국회 소통관의 구조재는 포스코 스틸로 제작된 강건재 3개 제품이 적용됐다. 수평 구조재인 보(Beam)와 바닥 갑판(Deck)으로는 각각 NI스틸의 이노빌트 AU Beam과 D-Deck(Double ribbed-Deck Slab)가, 기둥재(Column)로는 덕암테크의 ES-Column(Earthquake-Strong steel tube-Column)이 쓰였다. 구조재의 기본 기능인 강도, 안전성을 충분히 확보하면서 더 편리한 시공으로 공사기간을 단축시키고, 공간효율성과 내진성능까지 높인 유연한 구조적 해법이 이노빌트를 통해 실현됐다.

더 높은 층고와 간단한 시공, 슬림 합성보 AU Beam

국회 소통관에 적용된 NI스틸(대표이사 배종민)의 이노빌트 AU Beam은 U 모양의 강재 박스에 데크를 걸치듯이 설치한 후, 그 위에 A 모양 강재를 덮개처럼 씌우고 박스를 콘크리트로 채우는 합성보다. 일반적인 보의 경우, 보 위에 데크를 설치하고 보와 데크를 고정하는 스터드 볼트(stud bolt)를 시공해야 한다. 하지만 AU Beam은 강재보에 데크를 올리고 A캡 강재 앵커가 그 위를 덮으면서 보와 데크의 전단 연결재 역할을 하기 때문에 별도의 스터드 볼트 시공이 생략된다. 즉, 현장 시공이 훨씬 편리하고 시공일도 감축된다.

네모난 박스 모양의 강재보 춤 사이에 데크가 설치되는 모양새라, 공간효율성 측면에서도 이점이 크다. 예컨대 기존에 500mm 짜리 강재보 위에 200mm 짜리 데크를 설치하던 것을, 425mm 짜리 강재보 안에 데크를 거치하면서 추가적인 데크 설치 공간을 절약하게 된다. 이 절약된 공간만큼 결국 층고가 높아지게 되니 기존 시공법에 비해 AU Beam을 적용하면 약 20% 더 넓은 공간을 확보는 셈이다.

친환경성과 공사비절감, 공간효율성 세마리 토끼를 잡는 D-Deck

AU Beam과 함께 국회소통관의 수평 구조재로 적용된 D-Deck는 거푸집, 동바리, 철근공사 등 기존 RC(Reinforced Concrete, 철근콘크리트) 구조재의 필수 공정을 모두 생략할 수 있는 새로운 개념의 슬래브다. 이 제품 공법은 NI스틸과 더나은구조엔지니어링, 포스코건설, 롯데건설, 삼우씨엠 건축사사무소가 공동으로 개발했으며, 2020년 1월 건설 신기술 제 881호(더블 리브골형 강판과 역삼각형 래티스거더를 이용해 장경간이 가능한 거푸집용 데크플레이트 공법(D-Deck 공법))로 지정되었다.

D-Deck는 기존의 평평한 데크플레이트와 달리, 데크를 골형으로 접어 단면의 강성을 높였다. 낙타의 혹처럼 양쪽으로 데크가 볼록 튀어나오고, 그 사이에 역삼각형의 래티스 거더를 설치하는 형태다. 강성이 높아지기 때문에 자연히 데크의 처짐과 변형을 방지할 수 있고, 데크를 지지하는 보(beam)의 수를 줄일 수 있다. 일반적으로 데크가 하부의 보 지지 없이 4m 길이까지 설치가 가능했다면, D-Deck는 6~8m까지도 중간 지지대 없이 설치된다. 건설 신기술명으로 ‘장경간이 가능한’이라는 표현이 들어간 것도 이 때문이다.

