[테마기획]초고층 건축물의 현황과 CAD 솔루션의 활용
테마기획 초고층 건축물의 현황과 CAD 솔루션의 활용 1부초고층 건축물의 현재, 그리고, 미래초고층, 수퍼 초고층, 그리고 빌딩 시티 초고층 건축물은 인간의 상상력, 시대적인 도전의식, 그리고 건축기술을 자극해 왔다. 높이의 한계는 계속해서 깨지고 있다. 과연 인간은 얼마나 높이 올라갈 것인가? 어디까지 올라가야 만족할 것인가? 이미 세계 건축계에서는 슈퍼 초고층이라는 용어가 나돈 지 오래이다. 새로운 높이에의 도전은 과연 성공할 것인가. 그리고 우리의 초고층 현실은 어떠한가. ■ 김 영 봉 기자 ybkim@cadgraphics.co.kr 인간이 높이를 추구한 역사는 길다. 마야문명과 이집트 문명을 필두로 수천 년간 인간은 보다 높고 거대한 건축물을 세우기 위해 노력해 왔다. 이러한 높이 추구의 이유이자 목적 중의 하나는 신과 가까워지기 위함이었다. 많은 곳에서 신이 있는 곳, 궁극적으로 하늘을 향해 많은 건물들이 세워졌다. 피사의 사탑이 그랬고， 중세시대 교회건축물들이 그러했다. 신과 가까워지기 위해 높고 상승적인 건축양식을 창출해낸 것이다. 거대 건물들을 지은 또 다른 이유는 정치적, 사회경제적인 목적이었다. 그 대표적인 예로 약 147m 피라미드를 들 수 있다. 피라미드는 파라오의 권력과 부의 상징이면서, 사회경제적으로 많은 효과를 가져 온 공사였다. 또한 수많은 인명의 희생을 가져온 사업이었다.또 다른 예로 아르테미스 신전을 들 수 있다. 욕심이 많았던 에페수스 인들은 당시 가장 주목받던 신전인 아테네의 파르테논 신전보다 크고 훌륭한 신전을 만들고자 노력했다. 그 결과 높이 18m의 기둥이 127개나 사용되었고, 길이 120m, 폭 60m의 신전을 만들었다. 당시로서는 가장 화려하고 거대한 건물의 완성이었다.초고층 건축 또한 시대만 달라졌을 뿐 인간의 욕심과 도전 정신은 계속되고 있다. 최고(最高)라는 명칭을 얻기 위해 설계자가 건물의 높이를 비밀로 하고, 건물이 완성된 후 부가건물을 세워 최고의 건물이라는 타이틀을 획득한 사례도 있다. 그만큼 최고라는 명예는 현대 건축사에서 초유의 관심사다. ***pyramid.jpg***maya.jpg １. 어디까지 높아질 것인가？3,218m 높이, 500층, 상주인구 100만명, 최고층까지 도달시간 9분 40초. 이것은 Tsui Design & Research의 사장이자 건축가인 Eugene Tsui 박사의 웹페이지 상에 존재하는 울티마 타워의 면면이다. 물론 상상 속에 존재하는 이야기이다. 흰개미의 집 같은 모양을 한 이 건축물은 초고층 건축물이라는 이야기가 어울리지 않는다. 초고층 빌딩 시티라는 표현이 더 적절하지 않을까. 상주인구가 100만명에 달하니 말이다. 울티마 타워를 위해 Tsui 박사가 예상한 공사비 규모는 1,500억달러 규모이다.많은 엔지니어와 기술자들은 그러한 건물은 경제적 기술적으로 불가능하다고 이야기한다. 하지만 도시의 불규칙한 확장을 막기 위해 그가 제안한 이 하늘을 찌르는 도시의 꿈들은 우리가 도달할 수 없는 부분도 아닐 뿐더러 그렇게까지 먼 이야기가 아닐 수도 있다. ▲ 울티마 타워 ultima.jpg (1) 페트로나스 타워말레이시아의 페트로나스 타워는 그 탄생과 함께 초고층 건축의 신조류의 탄생을 알렸다. 환상적인 형태와 아찔한 높이는 우리에게 광장공포증의 스릴을 느낄 수 있게 해준다. 구조물의 높이가 452미터인 이 빌딩은 Cesar & Associates의 Pelli라는 건축가에 의해 디자인되었다. 