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안녕하세요. 허생원(許生員)입니다.

‘모듈러(Modular)주택’이 중국에서 코로나19 임시응급병원이 열흘 만에 완공됐다는 보도로 유명세를 탔습니다. 추진력이 놀랍고, 안정성이 걱정되기도 합니다.

88올림픽 이후 1990년 초반 주택공급 확대를 위해 도입했던 『PC공법』 아파트가 떠오릅니다. 『프리케스트 콘크리트(Precast concrete)』 아파트의 약자로 기둥, 보, 슬래브, 벽체 등 구조물을 미리 만들어 현장에서 조립하는 방식입니다.

중계주공아파트 일부 단지와 분당시범아파트 몇 곳에 도입된 바 있는데요. 현장에서 거푸집으로 콘크리트를 타설하지 않아 공기가 단축되고, 인건비가 절감됐죠. 반면 아무래도 차폐성능이 약해 소음과 단열 보강이 필요했고, 일부 누수현상이 발생됐습니다.

이렇게 시공기간을 줄이고, PC공법의 단점을 보강해 태어난 신공법이 『모듈러공법』입니다. 오늘은 모듈러에 대해 이야기해 보겠습니다.

2월 중국 후베이성 우한에서 열흘 만에 응급병원이 건설됐습니다. 병상 1,000개 ‘훠선산(火神山)병원’과 병상 1,600개 ‘레이선산(雷神山)병원’입니다. 빠른 완공비결은 모듈러방식 때문입니다. 제작된 구조물을 현장에서 조립했습니다.

모듈러 시공은 중국에만 사용된 기술일까요? 『근대 모듈러 최초 사례』는 1850년 축구장 6개 규모의 런던 국제박람회 전시장을 5개월 만에 준공한 것입니다.

『미국』은 2005년 허리케인 ‘카트리나’로 40만명의 이재민이 발생되자 ‘미연방재난관리청(FEMA)’이 1만호가 넘는 임시 및 영구주택을 공급했습니다. 주택구조 70% 이상을 제작 후 현장에서 조립해 빠른 대피공간을 마련했습니다.

최근에는 『영구건물』을 건설합니다. 호주 ‘리틀히어로’ 아파트, 미국 ‘애플파크’ 사옥, 네덜란드 체인호텔 ‘시티즌M호텔’ 입니다. 모듈러는 미래 핵심건축기술 중 하나로 성장 중입니다.

『싱가포르』는 국민 80%가 주택개발청(HDB) 공공주택에서 거주합니다. 2011년 모듈러를 도입했고, 2020년까지 공공공사 40%에 적용해 생산성이 25% 향상됐습니다. 설계표준화, 모듈러&프리패브공법 적용, 바닥과 벽체 개선, 시공기술에 성과를 보았습니다.

『일본』은 연간 100만여 가구 중 15만 가구를 『프리패브 방식』으로 건설했습니다. 철골과 목조를 결합해서 효율성을 높이며, 디자인 요구를 충족시켜 내수용 모듈러 주택수요를 유지합니다.

모듈러는 『프리패브공법』 중 하나입니다. 프리패브는 『프리패브리케이션(Prefabication)』의 약자로 『공업화 조립공법』을 뜻합니다. 공장에서 완성된 구조물을 시공현장에서 조립하는 건축방식입니다. 이동성이 좋고, 시공기간이 짧아 소음과 현장 갈등을 최소화하고, 비용절감이 가능합니다.

‘프리패브공법’은 캠핑카, 컨테이너 하우스처럼 이동이 가능한 『모바일(Mobile)주택』, 3차원 입체형태의 블록 유닛을 쌓아 시공하는 『모듈러(Modular)주택』, 2차원 패널형태의 벽체를 조립하는 『패널라이징 (Panelizing)주택』으로 구분합니다.

① 모바일주택: 완성도 95%로 제작된 이동형주택입니다. 현장에 운반되어 최종조립까지 하루 이틀 사이에 완성됩니다. 비용대비 효율성이 좋아 농막형주택으로 활용되거나, 해외에서는 단독주택으로도 사용됩니다. 견인식 캠핑트레일러도 일종의 모바일주택이라 할 수 있습니다.

② 모듈러주택: 완성도 70~80% 주택을 3차원 입체구조로 제작 후 현장에서 수주동안 주택조립과 배관 및 부품연결 등 마감작업 후 완공합니다. 대량생산으로 제작속도가 빠르나, 운반비가 많이 들고, 운반시 손상 우려가 있습니다. 평면 제약으로 화려한 건물외형에는 비용이 상승합니다.

③ 패널라이징주택: 2차원 판재부품(벽체, 바닥, 천장)을 현장조립합니다. 목조주택에는 OSB합판, 콘크리트주택에는 조립식PC(Precast concrete)를 씁니다. 연결부위가 많아 작업기간이 길고, 하자가 발생될 수 있으나, 운반이 쉽고, 건축주 요구를 수용하면서 현장품질을 높입니다.

