Page 128 - 생활과 과학 교과서

튼튼하면서 가벼운 건축 자재의 사용

건물이 고층화되면 건물 자체에 의한 하중이 커지므로 이를 견디기 위해서는 기둥을

많이 설치해야 한다. 하지만 이러한 경우 건물로서의 효율성이 감소할 수밖에 없다. 따
라서 이를 해결하기 위해서는 높은 하중을 견딜 수 있는 가벼운 건축 자재를 개발하여
사용해야 한다.

건축용 콘크리트의 강도는 단위 면적당 지탱할 수 있는 무게로 나타내는데, 부르즈
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할리파에는 800 kg/cm 의 고강도 콘크리트가 사용되었다. 이는 1 cm 의 넓이 위에
몸무게 70 kg인 남성 11명이 동시에 올라가도 견딜 수 있는 강도이다. 과학자들은 더
* 탄소 나노 튜브 높은 초고층 건물을 세우기 위해 콘크리트보다 강도가 세고 가벼운 *탄소 나노 튜브
탄소를 공유 결합으로 육각형의 구조로
와 같은 신소재를 개발하기 위해 노력하고 있다.
만든 것을 그래핀이라고 하며, 그래핀을
나선형으로 길게 뽑아낸 것을 탄소 나노 한편, 건물을 지을 때 철강으로 뼈대를 만들고 그 안에 콘크리트를 부어넣는 것을
튜브라고 한다. 탄소 나노 튜브는 가벼우
흔히 볼 수 있다. 이는 콘크리트를 철강재와 함께 사용하면 건축물의 강도가 더욱 증
면서 강도를 증가시켜주는 보강재로 사용
할 수 있어 건축 자재로도 사용된다.
가하기 때문이다. 초고층 건물의 높은 하중을 견디기 위해서는 철강도 높은 압력에서
견디도록 제련 과정을 거쳐 특수 제작된 고강도 철강을 사용한다.

발달된 측정·측량 기술 적용
초고층 건물의 공사는 지상에서 시작해서 고층부로 올라가면서 똑바른 수직으로

공사가 진행되어야 하므로 수직 높이를 측정하기 위해 높은 기술력을 필요로 한다.

또한 건물이 올라갈수록 바람의 방향에 따라 건물이 움직이기 때문에 기존의 측량 기
술로는 정확하게 수직을 맞추는 데 한계가 있다.
* GPS Global Positioning System 최근에는 인공위성을 이용한 *GPS 측량 기술이 발달함에 따라 더욱 정밀한 측정이
GPS는 인공위성을 이용하여 자신의 위치
가능해졌고, 고층 건물의 여러 가지 측량에 활용되고 있다. 이 기술은 부르즈 할리파의
를 정확히 알아낼 수 있는 시스템으로, 위
성 위치 확인 시스템이라고도 한다. GPS
건설 현장에 최초로 적용되었으며 우리나라에서도 이 기술의 사용이 증가하고 있다.
는 1970년대 초 미국 국방부가 지구상에
있는 물체의 위치를 측정하기 위해 만든
군사용 시스템이다. 오늘날에는 민간 부
문에서도 폭넓게 사용되고 있다.
초고층 건물은 높이 올라가는 만큼 지면과 정
확히 수직을 이루지 못하면 하층부에서 생긴
작은 오차는 상층부로 갈수록 더욱 커지게 된
다. 오차를 줄이기 위해 최소 4대 이상의 인공
위성을 이용한 GPS 측량 기술을 사용한다. 이
러한 측량 기술은 건물의 무게로 인해 콘크리
트가 압착되어 높이가 미세하게 줄어드는 것
까지도 미리 수정하면서 건축을 진행하는데,
오차 범위가 2 cm 정도에 불과하다.

[그림 III - 2] GPS를 이용한 측량 기술

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