서적소개
초고층빌딩 건축기술 : 첨단기술과 함께하는 대한민국 이카루스의 꿈
초고층빌딩설계ㆍ시공기술연구단 / 기문당 / 2017.2.20
세계 곳곳에 초고층빌딩이 존재하고 있으며 지금도 건설되고 있다. 또한 초고층빌딩은 초대형화, 고집적화, 쾌적성, 안전성, 친환경성 등을 만족시키기 위하여 첨단 기술이 집약된 환경 조절 설비기술이 필요하다. 각종 설비와 시설은 3차원 골조와 공존하여야 하고 에너지 소모를 효율화하기 위해 BIM정보를 활용한 기술이 상호 연동되도록 설계되어야 한다.
이 책은 지난 몇 년 간 초고층빌딩 설계연구단과 시공연구단에서 수행한 연구 결과를 담았다. 건축 또는 건설에 종사하지 않는 사람들이 초고층빌딩에 대해 가지고 있는 궁금증을 해결할 수 있도록, Q&A와 함께 초고층빌딩에 관한 상식부터 하나하나 정리하였다.
○ 목차
Chapter 1 초고층건축물을 소개합니다.
인류의 기술 발전을 증명하는 건축
높은 곳을 오르고자 하는 사람들의 욕망
고대의 고층건축물
피라미드와 중세 종교건축
중세 유럽의 고딕 성당
산업혁명과 에펠탑
시카고의 화재와 마천루(摩天樓)의 등장
근대의 초고층건축을 가능하게 해준 기술
세계적으로 유명한 초고층건축물
비서구 지역의 초고층건축물
Chapter 2 초고층건축물에 대한 궁금증과 답변
왜 초고층건축물을 지어야 할까?
초고층건축물은 왜 유리로 외관을 마감한 경우가 많을까?
초고층건축물은 왜 특이한 비대칭 형태가 많을까?
초고층건축물은 구조가 부실하지 않을까?
초고층건축물은 왜 창문의 형태가 보통 고층건축물이나 아파트와는 다를까?
초고층건축물이 지반을 약화시킨다는 데 사실일까?
혹시 초고층건축물이 무너지지 않을까?
초고층건축물은 환기와 냉난방을 어떻게 할까?
초고층건축물은 환경에 나쁘지 않을까?
초고층건축물에 수도나 전기는 어떻게 문제 없이 공급될까?
초고층건축물은 바람이나 지진에 위험하지 않을까?
초고층건축물은 흔들리지 않을까?
높은 건축물을 지을 때 타워크레인 같은 장비들을 어떻게 높이 올릴 수 있을까?
초고층건축물은 화재에 어떻게 대비하고 있을까?
초고층건축물의 화재 때 콘크리트가 폭발하지 않을까?
초고층건축물에 불이 나면 어디로 피해야 할까?
초고층건축물은 콘크리트가 일반 고층건축물과 다를까?
Chapter 3 한국의 초고층 건축기술 어디까지 왔나
초고층건축의 동향과 기술 수준
한국의 초고층건축물 건설
초고층건축의 미래 동향은?
초고층건축 기술은 단순하지 않다
기술 특허는 어느 나라가 많을까
연구 동향에서 알 수 있는 것들
한국 초고층건축 기술의 강점과 약점
한국의 초고층건축 기술의 세계적 수준
초고층빌딩설계연구단과 시공연구단이 이룬 성과
Chapter 4 초고층건축물을 위한 법과 제도
초고층건축물만을 위한 법과 제도가 필요하다
두 가지 방향으로 법안을 준비하다
초고층을 위한 절차와 기준을 새롭게 마련하자
초고층의 실제 건설과 관련된 법안과 규정들
초고층건축물은 성능을 어떻게 평가해야 할까
기술과 안정성 평가를 위한 가이드라인을 만들다
초고층건축물이 제대로 건설되려면
초고층건축물에 대한 법과 제도가 가야 할 곳
Chapter 5 초고층건축물에 패션을 입히다.
초고층 구조가 가진 문제점은
자유로운 형태의 건축물이 늘어난다
우리만의 선진 기술이 필요하다
초고층건축 분야의 시장 현황
비정형 건축물을 만들기 위한 설계법
비정형 설계의 어려움
새로운 구조설계 기법을 제안하다
스트라우토 시스템이 이뤄낸 결과
앞으로가 더 기대되는 기술
Chapter 6 국산 고성능 강재로 초고층을 짓는다.
인류의 역사를 만들어온 금속, 철
철의 등장과 고층건축물
초고강도 강재가 왜 필요할까
더 강한 철강재를 만들기 위하여
새로운 고강도 철강, 현장에서 활약하다
고강도 철강재의 밝은 미래
Chapter 7 초고층건축의 핵심, 초고강도 콘크리트
콘크리트란?
