국토교통과학기술진흥원(원장 손봉수)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.
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.
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.
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>
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.
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.
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.
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.
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.
