국내 10여건 사업 진행 중
국내외 초고층시장 동향

초고층빌딩 분야의 국내 여건은 주거건축 중심의 내수시장 활성화되고 있으며 40~70층 규모의 주거건축(아파트, 주상복합) 기술력과 경험 보유하고 있다. 
또 국내 실적을 바탕으로 해외진출 활성화 전망으로 100~150층 규모의 건립이 활발히 추진되고 있다.  서울, 부산, 인천 등 지자체를 중심으로 약 10건의 사업이 추진 중 이며 최고 220층이 검토 중이며, 100층 이상이 이미 착공 상태다.
핵심기술 개발 및 자립화의 최적기로 바라보며 약 10건의 국내 초고층 사업을 통해 설계기술의 경험 축적 가능하다.

 

국내 초고층 시장동향 
2010년 국내 초고층(100~150층) 시장은 약 14조원 규모로 예측하며 2000년 이후 주거중심으로 바뀌었다. 
하지만 CO2, 에너지, 친환경 문제대두와 A/E 기술의 자립화 문제가 대두되고 있다.

 

기술동향 분석
계획 및 설계 분야는 통합설계시스템(Integrated Design System)과 비정형의 3차원 설계기술, 복합화 된 Hyper Building 조형 및 건축계획, 도시브랜드 가치 향상기술이 있고 구조 분야는 복합구조시스템 설계기술, 연쇄붕괴 방지기술(WTC 붕괴사고 이후), 내풍/내진 설계기술, 진동제어 시스템 및 제진장치(Damper)를 필요로 한다.
또 재료 및 시공분야는 Cycle 단위 공정관리기술(3Day Cycle), 양중 및 펌프압송기술, 시공장비 기술(운송로봇, System Form 등), GPS 활용 정밀계측 및 변위제어기술, 고성능/고강도 재료기술(강, 콘크리트), 프로젝트 통합관리시스템가 있어야 한다.  환경 및 에너지 분야는 외피시스템(Double Skin), 에너지저감 및 대체에너지 활용기술, 설비시스템 성능개선기술, 연돌효과(Stack Effect) 제어기술, 초고층 기술동향 . 기술수요조사를 하고 있다.
유지관리 및 방재 분야는  IT기반 통합시설관리시스템, 센서진단기술(USN), 피난기술(피난유도, 피난공간), 화재진압 및 화재 Simulation, 내화성능 확보/향상 기술, 기타 분야에서는 BIM (Building Information Modeling), 초고층 관련 법/제도 개선, 초고층 기술기준 정립, 초고층 인력/전문가 육성, Curtain Wall, 초고속 엘리베이터 등 초고층 기술동향 . 기술수요조사를 필요로 한다.

 

초고층기술동향
40개 초고층분야 미래예측기술에 대한 향후 20년간(2009~2028년) 예측, Delphi 방식에 의한 전문가 조사를 했다. 기술예측조사 결과는 미국과 일본이 대부분의 초고층 핵심기술에서 최고 선진국의 위치할 것이며, 일부 환경기술 등에서는 EU 국가가 미국, 일본의 기술추격할 것이라고 바라봤다. 
또한 기술선진국은 40개 예측기술의 국내 기술수준은 선진국 최고기술 대비 66% 수준이며 설계·엔지니어링 분야는 선진국과 큰 기술격차(통합설계기술: 56.9% 수준)다. 
기술격차는 국내의 경우, 시공기술 및 재료기술 부문이 비교적 경쟁력 보유 (콘크리트 재료기술: 75.3%, 철근 선조립공법: 74.4% 수준) 할 것이며 기술우위는 에너지저감/효율화 및 유지관리 기술 등 emerging 분야의 경우 선진국과의 격차는 다소 존재하지만, 기술개발을 통해 추격가능하다. (에너지저감 외피기술: 65.4%, 스마트 배관 유지관리기술: 65.8% 수준) 이다.

 