그 유명한 시카고의 시어스 타워보다 약 7m 정도가 높다. 2개의 쌍둥이 타워인 이 빌딩은 건물과 건물을 연결시키는 스카이 브리지를 가지고 있다. ▲ 페트로나스 타워(452m) petro001, 002.jpg▲ 페트로나스 타워의 스카이 브릿지 skybridge.jpg▲ 시어스 타워(445m) sears.jpg (2) 새로운 초고층초고층 붐의 시발점이었던 미국 시카고에서는 새로운 초고층 빌딩으로 472미터 높이의 건축물 건립을 신중히 고려 중에 있다. 이것은 시작일 뿐이다. 충분한 투자만 있다면, 홍콩에 세워질 쿼룬 MTR 타워는 570미터까지 치솟을 전망이다.이보다 더욱 관심을 끄는 것은 홍콩 항구에 세워질 150억달러 공사비 규모의 1,228m, 300층짜리 Bionic Tower이다. Bionic Tower가 세워진다면 200m 깊이의 기초공사와 연면적 2백만 평방미터의 건축물이 된다. 10만 명을 수용할 수 있고 초속 10미터의 엘리베이터만 368대가 운행된다.Bionic Tower가 계획대로 완공된다면 홍콩의 지상에서 가장 높은 물체가 된다. 심지어는 홍콩에 위치한 모든 언덕이나 산보다 더 높다. 이 프로젝트는 스페인 마드리드에 있는 World Prestige Architecture의 Javier Pioz, Rosa Cervera, 그리고 Eloy Celaya에 의해 제안되었다. Bionic Tower는 최첨단 타워 구조공학을 기반으로 하며, 향후 15년 이내에 완공될 수 있다고 이야기되고 있다.Bionic Tower는 초고층 건축물의 메카이자 세계에서 가장 번잡한 항구인 홍콩에 위치하게 된다. 주위의 더 낮은 초고층 빌딩 숲에 둘러싸인 이 타워는 항구연안에서 수많은 교각들과 연결되는 자체적인 고속도로 및 철도 교통 네트워크를 가지게 될 계획이다. ▲ Bionic Tower BIONIC001, 002.JPG▲ 상하이 World Financial Center sanhaiWorldFinancialCenter.jpg (3) 끝은 어디인가사실 미국의 엠파이어스테이트 빌딩(381m)이 세워질 당시만 해도 인류는 더 높은 건물을 세울 수 없다고 세인들은 이야기했다. 하지만 기록은 깨지기 위해 있는 법. 이미 엠파이어스테이트의 순위는 10위권으로 밀려났다. 시어스, 진마오, 세계무역센터, 페트로나스 등은 모두 세계 초고층 건축사에 이름을 올리면서, 새로운 역사를 만든 빌딩들이다.그렇다면 과연 인류의 기술과 경제력은 얼마나 높은 빌딩을 세울 수 있을까? 미국 디스커버리 채널과의 인터뷰에서 일리노이대 건축과 교수인 MiR Ali 교수는 현재의 기술로 올릴 수 있는 최고층 수는 150층이라고 밝힌바 있다. John A. Martin & Associates의 조사 개발부분 부사장인 Farzad Naeim 박사는 "2마일(약 3,200미터) 높이로 무언가를 짓는다면 그 높이의 칼럼들이 곧다는 것을 어떻게 확신할 것인가? 만약 강한 바람이 불 때면 칼럼들은 수직으로 서있기 힘들게 될 것이다. 그리고 그 높이의 건물은 빌딩의 무게가 빌딩 하단부를 짧게 만드는 효과를 가져올 것이다."라며 Ali 교수의 말에 동의했다.한편 휴스턴에 위치한 CBM Engineers의 사장이자 구조공학 전문가인 Joe Colaco는 1마일(약 1,600미터) 높이의 빌딩을 지을 수 있는 기술은 현재 존재한다고 주장한다. 그는 경기 불황이 몰아닥친 1980년대 중반, 건축가, 엘리베이터 전문가, 시공전문가 등 전문가들로 팀을 구성해 빌딩 높이의 한계에 대해 논의했고, 1,900미터 높이의 콘크리트 건축물을 계획하기에 이르렀다.그는 "기술은 문제가 아니다. 시공전문가는 어떻게 1,900미터 높이까지 콘크리트를 끌어올릴지 계산해 냈다. 엘리베이터 전문가는 4분 안에 꼭대기 층까지 올라갈 수 있는 시스템을 디자인했다."