실대형 골조 실험·적층 시공 통해 구조 성능 검증
[소셜밸류=이국열 기자] 현대엔지니어링이 현대제철과 공동 개발한 H형강 기반 모듈러 접합 기술로 구조 안전성과 현장 시공성을 확보했다. 규격화된 자재와 새로운 볼트 체결 방식을 적용해 제작 부담을 줄이고 현장 조립 시간을 20% 이상 단축한 것이 특징이다.
현대엔지니어링은 ‘H형강 활용 철골모듈러 접합 구조 시스템’이 한국강구조학회 기술인증을 획득했다고 12일 밝혔다.
이 기술은 공장에서 제작한 상자형 모듈을 현장에서 쌓고 연결하는 접합부 구조 시스템이다. 고층 모듈러 건축의 핵심 과제인 구조 안전성을 확보하면서 현장 조립의 정밀도와 작업 효율을 높이는 데 초점을 맞췄다.
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| ▲현대엔지니어링이 개발한 ‘H형강 활용 철골모듈러 접합 구조 시스템’의 구조 성능 검증을 위해 제작한 실대형 2층 골조 실험체/사진=현대엔지니어링 제공 |
주요 구조재에는 기존 빌트업 각형강관 대신 규격화된 H형강 기성재를 적용했다. 강판을 절단·용접해 만드는 빌트업 부재보다 제작 과정을 줄일 수 있어 원가 절감과 자재 수급 안정에 유리하고, 품질과 치수의 균일성을 확보할 수 있다는 설명이다. 내화 피복 시공도 용이하도록 했다.
현장 시공성을 높이기 위해서는 ‘2방향 위치정합 가이드’와 ‘수평 방향 볼트 체결 방식’을 도입했다. 위치정합 가이드는 크레인으로 모듈을 설치할 때 가로·세로 방향의 일정 범위 내 오차를 흡수해 정위치에 안착하도록 돕는다.
볼트는 좁은 천장이나 기둥 내부에서 상하 방향으로 체결하던 방식 대신 작업자가 정면에서 수평 방향으로 체결하도록 설계했다. 작업 공간과 전동 공구 사용 편의성을 확보해 안전성을 높이고, 현장 조립 시간을 20% 이상 단축할 수 있도록 했다.
구조 성능은 한국강구조학회 연구진이 참여한 2층 규모 실대형 골조 반복 가력 실험으로 검증했다. 회사 측은 현행 건축구조기준(KDS)의 요구 수준인 층간변위 2%를 넘어 4% 수준에서도 구조적 손상이나 강도 저하 없이 안정적인 성능을 유지했다고 밝혔다. 층간변위는 층 높이 대비 위아래 층 사이의 상대적인 수평 변위 비율이다.
건물 하중이 기둥으로 직접 전달되도록 구조를 단순화해 특정 부위에 힘이 집중되는 문제도 줄였다. 현대엔지니어링과 현대제철이 2024년 11월 공동 구축한 실대형 시험시설 ‘H-모듈러 랩’에서는 해당 기술을 적용한 모듈의 적층 시공 검증을 마쳤다.
현대엔지니어링은 이번 인증을 계기로 데이터센터와 산업건축 분야에 OSC(탈현장 건설) 기술 적용을 확대할 계획이다.
현대엔지니어링 관계자는 “모듈러 건축의 경쟁력은 공장 생산의 정밀도뿐 아니라 현장에서 얼마나 빠르고 안전하게 조립할 수 있는지에 달려 있다”며 “시공 오차 흡수와 작업자 안전, 내진 성능을 확보한 이번 기술을 고층 모듈러 건축에 활용해 나가겠다”고 말했다.
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