10년 전 미국 토목 학회지에 실린 글을 읽고 관련 글을 쓴 적이 있었습니다. Io9.com 이란 곳에서 선정한 결과를 인용한 글이었는데 10개의 초대형 건설 사업에 관한 글이었습니다. 사실 적잖이 충격을 받았습니다. 토목 엔지니어로서 반성도 많이 했습니다. 이런 생각을 할 수도 있구나 하고 몇 번을 다시 읽었습니다. 언젠가 기회가 되면 많은 사람들과 공유하고 싶었는데 지면이 허락되어 이제야 공유합니다.
토목 엔지니어에게는 치명적인 단점(?)이 있습니다. 디자인을 현업에 적용할 수 없다는 점입니다. 처음부터 디자인은 할 줄도 몰랐고 더군다나 배운 적도 없으니 그런 것이지만, 사실 토목 엔지니어에게는 안전 측면이 더욱 중요하기 때문입니다. 댐과 교량이 예쁠 필요까지는 없고 무조건 안전하기만 하면 된다는 생각 뿐입니다. 맞는 말이지만 그것도 시간이 갈수록 달라지고 있습니다. 같은 토목 엔지니어라도 참신한 아이디어와 디자인 역량을 가진 엔지니어가 더욱 각광을 받고 있기 때문입니다. 사회 경제적으로 먹고 살만 하니 안전은 기본이고 보기 좋은 무언가가 필요한 것으로 이해하고 있습니다.
항상 틀에 박혀 사고가 정체되는 것을 가끔 느끼곤 합니다. 혁신적인 사고를 해봐야 현실적으로 설계에 적용할 수 있는 것이 사실 별로 없습니다. 그렇지 않아도 바쁘고 해야 할 일도 많은데 혁신은 내가 할 일이 아니라는 생각도 하곤 합니다. 그러나 앞으로 해외로 진출하고 나아가 초일류를 꿈꾸는 우리들이 맞서 상대할 해외 엔지니어들의 기술 수준과 혁신적인 사고 방식에 대해 분명히 알아두어야 합니다. 그리고 우리의 현주소와 우리에게 있어서의 혁신이란 무엇인지 진지하게 성찰해야 한다고 생각합니다.
현재 모든 분야의 시대적 화두는 융합 (Convergence)입니다. 토목, 건축, 기계, 전기, 환경뿐만 아니라, 건설 기술과는 전혀 상관 없을 것만 같았던 생물학, 화학, 인문학, 우주공학, 고고학 등과의 통합이 이루어지고 있습니다. 지금부터 보여드릴 자료들은 모두 건설 시장에 융합이 어떤 역할을 하고 있는지 좋은 예가 될 것입니다.
미국 토목 학회지와 관련 사이트들을 모조리 인용하여 번역했습니다. 좀 더 자세히 알고 싶으시거나 관심 있는 사항들은 구글에서 검색하시면 방대한 자료를 찾을 수 있습니다. 많은 분들께 도움이 되었으면 좋겠습니다.
Let’s kick it off.
환경을 보호하고 경제를 살리는 10개의 초대형 건설 사업
(10 Mega-Construction Projects That Could Save the Environment and the Economy)
우리는 인간이자 개발자이다. 우리가 우주에 흔적을 남기는 방법 중 하나는 우리를 증명하는 어떤 것이 여기에 있었다는 것을 보여주는 대규모 구조물을 만드는 것이다. 경제가 붕괴되거나 단계적으로 환경이 위기를 맞는 것처럼 모든 것이 힘들어질 때, 우리는 짓는 것 말고 무엇을 할 수 있을까? 여기에 우리의 경제와 환경 위기를 극복하는데 도움이 될 10개의 대규모 기술 사업이 있다. 어떤 것은 진짜 실제이며, 어떤 것은 아직 공상이다.
10. 아부다비의 사탑 (Capital Gate Tower in Abu Dhabi)
확실한 것부터 시작해보자. 인간이 만든 세계에서 가장 기울어진 구조물로 2010년에 기네스북에 등재된 아부다비의 사탑 (Leaning Tower)이다. 그 유명한 피사의 사탑은 2001년 복구 공사가 진행되어 현재 3.99도 기울어져 있지만 복구 전에는 5.5도 기울어져 있었다. 하지만 아부다비의 사탑은 서쪽으로 18도 기울어져 있다. 지상 80m 높이 외부에 캔틸레버로 매달려 있는 커피숍이 있다. 영국의 국제 건축회사인 RMJM에 의해 설계되었으며 아부다비 국제 전시장 부근에 위치하고 있다. 2011년 12월 21일 상량식과 동시에 개장했으며 5성급의 하야트 호텔로 현재 운영 중이다.
