[전원주택을 레고처럼 뚝딱 4]친환경 유닛 모듈러 하우스Unit Modular House 포스코A&C 뮤토MUTO

친환경 유닛 모듈러 하우스Unit Modular House
포스코A&C 뮤토MUTO

천안 포스코A&C 모듈러 사업 공장.

최근 우리나라 주택 시장 구조는 ‘소유’에서 ‘거주’ 개념으로, 가구 수는 4인에서 1∼2인으로 이동하고 있다. 2012년 통계청에서 발표한 장래 가구 추계를 보면, 2010년 실시한 ‘인구 주택 총 조사’를 기준으로 1∼2인 가구 비중이 48.1%로 우리나라 전체 가구 중 절반에 가깝고, 2035년에는 무려 68%를 넘어설 전망이다. 1∼2인 가구는 소득과 보유 자산 수준이 상대적으로 낮기에 소형 주택과 전·월세 등 임차를 선호한다. 최근 소형 주택, 모듈러Modular 주택에 대한 수요 증가는 이러한 시장 변화를 잘 반영한다. 일반적으로 단독주택은 주요 고객이 개인이며, 고객마다 요구가 다양해 그것을 충족하기란 매우 까다롭다. 그러나 모듈러 주택은 조립형이기에 건축주의 취향에 맞춰 다양한 구조와 디자인을 연출할 수 있다. 바로 포스코A&C에서 선보인 모듈러 브랜드 ‘뮤토MUTO’이다. 뮤토는 소형 자가 전원주택, 임대 전원주택, 단독형 펜션에 새로운 바람을 일으킬 것으로 보인다.
글 윤홍로 기자 취재협조 포스코A&C 경영기획실 대표전화 02-2018-7700 www.poscoanc.com

포스코A&C가 2012년 충남 천안에 130억 원을 투입해 모듈러 공장을 세우고 본격적으로 주택을 생산하면서 모듈러 브랜드 ‘뮤토MUTO’를 론칭했다.
모듈러 주택은 현장에서 시공하는 기존 주택과 달리 공장 생산하는 입방 구조체로 내부에 각종 내장재, 기계 설비, 전기 배선 등을 시공하고, 이를 현장에서 조립해 완성하는 시스템이다. 구조체, 설비, 배관, 전기, 조명 등 전체 공정 중 약 80%가 공장에서 이뤄지고, 현장에서 단순 조립만 하기에 일반 철골조에 비해 현장 공기를 최대 50% 이상 단축할 수 있다. 또한, 공장 대량 생산으로 원가를 낮추고, 최대 80%까지 해체해 이동하는 등 재활용도 가능해 유럽과 일본 등 선진국에서 인기를 끄는 공업화 주택이다.
한편, 포스코A&C의 모듈러가 2012년 12월 28일 국토해양부 장관이 승인하는 공업화 주택으로 인정받았다. <주택법> 제35조 제1항과 <주택 건설 기준 등에 관한 규정> 제61조의 2 제3항에 따른 공업화 주택 인정으로 포스코A&C는 모듈러 주택의 구조 안전 성능, 차음, 단열 등 10개 항목의 품질 수준을 인정받음으로써 모듈러 사업 활성화에 탄력을 받은 것이다. 또한, 소비자로선 건축 면허 없이도 쉽게 집을 사고, 설계 및 감리 업무를 생략할 수 있어 비용을 절감할 수 있다.
이필훈 포스코A&C 사장은 “뮤토가 최근 늘어나는 국내 1∼2인 가구 수용 증가에 따라 중소형 단독주택 등에 쉽게 활용될 것으로 기대한다”면서, “향후 본격적인 주택 시장 진입을 위해 도심 유휴지를 활용한 다양한 형식의 이동형 모듈러 주택을 보급해 나갈 계획”이라고 밝혔다.

국내 최초로 국외(호주)로 수출하는 모듈러.

모듈러로 시공한 포항 YMCA 소망의 집.