콘크리트의 생애
콘크리트와 고강도 콘크리트
초고강도 콘크리트의 역사
세계 시장의 상황
새로운 초고강도 콘크리트 제조기술을 개발하라
Chapter 8 현장의 재료와 공법이 달라지고 있다.
거푸집이란?
초고층건축물에서 거푸집 공사가 중요한 이유
세계 최고의 새로운 거푸집을 만들다
가변형 테이블폼(Flexible Table Form)이란?
자동 인양 플랫폼, 테이블폼 거푸집을 올린다
테이블폼 거푸집을 제대로 배치하는 법
공사 품질 관리를 스마트폰으로
현장에서 신기술을 실험하다
새로운 기술을 수출하기 전에
Chapter 9 고속 시공을 위해서 꼭 필요한 한 가지
리프트는 어떤 일을 할까?
리프트의 역사
초고층건축물과 리프트
비정형 리프트가 필요하다
현장에서 실험한 신기술
새로운 리프트로 해외에 진출하자
Chapter 10 세계 최초, 수직과 수평의 흔들림을 동시에 잡다.
초고층건축물, 진동을 잡아라
테크노마트에서 생긴 일
지진보다 무서운 바람
번지점프를 하다
풍진동을 잡기 위해
진동을 잡는 장치를 만들자
공진현상이란 무엇일까?
테크노마트에서 정말로 일어난 일
흔들리는 건축물은 안전할까
만약을 위해 흔들림을 잡아라
바람에도 흔들리지 않아야 한다
세계에 없던 제어장치를 새롭게 만들다
세계 최초의 제진장치를 제자리에 설치하라
드디어 모든 것이 제자리에
바람에 흔들리지 않는 초고층건축물을 위해
Chapter 11 화재에 안전한 초고층건축물을 만들어라!
초고층 건축물에 화재가 발생한다면
화재에 맞서는 기술은
건축적 대응과 설비적 대응
화재와 관련된 규정
건축물의 화재 안전을 위한 기술
화재층 연기 제어 기술
수직 연기 제어 기술
화장실을 대피 공간으로 만드는 기술
무지향성 연기 제어 댐퍼 기술
영구 거푸집 겸용 내화시스템 기술
화재 시나리오 개발 기술
Chapter 12 에너지 사용 “ZERO”에 도전한다.
건축과 에너지 대책
초고층건축물의 에너지 환경
에너지 자립은 가능할까
초고층 복합건축물이 에너지를 아끼는 법
어떤 냉난방이 좋을까
복사냉난방 패널로 에너지를 절감하라
복사냉난방 패널 시스템 시제품을 만들다
복사냉난방 패널 시스템 효과
Chapter 13 건축물 시공에서 위치 변화를 잡아라.
피사의 사탑은 왜 기울어 있을까?
시공 도중 변형되기 쉬운 초고층건축물
시공 도중 일어나는 위치 변화를 어떻게 막을까
변위 기술 개발에 성공하다
동남아 초고층건축물 시장에 기술 한류의 바람을
Chapter 14 초고층건축물, 관리에도 지능이 필요하다.
초고층건축물과 에너지 관리
에너지 절감은 세계적 추세
신개념 건축물관리가 필요하다
○ 저자소개 : 초고층빌딩설계ㆍ시공기술연구단
1장 한경대학교 조용훈
2장 (주)창민우구조컨설턴트 김종호
이화여자대학교 임재한
단국대학교 이상현
삼성물산 이승훈
3장 건축도시공간연구소 김대익
4장 대한건설정책연구원 유일한
5장 단국대학교 김치경
6장 포스코 김진원
7장 삼성물산 이우진
8장 고려대학교 김태훈
9장 (주)리프텍 김승우
10장 단국대학교 이상현
11장 한국건설기술연구원 신현준
12장 이화여자대학교 임재한
13장 대우건설기술연구원 이성호
○ 부록 : 초고층 건물의 역사
오늘날의 초고층 건물 기준에 부합하는 근대 이전의 건축물로는 높이 146m 인 고대 이집트의 기자의 대피라미드 정도로 그 이후 수천 년 동안 대피라미드의 높이를 넘어서는 건물이 없다가 160m의 중앙 첨탑이 있던 링컨 대성당이 1311년 대피라미드의 기록을 뛰어넘었지만 1549년 첨탑이 무너졌다. 높이로만 따지면 169m의 워싱턴 기념탑도 거론할 수 있지만 이것은 사용 목적이 아닌 기념물이어서 현대적인 마천루의 정의에 부합하지는 않는다.