9. 마스다 시 (Masdar City)
UAE의 아부다비는 아부다비 공항 근처에 10년에 걸쳐 세계 최초의 탄소 제로 도시를 건설할 계획이다. 이 도시는 드디어 2016년 준공 예정이다. 이 도시는 에어컨의 필요성을 줄이기 위해 북동쪽에 접하는 건물과 그늘을 활용할 것이며, 자동차는 도시 경계 내에서 금지될 것이다. 대신에, 태양열 자동차가 도시 내에서 활보할 것이다. 그리고 물의 80%가 재활용될 것이다. 모든 쓰레기들은 재활용되고 에너지로 활용될 것이다. UAE의 역사를 다시 쓰고 있는 Shaikh Zayed는 마스터 시를 석유 의존에서 국가의 자산으로 옮겨갈 한 방편으로 설명한다.
8. 사막 수로 망 (The Desert Aquanet)
일본의 시미즈 주식회사는 사막에 농장 및 도시 건설을 위해 중심에 각각 인공 섬을 가진 인공 및 내부 연결된 해수 호수의 망을 건설할 것을 제안했다. 이론적으로, 호수는 경작지 (담수화 후)와 인근 지역이 각 섬과 인간이 살기 적합하도록 만드는 각 섬 위의 공기를 식힐 것이다. 각 인공 호수는 30Km 직경에 20~30m 깊이를 가지며 각 호수는 서로 150Km 떨어질 것이다. 호수가 지구 기상 유형에 어떤 영향을 끼치는지 또는 호수 자체의 잠재적 악영향에 대해서는 알려진 바가 없다. 시작단계에서 이 사업은 이러한 가장 큰 장애물부터 극복해야 할 것이다.
7. 암포라 (AMFORA)
암포라는 네덜란드 어로 Alternative MultiFunctionele Ondergrondse Ruimte Amsterdam, 즉 Alternative Multifunctional Underground Space Amsterdam를 뜻하는 약어이다. 번역하면 암스테르담 지하의 다기능 대안 사업이다. 건축가인 Moshé Zwarts는 암스테르담 아래에 도시를 건설하는 것을 제안했다. 그리고 터무니없지 않다고 말하면서 “도시 아래에 도시를 건설하는 것은 초현대적인 것이 아니라 타당하고 지속 가능하다. 지금 세대에 반드시 필요하다.” 라고 말했다. 그리고 이 도시는 일단 위에 수로가 놓여지면 기존의 도로 교통을 방해하지 않고 어떤 건설 소음도 발생하지 않으면서 도시 아래를 팔 수 있다고 말했다. 새로운 벽을 만들기 위해 콘크리트와 모래를 함께 사용하여 방수 점토로 30m의 층 위에 암스테르담이 놓여진다. 그리고 시공이 일단 완료되면, 암포라는 탄소 제로가 될 것인데 이것은 열 펌프들이 난방 및 냉방을 위한 에너지를 제공하고, 잔여 에너지는 지상 건물들의 온도 조절에 사용될 것이기 때문이다. 거의 50Km의 터널이 도시 중심의 수로 아래에 지어지고 주차장, 스포츠 시설, 극장과 같은 레저 시설 등을 수용할 것이다.
6. 지열 발전소 (Geothermal Power Plants)
캘리포니아의 신생 기업인 Simbol Materials는 세상에서 가장 순수하고 가장 비용이 낮은 리튬을 잠재적으로 생산하는 지열 발전소에 의해 생산되는 소금물로부터 리튬, 아연 및 망간을 추출할 수 있다고 믿는다. 리튬 배터리의 수요가 급증함에 따라, 이것은 모든 수요를 충족시키는 가장 깨끗하고 가장 잠재적으로 이윤이 높은 방법일 수 있다. 이 회사는 이미 분당 20 갤런 (20gpm=0.076㎥/min)을 걸러내는 발전소를 가지고 있다. 그리고 솔턴호 (Salton Sea) 인근에 2012년 완공될 상업적 발전소는 연간 16,000 톤의 탄산 리튬을 생산할 수 있는 용량을 갖출 것이다.
5. 초거대 도시 피라미드 (Megacity Pyramids)
시미즈 주식회사의 또 다른 허무 맹랑하게 보이는 야심찬 사업이다. 도쿄의 75만 명의 주택을 수용할 수 있고, 이집트 가자지구의 피라미드보다 약 14배나 높은 2Km 높이, 3 마일 (약 4.8Km) 길이의 피라미드이다. 이 도시의 이름은 “공중 피라미드 도시 (Pyramid City in the Air)”다. 초거대 트러스 공법은 대량의 기초에 대한 필요성을 제거하면서 연성의 무제한 구조 배치를 가능케 한다. 기본 구조는 탄소 섬유의 축으로 구성된 정 8각형으로 조립된다. 거주 및 비거주 인구를 포함하여 100만 명의 인구를 예상하고 있으며 총 사업 면적은 2,500 ha이다. 동업하고 있는 Tyrell 주식회사에 영감을 받았으며, 경량의 탄소 섬유 피라미드는 연구소 시설, 쇼핑 센터, 개인 주택 및 식당들을 자랑하게 될 것이다. 사업체들과 주거지들은 태양열, 풍력, 그리고 해조류나 습지의 쓰레기까지도 전력으로 공급받게 될 것이다. 이 피라미드는 분명히 현재 개발 중이다. 따라서 보다 구체적인 공법과 토목 구조 관련 정보는 시미즈의 홈페이지를 참고하기 바란다.