지지대 역할을 하는 거푸집과 동바리 시공이 줄어들기 때문에 공사비는 기존 거푸집 공법 대비 약 19%가 절감된다. 공사기간 역시 약 46% 단축된다. 또 하나 D-Deck의 강점은 친환경성으로, 기존 거푸집 공법 대비 이산화탄소 배출량을 84% 줄일 수 있다. 자재들을 모두 공장에서 제작하기 때문에 균일한 품질이 확보되고, 현장에서 시공 단계가 확 줄어들기 때문에 안전성 측면에서도 탁월하다.

내진 성능 특화 기둥 ES-Column

덕암테크(대표이사 박대곤)의 이노빌트 ES-Column은 냉간 성형한 각형 강관에 홀이 나있는 원형 강관을 삽입하고 그 안에 콘크리트를 충전하는 합성기둥이다. 각형 강관이 콘크리트 거푸집 역할을 하기에 별도의 거푸집 시공이 필요하지 않고, 콘크리트와 원형 강관의 합성 작용으로 인해 단면 대비 큰 하중을 지지할 수 있다.

특히 ES-Column은 내진성능이 강화된 내진 특화 기둥인데, 이는 충격치 70J*이상을 보증하는 포스코 내진강재(SN강)로 제작되는 덕분이다. 또한, 고강도인 강재로 강관을 만들고 강관 내에 콘크리트를 충전하여 강관과 콘크리트의 역학적 상생관계를 구현하기 때문에, 예상치 못한 지진 하중에도 붕괴가 방지된다. 철골 기둥에 비해 훨씬 우수한 내화 성능도 빼놓을 수 없다. 철골 기둥은 화재에 취약한 단점을 보완하기 위해 구조물에 내화 성능을 지닌 재료로 뿜칠을 하거나 페인트칠을 해야하는데, 콘크리트와의 합성 작용을 이용한 ES-Column은 이런 시공 절차가 불필요하면서도 더 높은 내화성능을 지닌다. * Joule(줄) : 1N(뉴턴)의 힘으로 물체를 1m 이동시킬 때 필요한 에너지

건축물 하나에 들어가는 수많은 건설 자재 중, 그 기초이자 뼈대인 구조재의 중요성은 아무리 강조해도 지나치지 않다. 하지만 다 지어진 건물의 외관에서 구조재는 눈으로 확인하기 어렵고, 내외장재처럼 교체도 불가능하기에 처음부터 믿을 수 있는 자재로 시공되어야 한다. 때문에 포스코 스틸 100%로 제작되는 이노빌트는 시공자부터 사용자까지 신뢰하며 쓸 수 있는 건설 자재다. 더불어 전통 공법의 여러 한계를 극복하는 유연한 솔루션들은 건설 신기술로 속속 지정될 만큼 그 가치를 인정받고 있다.

※ 이노빌트 AU Beam 제작/시공 문의 : NI스틸 이승철 차장 (02-758-6683), D-Deck 제작/시공 문의 : NI스틸 홍순호 부장 (02-758-6760)

※ 이노빌트 ES-Column 제작/시공 문의 : 덕암테크 김기욱 전무 (02-563-1277)

초록 돔 지붕의 국회 본관 서측, 사무와 취재를 위해 마련된 국회 소통관

작년 12월 23일 준공식을 가진 국회 소통관은 최근 화제가 된 몇몇 기자회견으로 대중에 알려지기 시작한 곳이다. 2015년 설계공모를 내걸 때부터 공사를 진행하는 동안 꽤 오랜 시간 해당 프로젝트는 ‘국회 스마트워크센터 및 프레스센터’라는 쉬이 와닿지 않는 이름으로 불렸다. 정부부처가 세종시로 이전한 이후 행정부 직원이 국회의사당에 와서 대기하거나 업무할 공간이 필요하고(스마트워크센터) 기자와 언론사가 계속 늘어나 기자실이 부족해(프레스센터) 이를 위한 해결책으로 사업을 시작했다. 한국개발연구원의 2014년도 사업계획 적정성 검토 보고서에 따르면 행정부 대기실 역할을 하는 공간이 확보되므로 국회와 정부 간 업무효율성이 증대되고 기자실 확대로 국회 관련 보도와 취재의 편의가 늘어난다는 기대가 있었다.

