되었으며, 이를 통해 기존 대비 벽체 두께를 60%까지 감소시킬 수 있었다.
ㅇ 또한, 본 구조물은 울릉도 바닷가 해안 절벽에 위치하게 되기 때문에 해안가의 염화물 피해를 최소화하기 위해 나노 소재를 사용하여 우수한 내구성을 확보하였다.
□ 그 간 슈퍼콘크리트연구단에서 개발한 UHPC 재료를 적용한 구조물 설계․시공 기술은 춘천대교(’17.2), 광명 VR 체험관(’18.2) 및 고덕대교(’19.9 예정) 등의 국내 현장뿐만 아니라, 미국 아이오아 Hawkeye Bridge 교체 공사(’15.10), 미얀마 양곤-만달레이 고속도로 확장공사(’15.10) 및 베트남 콘크리트 파일 공사(’19.7 예정) 등 해외 현장에 적용되는 다수의 실용화 성과를 거두고 있다.
ㅇ 이번에 수상한 혁신상(UHPC Innovation Awards)을 계기로 국내 UHPC 기술력의 우수성을 세계적으로 인정받게 되어, 향후 더욱 활발한 국내외 시장 진출이 전망된다.
□ 국토진흥원 관계자는 “기존 건설재료의 한계를 극복할 수 있는 新 재료 확보 및 시장 개척 지원을 위해 연구개발사업에 대한 투자를 보다 확대해 나가겠다.”고 밝혔다.
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