초고층건물의 시초
근대에 초고층 건축물의 시작은 1885년 시카고의 Home Insurance Building(10층)이며, 1894년 Reliance Building(15층)을 시작으로 20층 규모의 건축물이 주를 이루게 되었습니다. 이후 Woolworth Building(1913, 57층)에 엘리베이터가 적용되었으며, Chrysler Building(1930, 77층), Empire State Building(1931, 102층), 록펠러센터(1940, 70층) 등을 중심으로 100층 규모의 초고층 건축물이 등장했다.
이후 100층 규모로 정체된 초고층 건축물은 2008년 완공예정인 Burj Dubai(160층, 830m)를 시작으로 1600m 규모의 건축물(The Mile High Tower, 사우디아라비아)이 계획되어 있다.
국내 초고층 건축물의 시작은 1965년 상업은행 본점(12층, 54m)으로 보고 있으며, 1969년 완공된 KAl 빌딩(23층, 77m)을 중심으로 비슷한 규모의 건축물이 다수 등장했다. 1971년에 31층, 114m 규모의 삼일빌딩이 국내에서 최초로 100m를 넘는 건축물이 되었으며, 이후 동방생명본사, 롯데호텔 등이 100m 이상으로 건설되었다. 이후 63city(구 대한생명 63빌딩, 249m, 60층)이 1983년에 완공되었으며, 1987년에 무역센터(55층, 229m)가 삼성동에 지어지면서 200m 규모의 건축물이 주를 이루게 되었다. 근래 Tower Palace(73층, 264m)가 국내 초고층의 선두에 서면서 Seoul Lite, Lotte super Tower 등 500~600m 규모의 건축물이 공사를 시작하여 2010년 이후에는 한국도 세계와 어께를 나란히 할 수 있는 수준으로 성장했다. 최근 초고층 건축물은 복합용도로 계획되므로 수직 zoning을 기반으로 하는 수직공간 설계기술이 중요시 되고 있다. 이는 일정 면적에서 가장 효율적인 엘리베이터 대수 산정, 수직동선 설계 등이 포함된다. 건축물의 환경부하가 문제시되면서 친환경적 요소를 통하여 에너지 자립도를 높여가고 있는데, 일반 건축물과 달리 초고층 건축물의 상층부의 바람 및 넓은 외피를 기반으로 하는 태양에너지의 사용이 용이하기 때문이다.
안전성의 측면에서 가장 중요한 점은 지진하중과 풍하중에 의해 횡변위를 확보할 수 있는 구조기술이다. 다양한 구조시스템과 고강도재료를 적용한 횡변위 제어를 통하여 건물의 거주성능 등이 확보됐다. 지난 911테러이후 방재안전 기술도 그 중요성이 대두되어 피난을 위한 다양한 방안이 연구되고 있다.

 

고강도 건자재
초고층건물에 들어가는 건자재의 우선순위는 무엇보다 재료의 고강도화다. 골조의 주 재료인 콘크리트와 철은 일반건축물보다 높은 강도를 확보함으로써 부재의 단면적을 줄여 사용면적을 확보할 수 있게 하고 건물의 안정성을 높여준다.
유리역시 외장재로의 역할을 충분히 수행하기 위하여 강화유리가 적용되고 있다. 최근 BIPV 코팅이 되어 태양열 에너지를 이용할 수 있는 유리의 사용도 증가하는 추세다.
또한 커튼월 바는 초고층건축에서는 건물의 자체중량이 기둥이나 보의 굵기에 큰 영향이 있으므로 중량을 줄이기 위하여 커튼월에는 가벼운 재료가 사용된다. 알루미늄이 이에 해당하며, 초고층 건축물의 저층부에서는 풍압이 고층부에 비해 약하기 때문에 커플링으로 고정후 실링재료(실리콘 등)로 마감하는 경우도 많다. 외면에 사용하는 마무리 재료에는 일반적으로 스테인리스강, 알루미늄, 청동, 법랑철판 등의 금속판이 사용되며, 단열재로는 암면(岩綿), 유리솜 등의 가볍고 효율이 큰 것이 사용된다.

서울시, 초고층 기준마련
서울시는 50층 이상, 200m 이상 초고층 건축물에 대하여 건축심의시 공공성 및 안전성을 중점 관리하는 것을 주 내용으로 초고층 건축기준을 마련, 이르면 내년 초부터 건축위원회 심의기준으로 활용할 것이라고 밝혔다.
건축기준 마련의 추진배경은 도시경쟁력 강화의 핵심 키워드인 건축문화발전을 위해 세계의 대도시들은 랜드마크로서 초고층 건축을 유도하고 있는 추세로 최근 우리시에서도 “용산국제업무단지”, “상암국제업무센터” 및 “잠실 제2롯데월드” 등 초고층 건립이 가시화되고 있어 이를 통한 도시경쟁력 제고가 필요한 시점이다.
그러나, 현재 초고층 건축에 대한 설계, 시설기준 등이 법적·행정적으로 구체화되어 있지 않은 상태로서 서울시에서는 2007년2월 초고층 건축물의 기준마련을 추진키로 하고, “한국 초고층 건축포럼”과 업무협약을 체결하여 2008년 6월까지 총 7회에 걸친 전문가포럼 회의를 개최하였다. 국내·외 초고층 건축물 추진실태는 국내에는 서울, 부산, 인천 등을 중심으로 100층 이상의 초고층 건축이 계획 중이거나 공사 중에 있다.
현재 공사중인 물량으로는 제2롯데월드(잠실, 112층), 국제업무센터(마포 상암, 130층), 용산국제업무지구(용산, 150층), 인천타워(인천 송도신도시, 151층), 부산 월드비즈니스센터(부산 해운대, 106층), 부산 롯데월드(부산 중구, 107층) 등이 있다. 최근 아시아를 중심으로 도시 이미지 향상, 관광 및 경제 활성화 등의 사유로 초고층 건축이 활발히 진행 중에 있으며 대표적인 지역으로는 “UAE 두바이”, “중국 상해 푸동지구”, “일본 록본기 힐·미드타운”, “영국 런던 카나리워프” 등이 도시의 얼굴로 재탄생된다.