국내에서는 2013년부터 ‘한국건설기술연구원’에서 연구를 시작했습니다. 서울주택도시공사(SH)가 2017년 ‘가양동 모듈러 공공임대주택(현장공사 18주-6층)’을 1호 준공했고, 한국토지주택공사(LH)가 2019년 ‘천안두정 행복주택(10주-6층)’을 2호 준공했습니다. 경기도 최초로 경기도시공사가 2019년 ‘성남하대원 경기행복주택(6주-3층)’을 준공했습니다.

건설사도 발빠르게 대응 중입니다. ‘GS건설’은 유럽 모듈러업체 2개사를 인수했습니다. 폴란드 목조 모듈라 단독주택업체인 ‘단우드(Danwood Holding S. A.)’ 인수로 유럽의 글로벌 프리패브 사업에 진출할 계획입니다. 영국 철골 모듈러업체인 ‘엘리먼츠(Elements Europe Ltd.)’ 인수로 고층모듈러 건축 및 모듈러 화장실 기술을 확보할 계획입니다.

‘SK건설’은 인수합병보다 국내 업체간 기술협력을 통해 모듈러 및 패널라이징공법을 확대할 계획입니다. PC전문업체인 ‘까뮤이앤씨’를 통해 지하주차장의 PC적용을 확대하고, 지식산업센터, 물류센터에 적용할 계획입니다. 모듈러 제작업체인 ‘유창이앤씨’와 현장사무실을 개발했습니다.

각국에서 모듈러 연구에 분주한 이유는 공기단축과 현장 리스크 감소 때문입니다. 그러나 아직은 대중화되지 못한 기술이죠. 내화구조 성능한계로 6층 이하의 건축에만 도입되고 있습니다.

현재 6~13층 모듈러에 대한 기술개발이 진행되고 있습니다만, 대중화되려면 개선이 필요합니다. 유닛의 자동화와 표준화 없이는 오히려 비용이 증가할 수 있기 때문입니다.

대표적 기술개발이 ‘모듈러 공법개선’입니다. 종전 모듈러공법은 공동주택에 모듈을 차곡차곡 쌓아 세우는 『적층방식』입니다. 적층방식에는 적용층수에 따라 기둥과 보가 하중을 받는 『라멘식 적층공법(Rahman)』과 벽체가 하중을 받는 『벽식 적층공법』을 선택합니다.

최근 ‘적층방식’에 새로운 방식을 도입했습니다. 뼈대가 있는 구조체에 박스형 모듈을 서랍처럼 끼워넣는 『인필방식(Infill)』입니다. 벽사이에 공간이 생겨 진동, 층간소음이 적고, 기밀성과 구조안정성이 향상되어 결과적으로 건물 층고가 높아졌습니다.

또한 공장제작 비율을 90%까지 올려 현장작업을 최소화하고, 시공품질을 높였습니다. 공장제작률이 가양동 모듈주택은 50%대에서 두정모듈주택은 90%대로 향상됐습니다. 

국내에서 대중화될려면 공기단축은 물론 하자축소와 구조적 안정성이 담보되어야 합니다. 외관디자인이 수려해야 고객이 선택의 폭을 넓힐 수 있습니다. 일단 지금까지 공기단축은 성공적입니다. 완벽한 비용절감을 위해서는 운반비 부담을 낮추고, 고층화가 가능해야 합니다. 또한 연결부위에 하자가 없어야 합니다.

모듈러주택의 중층화를 위해 1~3층은 기존 철근콘크리트(RC조)로 시공하고, 4층부터 모듈러와 프리케스트 콘크리트(PC)를 적용하는 『하이브리드방식』도 도입됐습니다. 호주의 44층 빌딩인 La Trobe Tower가 대표적인 하이브리드 방식의 건물입니다.

‘Mckinsey’는 2030년까지 유럽과 미국에 모듈러건축 시장규모를 120조원을 상회할 것으로 봅니다. ‘대한건설정책연구원’은 2010년 430억원에 불과했던 한국의 모듈러시장이 2015년 5,600억원, 2020년 최소 9,400억원~최대 3조4,000억원으로 확대된다고 합니다.

주택구매자가 모듈러를 통해 얻는 6가지 이점입니다. 

① 기상영향 최소화, 공기단축, 인건비 절감, 유닛단가 인하로 분양가 안정. ③ 설계, 제조, 조립 분업화로 주택품질 개선. ③ 공기단축으로 빠른 도시개발, 신도시건설 과정에서 주민이탈 축소. ④ 저층 모듈러 아파트의 증축 확대. ⑤ 공사진행률에 맞춘 예산집행으로 추가비용 지출통제. ⑥ 좁은 사업지에 1~2인 가구 주택수요를 커버 등입니다.

향후 모듈러주택 활성화를 위한 정책지원 혹은 금융지원도 가능할까요? 지금까지 ‘모듈러주택’에 대해 알아보았습니다. 저렴한 주택이 적시적소(適時適所)에 충분히 공급되길 희망합니다.

고객 여러분! 부자 되세요. 

KB부동산 리브온(Liiv ON)이 함께 하겠습니다. 

고맙습니다. 건승(健勝)