4. 수변 생태 도시 (Seasteading Arcologies)
최근 최첨단 설계 전문가들이 독립적 일체 도시와 수변 등의 두 가지의 오래된 트랜드를 결합하여 생태 도시를 제안했다. 물에 뜨고, 자급자족할 수 있는 생태 도시가 보스턴과 샌프란시스코와 같은 곳에 제안되었다. 하지만 아마도 가장 유명한 것은 뉴올리언즈의 생태 주거지를 뜻하는 NOAH (the New Orleans Arcology Habitat)이다. 구조는 안정된 풍력 터빈, 담수 복구 및 저장 시설, 공중 정원 난방/냉방 환기, 중수 처리, 태양열 집적판, 그리고 수력 터빈을 사용하여 지속가능 하도록 할 것이다. 구조물 내에 차량의 필요성을 없애는 수직 및 수평의 내부 전기 운송 시스템을 갖출 것이다.
3. 산호 베니스 (Coral Venice)
이탈리아의 Rachel Armstrong 박사는 합성 석회암의 형태로 화학적으로 공학 건물 재료를 만드는 것이 가능하다고 믿고 있다. 살아있는 유기체와 같이 움직이고 반응하는 DNA의 묶음인 최초의 세포로부터 만들어져 건물이 자라고, 재생되며 환경적인 압력에 대응한다. 박사는 장래의 건축이 환경과 연결되고 자연과 소통할 거라고 믿는다. 좋은 생각이 아니라면 바다로부터 들어올림으로써 가라앉는 이탈리아 베니스를 이론적으로만 구할 수 있을 것이다. 박사의 생각과는 별도로 위의 오른쪽 그림과 같이 베니스는 이미 산호 모형을 이용한 친환경적 거대 미래 도시를 구상 중이다.
2. 우주 엘리베이터 (The Space Elevator)
이것은 아마도 우주를 정복하는데 있어 우리의 가장 큰 희망이 될 것이다. 지구로부터 중량의 자재를 들어올릴 수 있는 엘리베이터이다. 연소 방식으로 밀어 올리는 대신에 중력장 밖으로 우주 엘리베이터가 화물을 끌어 당기기 때문에, 엄청난 에너지 절감 효과가 있을 것이고 빠르게 지구 밖으로 훨씬 더 많은 자재들을 수송할 수 있는 능력을 가질 것이다. 하루에 1번 이상 운행하여 또한 지속 가능할 것이다. 지구의 대기에서 단지 파괴하기 위해 우주 정거장으로 자재들을 실어 나르는 1회용 소유즈 미사일보다 수 천 배나 비용이 싸다. 우주 왕복선 하나를 발사하는데 4억 5천 달러 (약 4천 5백억원)가 소요되는데 반해 우주 엘리베이터는 훨씬 싸고 보다 에너지 효율적이다. 2011년 11월에 우주 엘리베이터에 대한 국제 회의가 열렸는데, 참석자들은 얼마나 이 야심찬 사업의 타당성에 대해 심각하게 논의했다.
1. 달 고리 (Lunar Ring)
일본 시미즈 주식회사의 또 다른 하나의 훌륭한 아이디어이다. 엄청난 규모인 11,000 마일 (약 17,700 Km) 길이로 달의 적도를 따라 태양열 집적판 벨트를 설치하기 위한 마스터 플랜이 시미즈의 홈페이지에 올라와 있다. 달 위에 지어질 변전 시설은 전자파 형태로 지구에 저장된 에너지를 보내고, 전송된 에너지는 지구의 발전소에서 전기로 다시 변환하게 된다. 물이 없고 자전과 공전을 계속하는 달의 표면 둘레에 집적판이 설치되면 365일 24시간 내내 지구에서는 도저히 얻을 수 없을 정도의 엄청난 양의 전기 에너지를 생산할 수 있을 것이다. 다만 계획 단계지만, 시미즈의 달 고리가 방사선과 유성으로부터 심각한 손상을 받을 수 있고, 기술적으로 대량의 전자파가 환경과 생태계에 어떤 영향을 미칠지에 대해 아무도 확신하지 못한다. 하지만 달 둘레에 고리를 설치하겠다는 이 아이디어는 단순히 그냥 흘려 버리기에는 너무 신선하고 혁신적이며 도전할만한 사업이다.
잘 보셨나요? 자, 우리에게 있어 혁신이란 어떤 의미인가요? 우리가 사업에 적용할 수 있는 혁신에는 어떤 것들이 있을까요?
Let’s think outside the box.
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