콘크리트에 고강도 섬유질 매트 삽입

미국 뉴욕의 항공기 테러참사는 최악의 테러로 기록되는 동시에 고층 건물의 안전성 문제를 다시 돌아보게 했다. 지구상의 대표적 마천루인 세계무역센터 건물은 지진과 시속 320km의 허리케인에도 견딜 수 있도록 설계됐다고 한다. 그런 110층 짜리 건물이 항공기가 돌진해 폭발했다고 그렇게 허무하게 내려앉을 수 있을까. 세계무역센터와 같은 초고층 건물의 붕괴는 일시에 수많은 인명피해를 부른다. 따라서 건물을 보다 더 튼튼하게 지을 수는 없었을까 라는 의문이 떠오른다.

현대식 초고층 건물은 대부분 천재지변이나 폭발 등 사고에 대비해 설계한다. 하지만 이번 테러 참사로 그 한계가 여실히 드러났다. 물론 세계무역센터 붕괴는 예상하지 못했던 테러인데다 건물 내부에 폭약이 설치됐을 수도 있다. 그러나 위층에 받은 충격이 아래층에 곧바로 전달돼 건물 전체가 일순간에 무너져 내려 현대 건축기술은 새로운 숙제를 떠안았다.

미국 노스캐롤라이나 대학 연구팀은 최근 이러한 초고층 건물의 안전성을 높일 수 있는 새로운 공법을 연구중이라고 밝혔다. 테러 참사가 발생한 직후 미묘한 시점에서 발표된 HPFRC(High-Performance Fibre-Reinforced Concrete)공법이다. 이 공법은 외부 충격시 부숴지는 덩어리를 잘게 하고 무너지는 시간을 최대한 지연시켜 인명 피해를 최소화하는 데 초점을 맞추고 있다.

콘크리트와 액체를 섞은 특수 콘크리트에 재생 스테인레스 스틸이 들어간 일종의 섬유질 매트를 두루마리 형태로 삽입, 강도를 강하게 하는 한편 충격 흡수율을 높인다는 것이 이 공법의 핵심. 실험결과 지진 등의 충격에 대한 내구성이 높은 것으로 나타났다. 게다가 건축과정이 쉬운데다 건설비용도 저렴하고 특히 폭발 등의 충격에 대한 저항력도 높아 최종 개발 결과가 주목된다. 기존 콘크리트 공법이 외부 충격시 큰 파편으로 부숴지는 반면 이 공법은 건물 구조가 점성을 지녀 붕괴시간을 지연시키는데다 붕괴시 파편 덩어리도 작은 것이 특징이다.

연구팀 관계자는 "모든 건물이 붕괴하기 마련이지만 무너지더라도 붕괴시간을 늘리고 붕괴과정을 조절하는 것이 목표"라고 말했다.

김지석기자 jiseok@imaeil.com