여의도동 1번지 국회는 약 33만m² 넓이의 부지에 본관을 비롯해 의원회관, 도서관, 의정관 등의 건물 12개가 들어서 있다. 모두가 아는 본관은 지하 1층, 지상 7층 건물로 1975년 문을 열었다. 초록빛의 반구를 덮어쓴 본관의 건축은 권위적인 외관과 설계과정의 이슈로 그간 비판을 받아왔다. 준공 당시 국내에서 가장 큰 건물이던 국회의사당은 안영배, 이광노 등 당시 건축계를 이끌던 건축가들 여럿에게 공동 설계를 맡겼고, 설계안을 본 정치인들이 미국과 유럽의 국회 건물처럼 돔을 올리라고 주문해 마지막에 돔을 올려 완성됐다. 정문을 통과해 잔디광장을 가로질러 걸어가야 마주하는, 거대한 열주(列柱)로 둘러싸인 건물은 1,000톤에 달하는 육중한 철골 돔이 아니더라도 위압적이고 웅장한 것이 사실이다.

층별로 각기 다른 성격의 상자가 틀어지며 쌓인 설계

한 세대가 넘는 시간이 흘러 국회와 국회 건물의 위상과 이미지도 예전과 같지 않다. 누구나 언제 어디서나 신문고를 울리는 모바일과 인터넷의 시대. 그렇다면 낡은 후생관을 철거하고 새로 들어설 건물의 개념은 어때야 할까? 이름부터 ‘소통’을 내세운 이번 건축물은 설계공모 당시 ‘스마트업무시설 및 언론시설로서 상징성’을 갖추면서도 ‘급변하는 사회 여건 변화에 반응할 수 있도록 가변적이고 융통성 있는 공간’을 지침으로 내걸었다. ‘커뮤니케이션’, ‘유연’, ‘가변’과 같은 키워드를 받아들면 축과 직선이라고는 없는 비정형 건축이 으레 따라오곤 하는 추세에도 불구하고, 당선작의 안은 다행히 일차원적이지 않았다.

‘현 국회의사당 단지의 정형적 기념비성(formal monumentality)을 존중’하기로 했다는 건축가의 선택은 간결한 정방형이었다. 이제껏 자리를 지켜온 기존 단지의 질서를 받아들인 현명한 해법으로 보인다. 지상 4층, 연면적 2만 4732m²의 규모의 낮고 넓은 이 건물은 사무공간과 기자실이라는 두 개의 확실한 프로그램이 처음부터 주어졌고 특별한 설비가 필요한 시설이 아니기에 구성 또한 단순하다. 2층이 프레스센터, 3층이 스마트워크센터다. 지하 1층은 주차장, 1층은 식당과 상점이 들어와있고 4층은 사무실이다. 층별로 기능을 나눈 것에 대해 ‘독립성을 유지해 공간 활용도와 업무의 효율성을 높이려고 했다’고 설명했다. 상자가 그대로 올라가기만 했다면 답답했을 텐데, 각각의 층이 약간씩 틀어져 포개져 있다. 넓적한 성냥갑 모양 상자를 비틀어가며 쌓아올린 모양새다. 자연스레 생긴 외부공간에 테라스를 만들어서 드나들기 좋게 했다. 이곳의 유리난간과 나무 데크의 재료와 시공이 모두 우수하고 깔끔한데 이 밖에도 창호와 겉면의 테라코타 패널 등 건물이 세련되게 마감된 점이 인상 깊다. 곳곳에 대화와 휴식이 가능한 공용공간이 크고 작게 있다. 건물 중앙으로 큰 중정을 두어 자연을 안으로 들였다. 이 중정 주변 4개의 코어가 기자, 행정부 직원, 일반 시민 등 사용자별 동선을 나눈다. 건물 어디서든 높은 개방감을 느낄 수 있다.

