pc 공법 프리패브 건축 선보이는 비파디자인, kc산업

'콘크리트 건축' 하면 현장에서 많은 작업자들이 철근 배근과 콘크리트 타설을 하며 분주히 땀 흘리는 모습이다. 하지만 pc(precast concrete) 공법을 이용한 프리패브 암거 건축이나 콘크리트 모듈 건축에서는 있을 수 없는 말이다. 콘크리트를 미리 공장에서 양생 해서 제작 후 운반하여 현장 조립을 통해 건축물이 완성되는 건축이다.

 

생소한 pc 공법의 프리패브 건축

스틸하우스나 목조주택의 경우, 이동 설치하는 프리패브 형태를 선보인바 있지만, (모듈러 주택이 무엇인고?)

건축가가 설계한 이동식 목조주택 모델

콘크리트 모듈 골조나 PC 암거를 이용한 프리패브 형태는 생소하다. 스틸하우스나 목조주택보다 진동이나 소음에 강하다는 것이 업체 관계자의 설명인데, pc공법을 적용해 선보이고 있는 두 업체를 소개해본다.

 

pc 암거 박스 주택 비파디자인그룹

수로나 터널, 담수 등에 쓰이는 pc 박스 암거를 이용하여 주택을 시공하는 특화된 시공법을 선보이는 비파디자인그룹. 

pc공법이란 현장에서 시공되던 철근콘크리트 구조체를 분할해 공장에서 제작하고 현장에서 반입하여 조립하는 공법이다. 공정을 살펴보면 사전 조사 후 계획안 study가 시작되고 인허가 관련 준비 후 암거 박스가 제작된다. 기초 타설과 현장 조립, 그 외의 건축공사를 마무리하고 인테리어에 들어간다. 

프리캐스트 공정은 균일한 품질을 보장하고 높은 열의 증기로 견고하게 제작된다. 공사기간 단축과 시공 안정성이 향상된다. 거푸집이 필요 없기에 폐기물 감소에도 효과가 있다. 친환경적인 건축으로 현장 중심의 거푸집 방식에서 나오는 소음의 절반으로 감소한다. 단열재를 포함한 두꺼운 벽체가 강점인데 일반적인 철근콘크리트(RC) 조에 비해 철근 양은 1.5~2배가량으로 균열이 적다. 증기 양생 과정을 거친 콘크리트 강도는 350 이상이다. 암거 박스의 접합 과정에도 비파만의 시공 노하우가 들어간다. 비파디자인그룹에 따르면, 4층 규모의 연면적 120평 건물은 창호까지 완공하는데 약 열흘이면 된다고 설명한다. 고객 주문의 형태에 따라 30~40평형 완제품도 하루 만에 골조 시공이 가능하다고 덧붙인다.

 

pc 모듈러 건축 선보인 kc산업

KC산업은 건설기술연구원과 공동으로 개발에 착수한 지 2년 만에 적층형 pc모듈러 건축을 선보였다. KC산업은 PC토목용 프리캐스트를 오랫동안 생산해 온 업체이다. 프리캐스트는 물류센터나 주차장에 많이 도입되어 상용화되고 있는데, kc산업에서는 주거공간으로 진입하기 위해 홈플릭스라는 브랜드를 론칭하며 도전장을 내밀었다. 적층형 PC 모듈러 건축을 타공법과 비교해보면 장단점을 확연히 파악할 수 있다.

일반적으로 많은 쓰이는 철근콘크리트 구조와 비교해보면, 철근 배근과 콘크리트 양생이 뒤따르는 철근콘크리트 구조는 공기가 타 구조보다 오래 걸린다. 현장 타설이 진행되는 만큼 주변 민원 및 환경문제가 발생할 수 있고 공기 연장 및 비용 증가가 빈번히 이뤄진다. 동절기에는 습식 콘크리트의 양생이 어려워 제약이 뒤따르기도 한다. 현장에서 공사가 이루어지니 품질관리나 안전관리, 환경대책은 미흡한 편.

 

철근콘크리트와 철골구조의 장점 가진 pc 모듈러

pc 모듈러 건축은 철근콘크리트 모듈을 공장에서 사전 제작이 진행되기에 공기 단축이 가능하며, 차음과 진동 성능, 품질과 안전관리가 우수하다. 생산과정은 강제 거푸집으로 증기 양생을 거쳐 45메가 파스칼 정도의 콘크리트 강도로 제품이 생산된다. 타 콘크리트 강도보다 두 배 이상 높으며 매끄러운 표면과 균일한 품질을 보장한다. 몰드→철근 배근→콘크리트 타설→탈형을 거쳐 공장에서 제작된 모듈은 현장에서 운반 후 기초 작업의 현장시공을 완료 후 콘크리트 모듈을 양중한다. 공사 기간과 공사비를 절감하는 효과가 있다. 두 개층일 경우 콘크리트 모듈을 적층 하며 골조 시공 완료 후 내장 시공, 외장과 마감 시공으로 마무리한다.

