‘슈퍼콘크리트’ 개발 김병석 건설硏 박사, 과학기술인상 선정

과학기술정보통신부와 한국연구재단이 ‘이달의 과학기술인상’ 9월 수상자로 한국건설기술연구원 김병석 박사를 선정했다고 2일 밝혔다.

김 박사는 200년 수명의 초고강도·고내구성 슈퍼콘크리트를 개발하고 이를 이용해 세계 최고의 교량과 빌딩을 건설하는 등 한국 건설기술의 위상을 강화했다는 평가를 받았다.

콘크리트는 값싸고 제작이 용이해 현대 건설의 80%를 차지하는 대중적 재료다. 하지만 수명이 50년 안팎으로 짧고 다양한 형태로 만들기 어렵다. 반면 다양한 구조 표현이 가능한 고강도 강철 소재는 가격이 비싸고, 부식에 취약하다. 이 둘의 장점을 합한 초고성능콘크리트(Ultra High Performance Concrete·UHPC)를 비롯한 신재료 연구경쟁이 이뤄지고 있었다.

김 박사는 자갈 대신 마이크로·나노 물질과 강섬유를 사용해 조직이 치밀한 초고성능콘크리트를 개발하고 ‘슈퍼콘크리트’라고 명명했다. 슈퍼콘크리트의 압축강도는 일반 콘크리트 대비 5배 이상인 80~180MPa, 인장강도는 미국 대비 1.3배, 프랑스 대비 1.6배인 19MPa, 내구 수명은 일반 콘크리트 대비 4배 이상인 200년 이상이면서 기존 동급의 콘크리트 대비 제조원가를 반으로 줄여 경제성을 높였다.

또 5000개 이상의 다양한 시편과 구조 부재의 시험과 신뢰성 해석을 통해 국내는 물론 해외에서도 적용이 가능한 슈퍼콘크리트 설계기준을 개발, 콘크리트와 철근 물량을 30% 이상 저감시키고 공사비용을 기존 경쟁기술 대비 10% 이상 절감시킨 최적의 슈퍼 콘크리트 구조시스템을 개발했다.

김 박사는 세계 최초 초고성능콘크리트 사장교인 춘천대교(2017년)와 120MPa급 쉘 구조물인 울릉도 힐링스테이 코스모스 리조트(2017년)를 슈퍼콘크리트 기술로 건설했다.

슈퍼콘크리트 원천기술은 교량의 교각과 교각 사이 길이인 지간장이 540m로 세계에서 가장 긴 사장교인 고덕대교(2022년 완공 예정), 한국기술로 미국에 건설한 최초의 교량인 Hawkeye UHPC Bridge(2015년) 등에도 적용했다.

이 같은 슈퍼콘크리트의 축적된 노하우 및 트랙 레코드는 향후 10년간 200조원 규모가 예상되는 장대교량 시장을 비롯해 연간 수백조원 규모의 콘크리트 구조물 등 해외시장에서 국내 기업들의 수주를 견인할 것으로 기대된다.

이밖에 김 박사는 제1회 국제 초고성능콘크리트(UHPC) 혁신상 빌딩과 인프라 두 부문에서 수상한 바 있다. 국제학술대회 기조연설, 미국 방송 토론 패널, 아시아 콘크리트 연합 슈퍼콘크리트 기준 제정위원으로 활동하며 한국 건설의 위상을 높였다.

김 박사는 “세계 최고 기술 개발과 세계 최초 현장 적용을 위해 연구진이 도전정신으로 무장한 결과 국내외에서 인정받는 성과를 낼 수 있었다”라며 “세계 최고가 되기도 어렵지만 이를 지켜나가기는 더 어렵기 때문에 연구진과 함께 끊임없이 노력할 것이다”라고 수상소감을 밝혔다.

과기정통부 측은 “건축의 미래비전을 모색하기 위해 제정된 9월 25일 건축의 날을 앞두고 세계 최초·최고의 건설 특화기술 개발에 헌신해 온 김병석 박사의 수상 소식이 더욱 뜻깊다”고 전했다.

‘이달의 과학기술인상’은 우수한 연구개발 성과로 과학기술 발전에 공헌한 연구자를 매월 1명씩 선정해 과기정통부 장관상과 상금 1000만원을 수여하는 시상제도다.