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2020/07/27 한양뉴스 > 학술 > 이달의연구자 중요기사

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[우수R&D] 최창식 교수, 아파트 리모델링에 안전을 더하다

노후 아파트 수직 증축의 구조 안전 보강 기술 확보

김현섭

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http://www.hanyang.ac.kr/surl/poYVB

내용
최창식 공과대학 건축공학부 교수가 15층 내외 건물의 층수를 증축할 때 기존 벽체를 보강하는 기술을 개발했다. 최 교수의 기술은 기존 방식과 다르게 벽이 두꺼워지거나 늘어나지 않아 건물 내부의 실평수(실사용 면적)가 줄어들지 않는다.
 
통계청 자료에 따르면 2018년 서울을 기준으로 전체 인구 중 아파트에 거주하는 비율은 약 45.6%에 달한다. 최 교수는 “도시에서의 생활은 아파트로 시작해 아파트로 끝난다”고 빗대었다. 아파트 비율이 높은 만큼 건설한 지 오래된 아파트도 많다. 전국의 주거용 건축물 중 2018년 기준 지어진 지 30년 이상의 건물이 55%다. 건물이 노후하면 해결책은 크게 두 가지로 나뉜다. 모두 부수고 새로 짓는 재건축과 건물의 일부를 보강하고 덧대는 리모델링이 있다. 최 교수의 연구(연구명 ‘수직증축 허용에 따른 구조안전 확보 기술개발’)는 리모델링, 그중에서도 수직으로 증축할 때 생기는 문제들을 해결하는 데 초점을 뒀다.
 
▲건축물을 위로 증축하면 수평 하중과 휨 하중이 증가한다. (최창식 교수 제공)

기존 건물에 층수를 더 쌓기 위해선 여러 현상을 고려해야 한다. 기둥과 벽에 수직으로 가해질 하중과 바람 및 지진 등의 영향으로 생길 수평 하중, 휨 하중을 견딜 수 있는 설계가 필요하다. 특히 건물의 층수가 많아지면 수평 하중과 휨 하중이 중요해진다. 볼펜을 세로로 세웠을 때 작은 입김에도 쓰러지는 것을 떠올리면 쉽다. 수평 하중과 휨 하중을 견디도록 설계한 벽을 전단벽이라고 한다.
 
최 교수의 전단벽 보강 기술은 기존 부착식 공법과 큰 차이를 보인다. 최 교수의 기술은 벽의 두께가 두꺼워지지 않고 벽을 추가로 늘리지도 않는다. 이 때문에 세대별 평수가 줄어들지 않는다. 부동산이 실내 거주 면적에 민감하게 반응한다는 점을 중요하게 생각한 것이다. 최 교수는 벽체에서 보강재를 덧댈 만큼의 두께를 계산해 잘라내고 잘라낸 부분에 시공을 진행했다. 보강이 필요한 하중만큼 보강재를 유동적으로 첨가한다는 게 특징이다.
 
▲최창식 공과대학 건축공학부 교수는 벽체의 일부를 잘라내고 보강재를 삽입해 세대별 평수에 영향을 주지 않는 보강 기술 방법을 개발했다.

이번 연구는 국토교통부를 필두로 많은 대학이 함께 연구 클러스터를 구성해 8년간 진행하는 과제다. 각 대학은 기초구조, 상부구조, 수직 하중, 주차장 문제 해결 등 분야를 나눠 연구했다. 최 교수는 건축물의 요소 중 상부구조에 수평 하중과 휨 하중을 견딜 수 있는 내력 설계를 개발했다. 최 교수는 기술 개발을 마쳤고 실규모 구조물에 테스트도 완료한 상태다. 상용화까지 남은 건 실제 아파트에 수직 증축을 실행해보는 것이다. 최 교수는 “이론과 실무 사이에 틈이 있을 수 있기 때문에 꼭 필요한 단계”라고 설명했다.
 
최 교수의 연구실은 실용화를 목적으로 하는 기술 개발을 지향하고 있다. 실제 건물에 적용하는 과정은 늘 어려움이 있었다. 최 교수는 “특히 이번 연구는 실제 적용 단계에 어려움이 따른다”고 얘기했다. 아파트는 사적인 공간이면서 많은 사람이 공유하는 공적인 공간이란 성격을 띠고 있다. 세대마다 바라는 희망 사항이 다르고 한 세대 안에서도 세대원들의 입장차이가 존재한다. 부동산이기에 소유자는 민감하게 반응할 수밖에 없다. 이런 점들이 어우러져 기술 적용을 시도하겠다고 자처해 나서는 단지들이 거의 없다. 최 교수는 “실전 사업에 적용해보고 싶은데 도전하려는 단지들이 많지 않다”고 말했다.
 
리모델링을 선호하는 아파트 단지가 많지 않은 것도 난관으로 작용했다. 실상 대다수의 아파트는 철근콘크리트 구조이기 때문에 균열이 생기지 않는 한 수명이 상당히 길다. 최 교수는 “아파트의 재건축과 리모델링은 재료의 수명보다 정책적 판단에 따른 결정”이라고 얘기했다. 재건축과 리모델링이라는 선택지 사이에서 다수의 사람은 재건축에 손을 든다. 최 교수는 “사람들이 기존 구조물을 활용한다는 점에서 리모델링에 대해 막연한 불안감을 느끼는 것 같다”고 말했다. 그는 이어 “재건축 못지않게 많은 기술적 검증이 들어가므로 안정성을 인정해줬으면 좋겠다”고 덧붙였다.


글/ 김현섭 기자          swiken1@hanyang.ac.kr
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