철근콘크리트 공법은 내화피복이 필요 없는 내화구조에 차음과 진동 성능이 우수한데, 이런 장점이 고스란히 반영된 것이 pc 모듈러 건축이다. 이에 반해 철골 구조는 공기는 짧을지언정 내화피복이 필요하고 차음과 진동 성능에 보완이 필요하다. 반면 공장 제작의 비중이 높아 품질관리, 안전관리, 환경대책에선 우수한 편. pc 모듈러 건축은 철골 구조의 장점인 품질관리에서 우수하며 현장 시공의 비중이 낮아 안전관리에 유리한 점, 환경 대책의 면에서 우수한 장점을 모두 갖고 있다. 

 

경량 콘크리트의 변신 pc 모듈러 건축

pc 모듈러 건축은 경량 목구조의 진화를 살펴보면 이해하기 쉽다. 육중한 나무를 경량으로 만들어 건축의 구조체로 삼은 것처럼 pc 모듈은 단일 구조체의 무게는 반으로 줄이고 강도 높은 콘크리트를 사용해 층간소음, 기밀, 내화 등의 거주 성능을 끌어올렸다. 이를테면 경량 프리캐스트 콘크리트 공법의 완성체라 일컬을만하다. 

적층형 pc모듈러 공법을 활용할 수 있는 건축물을 알아보면, 기숙사, 호텔, 오피스텔, 공동주택은 단위 모듈을 반복적으로 배치하여 평면 구성을 완성할 수 있다. 1 모듈을 1세대로 구성(7평 정도)한다. 다세대, 다가구 주택의 경우에도 기본 모듈, 확장 모듈, 변형 모듈을 활용해 다양한 평면을 구성할 수 있다. 2 모듈 1세대 구성(15평 정도)이 가능하다. 전원주택이나 단독주택으로도 활용이 가능한데 모듈의 확장, 적층 기법으로 다양한 공간 활용이 가능하다. 모듈과 현장 제작 공법의 혼용을 통해 특화된 평면 구성도 가능하며, 상하층 개방형 공간, 전후좌우로 기둥이 없는 공간도 구현할 수 있다. 이동식 주택이나 상가, 농막 등 6평 이하의 용도와 내 외장 구성에 따라 다양한 형태로 제작이 가능하다. 기본형, 발코니형, 측면 진입형, 확장형 등 주문자의 요구에 따라 특화된 설계 반영이 가능하다. 모듈 규격은 가로 4m, 세로 6m, 높이 3m가 기본이지만 비규격으로 주문 생산도 가능하다.

 

홈플릭스 골조 비용

KC산업은 친친디산업개발과 손잡고 새로운 건축 플랫폼인 홈플릭스라는 브랜드를 론칭했다. 적층형 프리캐스트 콘크리트 모듈러 건축을 지향하는 홈플릭스는 골조와 단열, 창호, 전기 및 배관 설비를 고려한 유닛 모듈을 공장 생산 후 현장에서 조립한다. 적층형 PC모듈러 건축의 인허가는 철근콘크리트 벽식구조로 진행된다. 

철근콘크리트 골조의 규격화된 모듈은 여주 공장에서 제조해서 대량으로 저렴하게 공급한다. 6평 기준 골조 비용은 1,400만 원 정도이다. 땅 부지의 기초작업은 별도인데, 주차장을 지을 경우 땅을 닦아 놓은 후 올려두면 끝이다. 운반비는 100만~200만 원선. 입금 후 집을 받는 다고 생각하면 된다. 마치 이케아의 가구 조립처럼 집을 만들 때 콘크리트 모듈을 받은 후, 가이드에 따라 스스로 집을 지을 수 있다. 한 개의 모듈을 받아서 3천만 원 경비로 시공을 마친 주택 사례도 있다.

주거공간으로 투룸으로 구성하거나 창고를 더하거나 주차장으로 활용하는 등 모듈을 활용한 응용은 무궁무진하다. 홈플릭스에서는 업체와 소비자를 대상으로 골조를 공급하며, 골조를 받은 후 나머지는 건축주의 몫으로 마감 공사를 진행하면 된다.

 

pc공법 앞으로의 길

pc공법은 앞으로 주차장이나 공장시설, 빌라 같은 저층형 주택, 오피스 및 사무용 공간에 적용할만한 가능성을 높다. 하지만 풀어야 할 숙제도 있는데, 시공업체의 관리능력이 크게 요구된다는 것. 하자 발생 시 자재 생산자와 시공자 간의 책임 논란이 있을 수 있는 점도 간과해서는 안된다. 특별히 누수에 따른 균열과 붕괴 우려, 접합부 처리의 정밀한 시공 노하우가 필요하다. 우리나라에서는 철근 콘크리트 건축의 비중이 가장 크다. 안정성과 주택 성능이 입증된 공법인데 이러한 공법의 장점을 취한 pc공법의 프리패브 건축을  비파디자인그룹과 kc산업이 한층 발전시켜주길 기대해본다.