롯데월드타워 123층 건설의 비밀, 콘크리트 수직압송 기술

롯데건설은 롯데월드타워에 적용한 '초고층 콘크리트 수직압송 기술'이라는 주제로 시공기술 발표회를 26일 진행했다. 롯데월드타워는 총 123층으로 오는 12월 완공되면 국내 최고층 건축물로 기록된다.

이날 발표회에 이영도 경동대학교 건축공학과 교수, 김규용 충남대학교 건축공학과 교수, 조형진 한국 푸츠메이스타 상무 등이 참석했다.

수직압송기술이란 고층에서 사용하기 위해 저층에 있는 물질을 끌어올리는 것을 말한다. 초고강도 콘크리트는 높은 점성으로 펌프압송 지연·압송관의 막힘이 발생하기 쉽다. 이 때문에 콘크리트 배합설계부터 제조·펌프압송까지 고도의 기술이 요구된다.

이영도 경동대 교수는 "고강도 콘크리트를 수직으로 압송하는 기술은 초고층 건축의 시공 품질·생산성 측면에서 매우 중요하다"며 "고강도 콘크리트 타설 기술을 보유한 국가는 일부에 불과하다"고 말했다.

초고층 건물 시공을 위해서 높은 강도의 콘크리트 시공이 필요하다. 다만 높은 강도와 내구성을 유지하면서 콘크리트를 목표 높이까지 한번에 올리는 것은 어려운 작업으로 꼽힌다. 물보다 2배 이상 무거운 액체 상태의 콘크리트를 직경 125∼150㎜의 가는 배관을 통해 높은 곳으로 이송하면 높은 압력이 작용한다. 결국 저항이 생겨 이동에 어려움이 따른다.

그러나 롯데건설은 지난해 4월 잠실 롯데월드타워 현장에서 실물테스트를 통해 150MPa(메가파스칼)의 초고강도 콘크리트를 309m 높이로 한번에 쏘아올렸다.

김규동 롯데건설 초고층부문 기술지원팀 상무는 "초고층 공사는 일반 아파트와는 달리 층마다 다른 작업이 필요하다"며 "시공 당시 야간 작업도 많아 어려움이 있었다"고 말했다.

초고층 건물용 콘크리트는 일반 건물용에 비해 내화섬유, 고성능 감수제 등 특수재료를 사용한다. 이를 통해 내구성이 증가하는 장점이 있다. 다만 비싼 단가와 높은 점성에 대한 대비가 필요하다는 단점이 있다. 롯데건설은 지난해 높은 점성을 갖는 고강도 콘크리트의 배합설계를 자체 개발해 특허를 출원했다.

이영도 교수는 "높은 압력에 충분히 저항하면서 품질을 만족하는 콘크리트를 수직으로 압송하기 위해 배합기술이 필요하다"며 "세밀한 자갈 등을 사용해 유동성을 확보한다"고 말했다.

2010년 11월 착공에 들어간 롯데월드타워는 국내에서 가장 높은 123층, 555m 높이로 구조성된다. 지난 17일 555m 첨탑부 공사를 마친 롯데월드타워는 내달 외관공사 완료 후 오는 12월 완공된다.

롯데건설 관계자는 "세계적인 콘크리트 기술을 확보할 수 있었던 것은 꾸준한 연구와 경험을 쌓았던 결과"라며 "초고층 건축물의 기초부터 꼭대기까지 콘크리트 시공을 종합적으로 해결할 수 있는 기술을 구축하겠다"고 말했다.  

현재 롯데건설은 수직압송 기술을 위한 장비는 대부분 외국에 의존하고 있다. 실제 압송장치, 배관 등이 모두 외국계 제품이다.

김규용 교수는 "한국에서 다양한 장비를 개발해 활용하기에는 경제적인 부분의 문제가 있다"며 "우수한 장비뿐 아니라 운영과 기술이 중요한 만큼 제2롯데월드 현장 전문가들이 세계시장에 진출할 수 있을 것"이라고 말했다.

한편 제2롯데월드는 지하주차장 균련 등 안전논란이 제기된 바 있다.

이에 대해 김규용 교수는 "표면균열은 구조적인 측면에서 큰 문제는 없지만 정도에 따라서 유해·무해 균열로 나눠진다"며 "현장에서 콘크리트 발현 시간을 두고 꾸준하게 관리하고 있다"고 말했다.