고 한다.또한 Law/Gibbs Group의 도시공학자인 Martin Hudson 박사는 "더 깊은 기초공사가 필요할 것이고 고강도의 재료가 사용될 것이다. 하지만 비약적인 기술 발전이 요구되는 부분은 결코 아니다."라며 1,900m의 빌딩은 이론적, 기술적으로 가능하다는 것에 동의하고 있다.그렇다면 왜 1,900m의 빌딩은 세워지지 않고 있는 것일까? 답은 의외로 간단하다. 너무 비싸기 때문이다. 울티마 타워의 예상 공사비가 1,500억 달러, 우리 돈으로 약 200조원으로, 우리나라 예산의 두 배이다. 3,000미터 높이의 건물 하나를 세우기 위해 200조원을 쓸만한 여력을 가진 개인이나 업체, 혹은 정부는 그리 많지 않다. 15조원이 들어가는 Bionic Tower의 경우도 세계 최고층이라는 타이틀과 중국의 국력을 과시하기 위한 중국의 무리수로 보는 시각들도 있다.하지만 현재 스틸과 콘크리트 관련 기술 등이 매우 빠르게 발전하고 있다. 따라서 수퍼 초고층(Super-tall Building)은 불가능한 상상 속의 이야기가 아닌 실현 가능한 현실로 우리에게 다가오고 있는 것이다. ▲ X-Seed(일본에서 컨셉디자인된 것으로 높이는 4000미터) Xseed.jpg 2. 한국 - 계획성과 미적감각이 무시된 스카이 라인초고층 건축물의 경향을 정리한다면 결론은 지극히 상식적이다. 건축에 종사하는 사람이 아니더라도 초고층빌딩의 높이는 건축공학과 구조공학 기술, 그리고 경제성, 법적인 규제 등에 따라 결정된다. 이와 함께 또 하나의 축을 이루는 이유로는 심리적인 것이다. 초고층 건축물은 부와 경제력의 상징과 도전과 욕심의 부산물이기 때문이다.그렇다면 우리나라에 초고층 건축물이 그렇게 많지 않은 것은 무슨 까닭일까? 경제력과 기술력의 부족일까? 그렇지 않다. 가장 큰 이유는 우습게도 법적인 규제이다.현행 건축법은 '건축물이 미관지구 또는 고도지구에 걸치는 경우에는 그 건축물 및 대지의 전부에 대하여 미관지구 또는 고도지구 안의 건축물 및 대지 등에 관한 규정을 적용한다(제 46조).'라고 규정하고 있다. 이로 인해 지역 간에는 건물 고도의 차이가 뚜렷하다. 부산이나 인천, 서울 등지에서 계획되었던 각종 초고층 건물들이 고도제한이나 도시 미관을 이유로 번번이 계획단계에만 머물러 왔다. 하지만 뉴욕이 화재를 이유로 초고층건물의 건립을 억제하다 다른 시에 최대도시로서의 이미지를 빼앗겼지만, 다시 초고층건물에 대한 법을 고쳐 현재 세계 최대의 초고층 천국의 메카가 되었다. 이후 초고층은 도시의 상징물이 되어왔다.얼마전 한 칼럼에서 삼성건설의 김수문 전무는 우리나라의 초고층 건축의 현실을 이렇게 말하고 있다."우리나라는 어떤가. 공항에서 한강을 끼고 서울도심으로 진입할 때,강변을 장식한 똑같은 높이의 규격화된 아파트군의 연속이다. 우리는 가구 당 자동차를 1대씩 소유하고, 또 전 세계에서 1등가는 제품도 여럿 있어 '메이드 인 코리아'가 제법 국제적 대접을 받고 있다. 그런데도 도시만은 내놓을 만한 명물이 없다. '고층건물'을 짓겠다면 거의 무조건적으로 안된다고 하니 지을 수 없다. 그러다 보니 도시미관은 건축기술 축적 면에서 우리보다 훨씬 못한 나라보다 뒤진다. 홍콩과 일본의 도쿄는 논외로 하더라도, 태국의 방콕, 말레이시아의 쿠알라룸푸르, 싱가포르 등 보다 못하다. 얼마 전 서울시는 그동안의 도시 발전이 무분별한 도시계획에 있었다 하여 용적률을 줄이고 고도를 제한하는 규제를 또다시 강화했다. 약수동이나 이태원, 남산기슭 등 좁디좁은 도로에 빽빽이 들어찬 다세대 주택, 풀 한포기 보기 어려운 다닥다닥 붙어있는 집들로 언덕을 다 덮어놓은 게 과연 좋은 것인 지, 홍콩 등 다른 도시와 비교해 생각해 볼 문제다. 