고층건물 완성의 핵심, 크레인은 어떻게 세워질까?
[DK BRAND/제품과 서비스] 2018.11.19 17:44

 

도심 속 하늘 위로 솟아오를 듯 우뚝 선 고층의 빌딩들.

저층과 달리 토지를 최대한 활용하여 복합적인 공간으로 이용되는 고층건물은 높을수록 눈에 띄기 때문에 상징성을 가진 랜드마크로써 자리 잡기도 하는데요. 예로 서울의 랜드마크로 떠오른 555m 높이의 서울스카이가 가장 높은 유리바닥 전망대로 기네스 월드 레코드에 등재된 바 있죠.

 

 

고층 빌딩은 복잡한 도심을 분산시키기 위한 수직적 확장과 사회적, 경제적 요구에 의해 1930년대 이후 급증하게 되는데요. 철골구조의 개발 및 승용 엘리베이터의 발명을 통해 현재까지도 건물의 고층화가 진행되고 있습니다. 때문에 주변 곳곳에 완공된 빌딩부터, 건설현장까지 어렵지 않게 보실 수 있죠.

 

탑처럼 생긴 중장비인 타워크레인을 통해 높아지는 건축 현장의 아찔한 광경을 보고 있노라면 크고 기다란 타워크레인은 어떻게 대지를 지탱하며 세워질까에 대한 궁금증을 한 번씩 가져보셨을 텐데요. 수십수백 층에 달하는 고층건물! 완공의 중추적 역할을 하는 타워크레인의 놀라운 능력을 함께 알아볼까 합니다.

 

 

기중기라고 불리는 크레인은 기계장치 중 가장 먼저 고안된 것으로 약 5,000년 전 이집트에서 피라미드를 만들 당시에 사용되었다고 하는데요. 빌딩 건축에 사용되는 타워크레인은 건축기사인 벡텔이 고안한 것으로 1920년 뉴욕 엠파이어스테이트 빌딩 건축 시 처음 사용되었다고 합니다. 이후 1990년 초 국내에서도 타워크레인이 널리 보급되어 아파트는 물론 공장, 댐, 철탑 등 광범위하게 사용되었습니다.

 

▲ 타워크레인의 구조

 

 

건물의 높이가 올라갈 때마다 높아지는 타워크레인의 비밀은 바로 텔레스코핑케이지 입니다. 타워크레인의 높낮이를 조절해주는 장치로써 운전실 아래에 위치하고 있는 텔레스코핑케이지가 운전실을 들어 올리면 운전실과 아래 인상용 마스트 사이에 빈 공간이 생기게 되는데요. 이때 또다른 크레인을 사용해 그 안으로 지탱할 수 있는 마스트를 끼우게 됩니다.

 

 

타워크레인은 허공에서 작업을 하기 때문에 바람의 영향을 많이 받게 되는데요. 센 바람에도 튼튼할 수 있는 이유는 쇠줄로 된 타이거와 바람에 닿는 면적을 줄이는 철골로 만들어졌기 때문입니다. 자세하게는 타워크레인에 숨어있는 삼각형 형태로 배열된 트러스(Truss) 구조가 그 핵심이라고 할 수 있습니다. 마치 그물처럼 생긴 트러스 구조는 바람에 닿는 무게중심 아래쪽 면적이 넓기 때문에 잘 지탱할 수 있는 힘이 생기게 됩니다. 무거운 마스트를 계속 올려도 상층부에서 흐트러짐 없이 무게를 견딜 수 있는 이유지요.

 

 

이처럼 단단한 철골과 삼각형 구도를 통해 하중을 지탱하는 물체는 우리 주변에서도 익숙하게 발견할 수 있는데요. 두 발이 되어 빠르게 달리는 자전거 역시 금속의 재질과, 안정적인 삼각형 구도로 이루어져 있어 사람이 올라타거나 무거운 짐을 실어도 무너지거나 변형이 생기지 않습니다.

 

 

튼튼한 철골과 지면과의 무게중심을 분산시키는 원리가 더해진 크레인은 초고층 양식의 건축물을 짓는데 많은 기여를 하고 있는데요. 이런 고층빌딩은 일조권 침해 및 도시 집중화에 따른 교통혼잡이라는 단점이 있으나 건축부지를 효율적으로 이용함으로써 공간을 극대화할 수 있는 만큼 환경적인 문제를 해결할 수 있는 가능성이 존재합니다. 또한 문화 및 해외 관광 유입 효과의 토대가 되어 경제발전에 기여하는 장점이 있는 만큼, 단점을 보완하고 장점을 극대화할 수 있는 방안을 마련이 필요할 것 같습니다:)

 

 

고층 건축공사 현장에서 쉽게 발견할 수 있는 크레인! 무게에 대한 한계를 철골구조를 통해 분산시킴으로써 멋진 빌딩을 짓는 만큼 더욱 위대한 기계장치라고 느껴지는데요. 앞으로 얼마나 더 높은 건축물을 만들 수 있을지 크레인의 무한 능력을 기대해보겠습니다!