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국내 건설 산업의 문제점
공사 지연 및 안전 문제
잦은 파업 및 먼지 소음 등의 민원으로 인한 공사지연이 발생하고 있습니다. 또한, 최저가 입찰, 불법 재 하도급에 의한 부실공사 및 붕괴사고가 빈번히 발생하고 있습니다. 건축분야의 사고 위험이 제조업의 3배 초과하는 심각한 상황입니다.
대표적인 사례 •광주화정 아이파크 붕괴사고, 2022
•검단신도시 GS건설 아파트 붕괴사고, 2023
산업 구조 및 생산성 문제
아파트가 한국 건설산업에 차지하는 비중이 60% 이상이나 전통적인 건축방법에서 탈피하지 못하고 있습니다. 이로 인해 국내 타 산업보다 건설산업의 생산성이 낮고 해외 선진국와 비교해도 낮은 상황입니다.
국내 주거건축물 시공 공법의 한계
청량리역 롯데캐슬 SKY-L65
구조체 공사는 국내 초고층 아파트 대부분은 현장 타설에 의존하고 있으며, 미국등 선진국에서는 현장 인건비가 높기 때문에 공장제작 후 현장 조립하는 OSC공법을 적용하고 있음
아파트 욕실 조적공사
아파트 세대 욕실은 방수, 소음의 차단하기 위해 조적으로 설계되고 있지만, 현장 조적공, 미장공, 타일공의 인건비가 지속적으로 상승하고 있고 기술자들의 고령화로 인하여 시공품질은 계속 낮아지고 있음. 따라서 이를 개선하기 위해서는 OSC 기반의 획기적인 공법이 필요함
최근 아파트 공사비, 분양가
— 아파트 공사비와 분양가 상승
아파트 공사비가 급격히 상승하고 있습니다. 특히 서울 아파트의 분양가는 3.3m2당 3,794만원에 달하고 있습니다. 이는 주거비용의 큰 부담으로 작용하고 있습니다.
— 아파트 중심의 주거 문화
아파트 중심의주택과 연립주택은 쇠퇴하고 있는 반면, 아파트 비중이 주거의 64%(22년 기준)이상이고 아파트 수요는 계속 증가하고 있음. 이는 한국의 주거 문화가 아파트 중심으로 변화하고 있음을 보여줍니다.
주거 문화
탄소중립과 UHPC
탄소 감축 목표
우리나라 전체는 '30년까지 '18년 총배출량 대비 40% 감축(NDC), '50년까지 탄소중립(순배출량 0) 목표 설정. 우리나라 건물 부문 탄소감축목표 : 직접배출로 감축목표를 산정하며, '18년 대비 '30년까지 32.8% 감축, '50년까지 88.1% 감축('18: 52.1 → '30: 35.0 → '50: 6.2백만톤)
콘크리트와 탄소 배출
콘크리트는 연간 전세계 이산화탄소 배출량의 8~10%를 차지하고 있으며, 연간 약 22억ton을 배출하고 있음. 폐기량 및 에너지 사용량 최고: 1일 발생량 221,201톤으로 전체 폐기물의 44.5% (2019년 '전국폐기물 발생 및 처리현황 참조)
탄소 감축 목표건설기술 진흥 계획
제 7차 건설기술진흥 기본계획 (2023 ~ 2027)
제1차 건설기술 진흥 기본계획(2023~2027): 탄소중립대응을 위한 초고성능 콘크리트 기술개발 및 상용화 지원.
제 1차 국가 탄소중립〮녹색성장 기본계획
1.1 사업의 배경
서울시, 도시 • 건축 디자인 혁신발표
"서울시는 상업용 건물과 아파트 등 민간 건축 부문 디자인 혁신을 위해 현행
'특별건축구역' 제도를 '디자인 자유구역'으로 전면 개편한다. 혁신 디자인
건축물을 지을 경우 높이, 건폐율 등 건축 규제를 대폭 완화해 개성있는 건축물 건립을 유도한다는 계획이다." (한국경제, 2023.2.9)
1.1 사업의 배경
"생성형 AI 시대"의 도래
•생성 AI 시대로 급속하게 전환되어 3D 툴 없이도 복잡한 3D 디자인을 쉽게 할 수 있음
•전통 건축산업의 급속한 붕괴가 예상 되며, 생성 AI 시대에 대응할 수 있는 다양한 3D 외관을 생성할 수 있는 건축 솔루션이 필요함
DfMA & OSC,
해외 공동주택
적용사례
세계 최고 높이의 콘크리트 모듈러 건축물
3,034개 PC(Precast Concrete)모듈을 적용, 1,074개의 유닛을 구성해 총 56개
층에 이르는 레지던스를 준공하여 세계 최고 높이의 콘크리트 모듈러 건축물을 완성
Avenue South Residence, Singapore
싱가포르의 Avenue South Residence는 DfMA와 OSC 기술을 적용한 대표적인
해외 공동주택 사례입니다.
PBU(PREFABRICADTED BATHROOM UNIT),
Singapore
싱가포르는 모듈러 욕실(PBU, PREFABRICADTED BATHROOM UNIT) 에 대한
별도의 설계, 제작, 시공이 정립되어 있음.
UHPC의 장점
— 탄소중립을 위한 혁신적인 건축재료
UHPC는 고강도이므로 일반콘크리트 PC(Precast Concrete) 두께의 절반으로 가능하며 철근대신 강섬유를 사용하기 때문에 탄소발생랑을 20~30% 줄일 수 있는 탄소중립을 위한 혁신적인 건축재료임.
재료비는 일반콘크리트 보다 10~15배 이상 높기 때문에 비정형 외장재나 철근량이 많고 구조성능이 필요로 하는 연결부분, 중량을 줄여야 하는 구조체 등 특수한 부분에 활용할 경우 가격 경쟁력이 높음.
— 경제성과 특수 용도
— 3D 곡면 형상 구현 가능
철근을 사용하지 않고 강섬유를 사용하기 때문에 3D 곡면 형상구현에 제약이 없음.
— 아파트 건축의 혁신
UHPC는 8cm이하로 벽체 제작이 가능하여 아파트에서 벽돌, 방수, 미장을 동시에 대체할 수 있는 혁신적인 건축 소재임.