초고층건물일수록 더욱 까다로운 안전기준, 안전 대비 수준은?



국내에도 본격적으로 100층 이상 초고층시대가 열렸다. 서울 잠실 롯데월드타워에 이어 국내 두 번째 높이인 부산 해운대의 101층 엘시티가 지난 3월 골조공사를 끝내고 올 11월이면 준공된다. 서울과 부산 양대 도시의 랜드마크가 쌍두마차격으로 초고층시대를 이끌어 가는 형국이다.

초고층 건물은 도시의 상징이자 관광자원으로서 지역발전에 기여가 큰 반면, 집약적 공간 이용으로 인해 안전 시스템을 더욱 철저히 갖춰야 하는 과제를 안고 있기도 하다. 국내외에서 끊이지 않는 대형 화재와 지진 등으로 인해, 많은 사람이 상주하는 초고층 건물의 안전 역시 시대적 관심사가 되고 있기 때문이다. 실제로 최근에 지어지는 고층?초고층 건물에는 빠르게 발전하고 있는 화재 방지 기술과 첨단소재가 속속 적용되고 있다.

엘시티는 국내 최초로 성능위주설계 및 사전재난영향평가 결과를 반영하여 시공되는 건물이다. 현행 소방관련법의 기준을 뛰어넘는 방재안전성능을 확보하도록 설계된 것이다. 또 엘시티와 롯데월드타워는 모두 유리와 알루미늄 소재로 된 100% 불연성 외장재를 사용해 불이 나도 불길이 외벽을 타고 번지지 않게 한다. 또 일반 콘크리트의 3배 강도에 내화성이 뛰어난 초고강도 콘크리트를 사용하고, 초동 진화를 위한 스프링클러도 일반 고층건물보다 더 촘촘하게 설치되어 있다.

엘시티 시공사인 포스코건설의 임용순소장은 "일반 아파트와는 달리 3시간 내화 콘크리트를 사용하고 불연성 특수 방화제로 층간 틈새를 충진하며, 각 세대 내부 창가에 약 1.8m 간격으로 윈도우 스프링클러까지 설치함으로써 불길이 창을 통해 다른 층으로 번지지 않게 한다"고 말했다.

만일의 화재 시 대피 체계 또한 매우 중요한데, 엘시티와 롯데월드타워는 모두 피난안전구역과 피난층 전용 승강기를 두고 있다. 20~40층마다 1개 층씩 마련되는 피난안전구역은 불길과 연기가 침투하지 못하도록 제연시스템을 갖추며, 식수 급수전, 긴급 조명 및 통신시설, 소방설비, 응급장비 등이 구비된다. 피난층 전용 승강기는 승강로 가압 제연방식을 적용하여 피난 시 안전성을 제고했다.

화재뿐만 아니라 지진에 대해서도 초고층건물일수록 더욱 까다롭게 안전기준이 준수되고 관리된다. 건물이 높을수록 지진에 더 취약할 것이라는 선입견이 여전하고, 특히 해변 지역인 해운대는 지진으로 인한 해일(쓰나미) 피해를 우려하는 시각도 있지만, 전문가들은 의견은 다르다. 재난 대비 시스템과 구조를 더 엄격하게 갖춘 고층건물일수록 오히려 더 안전할 수 있다는 것이다. 지반이 단단하지 않은 사막도시 두바이에는 세계 최고층 건물인 부르즈 칼리파가 세워졌고, 1년에 두 차례 이상 지진이 발생하는 대만에서 "지진에 가장 안전한 곳은 타이페이101"이라고 건축전문가들은 입을 모은다. 1995년 대지진 후 일본 고베는 지진에 취약한 저층 대신 고층건물이 즐비한 도시로 재탄생되었다.

국내 초고층빌딩은 법에 따라 규모 6.0 이상의 내진설계를 갖춘다. 이 정도 설계라면 설사 그 이상의 지진에도 구조안전에 큰 문제가 없다는 것이 전문가의 시각이다. 또 한반도에서 발생 가능한 최대 지진은 동일본 대지진의 여진 정도에 불과한 규모 6.5 정도며, 연안 수심이 낮아 대규모 쓰나미가 발생하기도 어렵다는 전문가 의견도 있다.

포스코건설의 한 관계자는, "엘시티는 규모 6.5의 지진에도 견디도록 설계되어 있고, 건물의 척추 역할을 하는 코어 월이 강한 암반층에 뿌리를 두고 있어 그 이상의 강진도 이겨낼 수 있다고 본다"고 말했다. 그는 또, "두께가 1.5m에 달하는 코어 벽체가 든든한 척추 역할을 하고, 역도선수의 허리벨트처럼 일정한 층 간격마다 건물 한 층의 기둥을 고강도 콘크리트로 시공하는 '아웃리거 벨트월'이 건물의 중간중간을 잡아줘서 내진?내풍 성능을 높여 준다"며, "지진?태풍 등의 하중이 건물에 미치는 영향을 계측하는 구조안전모니터링시스템(S.H.M.S)도 건물의 안전관리에 큰 역할을 한다"고 말했다. 이 밖에도 엘시티는 방파판과 내진 스토퍼 등 소방시설 내진설계를 적용하고, 비상발전기를 지상층에 설치하여 만일의 침수에도 대비하며, 방재센터 고장 시 예비방재센터가 즉각 가동될 수 있도록 화재수신반을 이중으로 구축하고 있다.

전문가들은 안전은 고층이냐 저층이냐의 문제가 아니라, 그 높이에 맞는 시스템과 구조를 얼마나 적절히 설계하고 적용했는지가 관건이라고 입을 모은다. 도시의 경쟁력이 곧 국가의 경쟁력이라는 관점 하에 세계 각국이 초고층 건축 경쟁에 나서고 있는 지금, 국내에서도 100층 이상 초고층 건축을 통해 안전분야의 기술 혁신과 경험 축적이 가속화될 것으로 보인다.