[Architect’s Pick : AU Beam, D-Deck, ES-Column]

평면과 공간 구성이 간단하고 넓은 국회소통관에는 포스코 이노빌트 AU Beam이 쓰였다. A자 모양의 상부 덮개 앵커와 하부 U자 모양 강판을 조립하고 내부에 콘크리트를 충전하는 방식의 합성보다. 구조가 슬림해 일반적인 콘크리트 보에 비해 강재보 춤이 두껍지 않고 결과적으로 높은 실내 층고 확보가 가능한 것이 큰 장점이다. ‘민주주의에 걸맞은 열린 장소’를 목표로 한 국회 소통관은 처음부터 공간적 융통성과 확장성을 염두에 둔, 시대와 사람들의 요구에 따라 유연하게 변화할 가능성이 높은 건물이다. 특정한 기능에 집중하기보다 오히려 별다른 개성 없는 잠재적인 공간을 표방한 것이다. 기둥과 벽이 적을수록 좋은 장스팬 설계에서 우려되는 것은 휨과 처짐인데 강성이 확보되는 AU Beam으로 문제를 해결했다. AU Beam은 또한 슬래브와 강재보 경계면에 스터드볼트를 현장 시공해야 하는 기존 방식에 비해 덮개형 강재앵커가 연결 역할을 하므로 시공이 훨씬 쉽기도 하다.

또 국회 소통관 건물 시공에서 최신기술 중 하나인 포스코의 D-Deck 공법(더블 리브 골형 강판과 역삼각형 래티스 거더를 이용한 장경간 데크 플레이트 공법)을 빼놓을 수 없다. 올해 1월 건설 신기술로 지정된 최신 공법으로 2개의 리브가 있는 거푸집용 데크와 2개의 상부 철선과 1개의 하부 철선으로 이루어진 역삼각형 거더가 사용된다. 골형 강판의 리브 사이 골에 거더가 거치되고, 하중을 이 거더와 추가로 배근하는 보강 철근이 지지하는 구조다. 용접 없이 래티스 거더를 리브 사이 턱 위에 올리기만 하는 간단한 시공으로 작업이 단순하고 장경간(長徑間, 보와 보 사이 간격을 넓게) 공사가 가능하다. 기존 후생관 옆 지상에 차가 많아 번잡하고 위험했는데 낡은 구건물을 철거하고 이번 소통관을 지으면서 넓고 쾌적한 지하주차장을 확보했다.

기존 H형강이나 RC(Reinforced Concrete, 철근콘크리트) 기둥에 비해 시공성과 내진성이 탁월한 ES-Column을 사용한 것도 특기할 만하다. 포스코 프리미엄 내진강인 SN강으로 제작된 ES-Column는, 각형 강관의 내부에 구멍이 있는 원형 강관을 삽입하고 그 구멍 안에 콘크리트를 채우는 합성기둥시스템으로 소요 강재량이 적은데 내진성능과 내화성능은 더 높다. 요컨대 국회소통관은 합성보를 비롯한 포스코 이노빌트 강건재를 전체적으로 적용해 현장 시공을 최소화하고 안정성과 완성도를 높이고 공기와 비용을 줄였다.

관공서 건물이 새로 지어지면 언제나 불거지는 비용 문제는 그다지 불거지지 않았다는 면에서 공사비를 꽤 절감했다는 것을 알 수 있다. 내외부로 열리고 뚫린 공간에서 코로나가 잠잠해진 이후 앞으로 일반 시민들의 활발한 이용도 기대해본다. 우리의 70년대를 담고 있는 국회 본관의 건축적 질서를 수용하면서도 ‘틈’이 있는, 성긴 공간을 만들어낸 국회 소통관의 건축은 최신 시공 기술을 만나 수려하게 완성됐다. <글=김나래 사진=송유섭>