고층 건물의 건축은 이미 고전 고대 시기에 번성하였다. 로마 제국의 아파트인 인술라는 종종 10층 규모로 지어지기도 했다. 그러나 당시 기술로 고층 건물은 구조적으로 불안정했기 때문에 아우구스투스를 비롯한 몇몇 황제는 건축물의 높이를 20-25m 정도로 제한하고자 하였다. 고대 로마의 인술라는 대개 아랫층에 상점이나 부유한 주민이 거주하고 윗층은 하층민에게 임대하였다. 기원후 3세기에 작성된 아이깁투스의 《옥시링쿠스 파피루스》에는 헤르모폴리스와 같은 로마의 속주 도시에 7층 건물이 있었다는 것을 기록하고 있다.
중세의 도시에도 높은 건물이 있었다. 12세기 볼로냐의 주거용 고층 건물 가운데는 97m의 높이의 아시넬리 타워가 있었다. 1251년 피렌체는 도시 건물의 높이를 26m로 제한하는 법을 제정하였다. 당시 도시화에 따른 인구 증가는 도시의 건물 높이가 올라가는 원인이었고 산지미냐노와 같은 중소 도시 조차 51m 높이의 타워가 72개에 달해 “탑의 도시”라는 별명을 얻었다.
10세기 무렵 이슬람의 지리학자 알마크디시는 중세 이집트의 도시인 푸스타트에 미나레트의 첨탑을 닮은 주거용 고층 건물들이 있었다고 기록하고 있다. 11세기 초 나시르 후스라우는 그들 중 일부는 14층에 달한다고 묘사하였고 최상층에 소가 끄는 수차가 물을 대는 옥상정원이 있다고 하였다. 16세기 카이로의 고층 아파트는 아래의 두 개 층을 상점과 창고로 이용하고 그 위 여처 층을 세입자에게 임대하였다. 16세기 예멘의 시밤은 모든 건물이 고층 건물로 이루어져 있었다. 시밤의 타워 주택은 500개가 넘었고 각각 5~11층 높이로 층마다 한 가족이 거주하는 아파트이었다. 시밤은 주변 베두인의 침공에 대비하기 위해 이런 고층 건물로 도시를 구성하였다. 시밤에는 여전히 진흙 벽돌로 지어진 고층 건물들이 남아있으며 상당수는 30m 이상의 높이를 지닌다.
근대 고층 주택의 초기 사례는 17세기 스코틀랜드의 에든버러를 들 수 있다. 에든 버러는 도시 방어를 위해 성벽으로 둘러쌓인 도시였기 때문에 개발 가능한 토지는 제한 될 수 밖에 없었다. 이 때문에 인구가 늘어나자 주택의 층고를 높이기 시작하였다. 11층 건물이 흔했고 14층 높이의 건물도 기록되어 있다. 이 당시의 석조 건축물 대부분은 오늘날에도 에든버러 구시가에서 여전히 볼 수 있다. 한편, 세계에서 가장 오래된 철골 구조 건물은 부분적으로 철골 구조를 도입한 잉글랜드 슈루즈베리의 방적공장이다. 1797년에 지어진 이 건물은 주철 빔을 기둥과 보로 사용하여 내부 공간을 확보하였고 이 방식이 현대적인 철골 구조로 발전하였다. 이 방적공장은 한동안 버려져 있다가 2013년 사무실로 리모델링하기 위한 기금 모금을 한 바 있다.
19세기 말에서 20세기 초 건축 공법이 정립된 초고층 건물들은 이후 철근 콘크리트, 통유리, 금속 등 다양한 커튼월의 도입과 함께 펌프를 이용한 물 공급, 엘리베이터의 전면적이 사용과 같은 편의 설비가 추가되면서 오늘날과 같은 모습을 갖추어 가기 시작하였다. 특히 1960년대 북미 특히 미국에 세워진 마천루들은 당시 한창이었던 냉전시기와 맞물려 국가의 종합적인 힘을 과시하는 도구로 이용되었다.
뉴욕시의 부동산 개발자들은 1920년대에서 1930년대 초까지 “세계에서 가장 높은 건물”이라는 칭호를 두고 계속하여 경쟁하였다. 1930년 초가 되자 크라이슬러 빌딩 (1930년, 318.9m), 엠파이어 스테이트 빌딩 (1931년, 443.2m) 등이 세워지게 되었다. 엠파이어 스테이트 빌딩은 이후 1972년 417m의 세계 무역 센터가 세워지기 까지 40년 동안 세계 최고 높이의 건물이었다. 반면 세계 무역 센터는 고작 2년 만에 시카고의 442m의 시어스 타워 (현 윌리스 타워 )에 추월당했다. 그 뒤로도 가장 높은 건물 경쟁은 세계적으로 이어져 1998년 쿠알라룸푸르의 페트로나스 트윈 타워는 452m의 높이로 지어졌고 2009년 세워진 두바이의 부르즈 할리파는 828m의 높이를 자랑한다. (출처 : 위키백과)
크리스천라이프 편집부