인공 경관암의 제작 방법에 따른 성능 평가 연구

Abstract

최근 지구의 패러다임은 기후변화대응, 미세먼지감축 등 환경 문제와 직접적인 영향이 있다. 특히 도시에서는 이러한 패러다임의 변화와 함께 단순히 개발을 넘어 환경에 대한 중요성을 강조하고, 친환경적인 자연 생태의 복원과 자연경관 형성 및 조성공사가 증가하고 있다. 더하여 도시 이미지 형성이 도시의 경쟁력을 강화시키는데 주요한 수단으로 인지되기 시작하면서 지역의 랜드마크와 경관거점 조성에도 관심이 높은 추세이다. 훼손된 자연 경관을 복원하고 새로운 경관을 조성하는데 있어 인공암의 사용은 오래전부터 지속되어져 왔다. 특히, 자연석의 고갈로 자연석에 가까운 질감을 지닌 인공암 등 대체 소재 및 시공기술 개발이 요구되고 있다. 기존에 사용되던 프리캐스트 공법과 무슨 숏크리트 공법은 유리섬유강화플라스틱(FRP)과 유리섬유강화 시멘트/콘크리트(GRC/GFRC) 등을 주로 사용해왔다. 하지만 이들은 장시간 자외선에 노출이 되면 색이 바랜다거나, 이음새 부분의 하자 등으로 지속가능성이 떨어진다는 단점이 있다. 조성 당시에는 아름답고 깨끗한 경관으로 보일 수 있지만 10년 20년이 지난 지금은 오히려 흉물로 다가오게 된 것이다. 최근 이들 공법의 단점을 보완하여 개발된 현장타설 철근 숏크리트 공법은 구조적 안정성, 내구성 및 유지관리 편리성이 향상된 인공암 제조 기술로 면의 인공암 제조가 가능하고 이음부가 발생하지 않는다는 장점이 있다. 즉, 앞서 설명한 바와 같이 인공 경관암 조성에 있어 이제까지는 시각적인 것에만 초점을 맞추었기에 실질적인 내구성은 고려가 되지 못하였다. 많은 사례들이 표면에 색을 칠하고 조각을 하여 화장과 성형의 과정을 거쳤으나, 내부가 건강하지 못하여 오히려 지속가능하지 못한 것이다. 인간이 외모를 더 아름답게 보이게 하기 위하여 화장을 하고, 성형을 하듯 도시의 경관도 이와 같다. 하지만 아무리 아름다운 외형을 가지고 있을지라도 건강하지 못하면 그것은 아무 소용이 없다. 경관도 마찬가지이다. 화장과 성형을 통해 시각적으로 아름다우나 그것이 건강하지 못해 지속가능성과 친환경성이 떨어진다면 과연 의미가 있을까에 대한 질문을 던진다. 따라서 건강한 경관을 가질 수 있도록 내구성을 보완하고, 이와 함께 화장 및 성형을 하는 것이 가장 이상적일 것이라 판단된다. 본 연구는 기존의 내구성이 떨어지는 공법들을 보완한 철근숏크리트 공법의 구체적이고, 종합적인 성능 평가가 전무하며, 무엇보다 전반적인 인공 경관암 조성과 관련한 연구가 부족하다는 것에 착안해 본 연구를 수행하였다. 그 결과 화장용 숏크리트 두께를 확보하는 것이 인공암의 내구성을 높임과 동시에 자연암과 유사한 형태로 조각할 수 있는 자유도 또한 높일 수 있는 것으로 분석되었다. 또한, 3D 철근 케이지에 현장에서 숏크리트를 타설하여 신축이음 간격을 증가시킬 수 있었다. 즉, 현장타설 숏크리트 공법은 타기술에서 표현하기 어려운 비정형의 대형 인공암 제조가 가능한 것으로 볼 수 있다. 이것은 공장에서 가공 조립한 거푸집 일체형 철근 케이지를 현장에 설치한 후 숏크리트를 타설 하여 직접 조각하는 과정을 거쳐 대형 단면의 인공암을 제조하게 된다. 거푸집 역할의 케이지를 통해 화장용 숏크리트 두께를 확보할 수 있어 자연암과 흡사한 모습으로 조각이 가능하며 경관성이 높다고 판단된다. 그 뿐만 아니라 표면처리재의 용출시험결과 모두 기준치 이하로 나오거나 무검출로 나타나고 있어 환경에 유해하지 않는 것으로 나타났으며, 에너지 소비량 또한 타공법과 비교해 236 ～ 3,404% 절감할 수 있는 것으로 나타났다. 공사비 비교 및 유지관리비 비교를 통해 경제성 역시 높은 것으로 나타났다. 이것은 공기의 단축과 유지보수 이음부 개수가 적기 때문으로 판단된다. 위와 같은 연구의 결과에 따라 철근 숏크리트 공법을 활용한 인공 경관암은 자연암의 질감을 느낄 수 있도록 함과 동시에 내구성을 가져 지속가능성 또한 인정된다고 판단된다. 따라서 인공 경관암은 기념물, 환경조각, 인공폭포, 인공암벽, 석탑, 상징탑, 부조, 환경벽화와 같이 예술성이 있는 환경조형물 공사에 적용하여 조경분야의 환경조형시설로의 중심적인 역할을 할 것으로 사료된다.