그런데 엉뚱하게도 역삼동 4거리 높은 언덕에는 미적감각 없이 최대의 용적률을 적용해 고층거물을 세워 강남의 스카이라인을 망쳐 놓고 있다." 그의 말 속에는 무분별한 계획 속에 세워진 우리의 도시를 아주 잘 표현하고 있다. 아름다움이나 개성과는 거리가 먼 일사분란하게 들어선 아파트나, 비슷한 높이의 건물들, 사람은 전혀 고려되지 않는 보도, 항상 복잡하고 막히는 교통 네트워크, 이 모든 것들이 서울이 아름다워 질 수 있도록 막는 방해요인 들이다. 원칙 없는 규제나, 생각 없는 허가가 우리의 스카이라인을 세계적인 도시의 스카이라인과 거리가 멀도록 만들고 있다.현재 국내의 초고층 빌딩들은 63빌딩과 무역센터 이후로 초고층 주상복합 또는 아파트를 위주로 건설되고 있다. 이들의 층수나 높이 모두 63빌딩 정도의 높이에서 끝나고 있다. 삼성이나 대우 등이 계획했던 100층 대의 초고층빌딩들은 모두 허가를 받지 못하거나, 경제적인 이유로 폐지되었다. 현재 유일하게 100층 이상의 건물로 허가가 된 건물은 부산에 건립될 롯데월드 Ⅱ가 있다. 지하와 지상을 합쳐서 107층으로 계획되었지만, 이마저 경제성 등을 이유로 미래가 안정적이지는 못한 상태다. ▲ 아셈타워 ***사진스캔▲ 부산 롯데월드Ⅱ와 공사 현장 LOTTE001.JPG, 롯데월드Ⅱ공사(***사진스캔)▲ 서울 상암동에 설립 계획 중인 밀레니엄 타워 130 MI130▲ 부산 수영만에 계획 했던 수영만 대우 타워 수영만타워.JPG ▲ 뉴욕의 스카이라인 ***nyXXX.jpg 중에서 고를 것.▲ 시애틀의 스카이라인 ***seattleXXX.jpg 중에서 고를 것▲ 싱가폴의 스카이라인 ***singapore1, 2.jpg 중에서 고를 것 4. 맺음말 - 수퍼 초고층 빌딩초고층 건축물이란 말은 일반적으로 통용되고 있는 말이다. 영어로는 보통 'Tall Building'으로 표기된다. 하지만 초고층의 정의는 한 마디로 내리기가 모호하다. 세장비를 기준으로 해서 구조공학적으로 특수한 공법이 사용되어야만 하는 건물, 30, 40층 이상의 건물, 효율적인 토지이용 요구에 의해 세워진 건물 등 세 가지로 정의해 볼 수 있다. 하지만, 이미 'Super Tall Builduing' 라는 용어가 심심찮게 쓰여지고 있다. 초고층이라는 말에 이미 'Super'라는 말이 함축되어 있어, 우리말로의 번역은 쉽지 않다. 따라서 수퍼 초고층 정도로 해석하였다. 수퍼 초고층은 보통 1마일, 1800m에서 2마일 즉, 3,200m급의 건축물들을 일컫는다. 만약 홍콩의 Bionic Tower이 세워진다면, 이러한 수퍼 초고층급으로 불려야 하지 않을까? 많은 건축가들의 관심은 보다 더 높은 건축물에서 소도시 규모의 상주 인구와 기능, 상상을 뛰어 넘는 높이를 가진 차세대 초고층, 수퍼 초고층으로 이전되고 있다. 하지만, 우리나라의 기술력은 외국에서만 쓰이고 있고, 더구나 핵심적인 초고층 건물 구조설계 부분은 전적으로 외국, 특히 미국에 의존하고 있다. 초고층 빌딩에 대한 규제가 갈수록 강화되는 환경에서는 초고층 설계에 대한 노하우를 제대로 쌓기는 힘들다.하지만, 더 이상 확장될 수 없는 도시의 규모와 보다 쾌적하고 오픈된 공간의 요구는 결국 초고층 빌딩이 계속해서 세워질 수밖에 없는 환경을 조성하고 있다. 따라서 보다 적극적인 정부의 대응이 필요할 것으로 보인다. - CAD & Graphics 2001년 4월호 - 이 글의 소유권은 CAD & Graphics에 있습니다.이 글의 무단 전제, 배포를 금합니다.
작성일 : 2005-09-26
