포스코, 지진에 강한 내진 강건재 솔루션 강화…지진 2차 피해 막아야

세계 곳곳이 지진 피해로 고통을 호소하고 있다. 특히 한반도도 지진발생 횟수가 꾸준히 증가하고 있다. 2016년 9월 경주서 규모 5.8, 2017년 11월 포항서 규모 5.4 지진 이후 지난해 충북 괴산군에서 규모 4.1 지진이 발생하는 등 우리나라도 지진에서 자유롭지 못하다. 이에 포스코는 지진피해에 따른 2차 참사를 막기위해 내진 관련 솔루션 개발과 적용 확대에 집중하고 있다. 29일 포스코에 따르면 전국적으로 건축물 10채 중 8채 이상이 내진성능을 갖추지 못한 상황이다. 국내에서는 2000년 이후 건축물의 내진설계 의무화가 본격화됐다. 신축 건물과 주요 공공시설에는 설계가 반영돼 내진성능을 확보한 건물의 비율이 높아지는 추세다. 내진은 지진에 견디는 것으로, 내진설계는 건축물이 지진에 버티며 붕괴하지 않도록 하여 인명의 손상을 막기 위한 목적의 구조설계를 말한다. 내진설계 대상 구조물은 건축물의 하중을 지탱할 수 있도록 충분한 강도를 갖춰야 하며 지진의 흔들림에 유연하게 대응할 수 있는 '연성'도 지니고 있어야 한다. '연성'은 당기는 힘을 받아 파괴되기 전까지 늘어나는 것으로 철강이 지닌 대표적인 특성이다. 반대로 부서지거나 깨지는 성질을 '취성'이라 하는데 콘크리트가 대표적이다. 콘크리트에 철근을 함께 사용하는 가장 큰 이유도 연성을 확보하기 위해서다. 지진이 자주 발생하는 일본과 대만에서는 건축물, 교량 등 구조물의 내진성능을 확보하기 위해 강구조를 우선적으로 적용하고 있다. 현재 설계 기준상 항복비 0.85 이하면 내진용 강재로 분류된다. 항복비가 낮을수록 내진성능이 우수하다고 하는데, 이는 지진 등의 충격으로 건축물이 기울어지기 시작해서 붕괴되기 전까지 대피 등 지진에 대응할 수 있는 시간을 그만큼 더 확보할 수 있다는 것이다. SN(Steel New)강은 항복비가 0.8인 내진강이다. SN재는 고베 대지진 이후 일본 건축물의 내진설계강화와 강재 용접성 향상을 목적으로 1994년 제정한 SN 규격을 따르는 강재다. 포스코는 1995년 SN강재개발 상용화에 성공하고, 1999년 KS 규격 인증을 획득했다. 포스코의 SN강재는 신도림 테크노마트, 고양 체육관 등 건축물부터 공공시설까지 널리 사용되고 있다. HSA는 내진 성능을 가진 건축구조용 전용 강재로, 인장강도 600Mpa와 항복비 0.8을 보증하는 HSA600은 포스코만 생산 가능하다. 기존 건축구조용 일반강재보다 약 1.7배 강할뿐더러 중량은 30% 가벼워 초고층 건물에 알맞다. 국내에서 가장 높은 잠실 롯데월드타워 등에 적용됐다. 건축물이 내진성능을 확보하기 위해서는 내진 강재의 품질확보 뿐만 아니라 강재를 접합하는 용접 기술과 건물의 연성능력을 위한 보기둥 접합부 등이 갖춰져야 한다. 보기둥 접합부의 내진 등급은 건축물이 휘거나 변형되는 층간변위의 정도에 따라 구분한다. 보통모멘트·중간모멘트·특수모멘트로 분류하며, 특수모멘트로 갈수록 내진성능이 더 높을뿐더러 강해진 만큼 구조에 필요한 자재를 추가로 절감하는 효과가 있다. 포스코는 최근 세계 최대 사이즈의 특수모멘트 개발과 설계, 제작 기술을 제공하며 내진 강건재 솔루션 도입에 앞장서고 있다. 이에 원가 절감과 구조물의 내진안정성을 위해 발주처나 건설사에서 내진접합부를 적용하는 사례가 늘어나고 있다는 설명이다. 포스코의 Pos-H는 포스코의 내진강을 절단 후 용접해 만든 맞춤 형강이다. 건축물의 안전에 필요한 사이즈로 제작할 수 있고, RH 형강 대비 15-20% 상당의 강재량 절감이 가능하다. Pos-H는 고양 데이터센터와 창원 스타필드 등에 적용됐다. 포스코 관계자는 "내진 설계에 꼭 필요한 존재인 내진 강재는 지진 발생 시 인명 피해와 2차 참사 등을 막는데 중요한 역할을 한다"며 "향후 국내에서도 안전한 내진 강재에 중요성이 확대될 것으로 보고 관련 솔루션 개발과 적용을 확대할 것"이라고 말했다.