■ 창간 32 주년 특집 - 생산방식의 혁신
건설 인건비가 상승함에 따라 인력이 덜 필요한 시공기술에 대한 관심이 높아지고 있다. 환경 문제, 도심지 공사의 민원, 안전문제 등이 부각되면서 건설문화를 개선해야 한다는 목소리도 커지고 있다.
4차 산업혁명 시대를 관통하는 키워드가 ‘융복합’인 것처럼 건설산업도 다른 산업들과의 접목이 활발히 이뤄져야 첨단산업으로 발전할 수 있을 거란 전망이 대세다.
이같은 흐름에 맞춰 건설현장 밖에서 시공이 이뤄지는 공장생산 방식에 대한 필요성이 점차 주목받고 있다.
공장생산 현장조립 시공방식은 건축물의 구조체부터 마감까지 대부분의 부품을 공장에서 제작 생산하고 현장에선 조립하는 개념이다. ‘현장 밖’ 건설이란 뜻의 Off-site Construction을 비롯해 Prefab/Prefabrication건축, 공업화 건축 및주택, Modular주택, Precast Concrete공법, Building-Scale 3-Axis 3D Printing건축, Robotic Modular Assembly건축 등 그 용어와 공법이 다양하다.
공장생산건축은 선진국에선 1800년대에 이미 시작됐고, 20세기 두 차례 세계대전 이후 주택 재건이 시급한 상황에서 해결방안 중 하나로 확산됐다.
영국에선 1918년에서 1939년 사이에 철골구조와 프리캐스트콘크리트(PC, Precast Concrete), 목조를 사용해 당시 공급된 주택 450만채 중 약 5%를 공장생산 방식으로 건설했다. 하지만 1953년 영국 정부가 새 공법에 대한 보조금을 없애면서 이 방식의 수익성이 낮아졌고 공법의 발전 속도가 늦어졌다.
일본 역시 전후 주택공급을 위해 모듈러(Modular) 주택을 도입했다. 1970년대 이후 생산공장의 자동화를 추진했고 지속적으로 친환경 및 에너지 고효율 기능을 첨가해 최근엔 고급 주택으로 거듭났다.
우리나라에선 1980년대 후반 수도권 1기 신도시를 조성하면서 PC 아파트를 공급했지만 제대로 정착시키기 못한 채 명맥만 이어오고 있고, 최근에는 모듈러 주택에 대해 주목하고 있다.
특히 건설 산업의 패러다임 전환과 외부 환경 변화에 따라 공장생산 방식이 필요하다는 목소리가 커지고 있다.
국내 건설 산업은 우선, 현장 생산을 기반으로 한 노동생산성 향상이 한계에 부딪친 상황이다. 대규모 인력을 고용하더라도 대부분 임시직 형태가 주를 이뤄 고용의 질 개선에 한계가 있고, 건설근로자의 부족과 고령화로 인해 공기 지연과 노무비 상승이 불가피하다.
이와 함께 과거와 비교해 달라진 건설현장도 공장생산 현장조립 방식을 재촉하고 있다. 건설현장의 안전성이 점차 강조되고 있고, 기후변화로 인해 현장 작업일수도 줄어들고 있다. 도심지 공사가 늘면서 빈번하게 발생하는 민원과 공기단축 요구도 극복해야 할 과제다. 재건축 시장이 확대됨에 따라 급격히 늘어날 건설폐기물로 인해 환경문제도 대두될 가능성이 점쳐진다.
PC나 모듈러 공법은 이런 문제에 해결책을 제시한다. 건설이 제조방식을 도입할 경우 임시직 기능공의 상용직 전환 가능성이 높아지고, 현장 근무를 기피하던 청년층의 유입도 기대할 수 있게 된다. 또 한 장소에서 반복적인 작업이 가능해져 기술 숙련도 역시 빨리 향상시킬 수 있다.
또한, 현장에서 진행하는 시공이 줄기 때문에 안전사고 발생 가능성, 민원 발생을 줄일 수 있다. 현장과 공장에서 동시 작업이 가능해져 공사기간을 줄일 수도 있고 줄어든 공기는 공사비 절감에 영향을 미친다. 모듈러 공법의 경우엔 이축이 가능해져 건설 폐기물 발생도 대폭 줄일 수 있게 된다.
미국 국립건축과학연구소(National Institute of Building Sciences)의 오프사이트 건축위원회(Off-Site Construction Council)는 “공장생산 건축(Off-site system)이 건설이 안고 있는 문제를 모두 해결할 수는 없지만, 공사비·노동력·품질·리스크 등을 상황에 따라 조정할 수 있게 해준다”며 “수많은 프로젝트를 통해 15~50%의 비용절감, 공기단축, 기후극복효과 등을 입증했다”고 설명했다.