[시론] 건축구조 효율화 해야

토목건축 구조 재료는 그 화학적ㆍ물리학적 특성에 따라 콘크리트와 철강으로 양분되고 전공 분야도 별도로 구분된다.

콘크리트 구조는 그리스 로마시대부터 사용한 흔적이 있고 철근이 생산된 후부터는 부서지기 쉬운 콘크리트의 단점을 철근으로 보완하기 위해 철근과 콘크리트를 혼합해 사용했다. 이러한 철근콘크리트 구조가 일반화하면서 콘크리트 재료의 사용 규모나 범위가 매우 넓어졌으며 우리나라 건축물도 거의 대부분 철근콘크리트 구조물인 것은 주지의 사실이다.

한국 토목분야 철골외면 심각

반면 18세기 말께 사용되기 시작한 철골구조는 콘크리트 재료로는 도저히 상상할 수 없는 높고 긴 건축물을 탄생시켰는데 이는 마천루라는 거대하고 웅장한 새로운 건축미를 창조했다. 파리의 에펠탑이 그러하고 샌프란시스코의 골든게이트와 오클랜드 교량들이 그 좋은 예라고 할 수 있다.

우리나라의 경우 강구조학회나 철골 분야에 종사하는 전문기술자의 수가 콘크리트 분야에 비해 절반도 채 안되는 형편이어서 두 학회가 서로 공방을 벌인다는 것은 생각도 못할 일이다. 그리고 건축 및 토목구조를 공부하는 학생의 다수가 철골 분야보다는 콘크리트 분야를 전공으로 지망하고 있다.

그러나 제철소가 전혀 없는 필리핀이나 말레이시아 같은 국가라면 몰라도 철강선진국인 한국에서 철골구조가 비주류라는 것은 기이한 현상이 아닐 수 없다.

그러면 그 원인을 한번 살펴보자.

한국은 지난 50년대에 시멘트 공장을 지었고 당시 토목건축 기술자들은 콘크리트 구조밖에 접할 기회가 없었다. 그 중 몇 사람이 해외유학길에 올라 콘크리트를 공부하고 돌아와 제자들을 양성했기 때문에 당연히 그 제자들도 콘크리트에 대해 배우게 됐다.

이런 상황이 한동안 지속돼 오늘날 콘크리트 전공자 수와 철골 전공자 수가 심각한 불균형을 이루게 된 것이다. 더군다나 오랜 기간 동안 익숙해진 콘크리트를 선호하는 한국의 건설문화와 많은 콘크리트 전공자의 일방적인 재료선택이 콘크리트 구조와 철골구조간의 심각한 불균형을 야기한 원인이라고 볼 수 있다.

그러나 두 재료의 효용을 선입관 없이 공정하게 살펴볼 필요가 있다.

첫째로 미국의 경우 철골구조를 사용함으로써 골조공사에서만 10% 내외의 경비를 절감하고 있는데 기본 골조에 부착되는 각종 자재의 절감까지 고려한다면 공사비를 거의 15~20% 낮출 수 있다는 보고가 나와 있다.

철골의 가장 결정적인 장점은 제철소와 철공장에서 거의 완벽한 품질을 생산할 수 있다는 것이다. 또 철골은 태풍이나 지진 등 자연재해시 유연하게 변형돼 탄성범위 내에서 원래의 상태로 돌아올 수 있다는 역학적인 장점이 있다.

재료장점 살린 합리적 선택을

반면 콘크리트 구조의 경우 현장에서 작업자의 손을 거쳐 품질이 결정되므로 균일한 품질을 기대하기 어렵다. 따라서 구조설계자들은 현장에서 제작된 부재의 불확실성을 고려해 필요 이상으로 과도하게 기둥ㆍ보ㆍ슬래브 등를 설계하는데 이는 전체 공사비의 증가로 직결된다.

이렇게 해서 두 가지 건축구조 및 재료의 불균형이 해소될 때 가장 효율적이고 경제적인 건설이 가능하게 될 것이다. 여기서 언급한 균형은 단순히 철골구조 또는 콘크리트 구조 각각의 양적 팽창만을 의미하는 것은 아니다.

우리는 두 재료의 장점을 살려 복합적인 구조를 선택해 가장 경제적이고 안전한 건설을 추구할 수 있다. 이를 위해 관행에서 벗어나 건설문화를 점차적으로 진보 발전시켜 합리적인 건설을 성취해야 한다.