뮤토가 펼치는 유토피아 공간
포스코A&C에서 론칭한 모듈러 브랜드 뮤토MUTO는 라틴어로 ‘진화’하다, ‘변화’시키다라는 뜻으로 모듈러 특성을 표현하며, 모듈러Modular의 M과 유토피아Utopia의 UTO를 합성해 미래 공간을 의미하기도 한다. 기존 건축 공법에 대한 새로운 패러다임을 제시하는 포스코A&C만의 모듈러 건축 사업에 대한 비전과 유토피아 같은 공간을 창출해내겠다는 강한 의지를 표현한 것이다.
모듈러 공법은 국내에 다소 생소한 건축 기법으로 비칠 수 있지만, 1970년대 건축가들에 의해 회자되던 장점이 많은 건축 방식이다. 디자인과 설계, 시공에 이르기까지 모든 공정을 융·복합해 공기 단축과 품질 우위를 선점할 수 있는 신사업 모델로 영국, 일본, 핀란드 등 선진국에서 활성화된 공법이다.
향후 국내·외 건축 시장에서 유닛 모듈러 시장이 차지하는 비중이 매우 잠재적이다. 2011년 12월 대한건설정책연구원에서 발표한 <공업화 건축 활성화 방안> 보고서에 따르면, 2011년 1,000억 원대에 머물러 있는 국내 모듈러 주택 건축 시장 규모는 2015년에는 3,800억∼7,500억 원, 2020년에는 1조 5천억∼3조 5천억 원대의 시장을 형성할 것으로 전망했다.
모듈러의 국외 시장은 영국을 기준으로 2007년 약 4.2조 원 규모를 형성하고 있다. 이는 영국 건설 시장의 2.1% 수준이지만, 매년 평균 10% 이상 성장을 보인 다. 실제로 2003년 대비 2007년 유닛 모듈러 건축 시장은 56% 성장을 보였다.
MUTO 청담, 난방비 최대 80% 절감
모듈러 주택의 인기에 힘입어 국내 대형 건설업체들도 모듈러 주택 공급 사업에 뛰어드는 추세이다. 포스코A&C는 모듈러 시장 선점을 위해 2012년 7월 서울 강남구 청담동에 국내 최초로 민간 주택을 장기 임대해 유닛을 수직으로 쌓는 친환경 방식으로 ‘MUTO 청담’을 준공했다.
MUTO 청담은 포스코A&C에서 개발한 첫 브랜드 주택으로 연면적 513㎡(155평), 지상 4층 규모의 원룸형 주택 18세대로 이뤄졌으며, 가구별 전용 면적은 약 21㎡(6.4평)이다. 지난해 5월 말 착공한 후 한 달 반 만에 공사를 마쳤다. 세라믹 외벽에 천연 섬유 단열재를 사용해 열 차단 성능을 높였으며, 태양광 발전과 지열 냉·난방 시스템을 적용해 단독주택의 최대 난적인 난방비를 최대 80%가량 줄였다.
포스코A&C는 단기적으로 원가를 절감하는 한편 중장기적으로 상품 다양화 기술 개발을 수행하기 위해 3년간 40억 원 이상을 연구 개발비로 투자할 예정이다.
대부분 주택을 지어 분양했는데 모듈러 주택은 임대도 가능하고 건물을 움직일 수 있기에 포스코A&C는 향후 모듈러 주택을 중고차처럼 역구매(Buy-Back)하는 다양한 마케팅 방안도 강구하고 있다.
해외로 진출한 뮤토
포스코A&C가 잇따라 국외에서 모듈러 주택 공사를 따내 주목을 받고 있다. 수주한 나라는 대형 건설업체의 진출이 드물던 호주, 러시아이다.
포스코A&C는 2012년 7월, 이필훈 사장이 직접 호주를 방문해 로이힐 광산 근로자가 거주하는 총 247동의 퍼머넌트Permanent 숙소 타운 프로젝트에 대한 계약을 체결했다. 호주 로이힐 사업단에서 발주한 근로자용 숙소는 2인용(장애인용) 4동, 4인용 243동이며, 총 계약금은 2,000만 $(호주달러, 한화 234억 원)이다. 또한, 포스코A&C는 러시아 메첼그룹 근로자 숙소 타운 건설 프로젝트를 위해 올해 상반기까지 1단계 모듈을 수출할 예정이다. 총 600억 원 규모의 메첼그룹 숙소 타운은 약 3000명이 묵는 근로자 숙소를 비롯해 호텔, 경찰서, 소방서 등 연면적 4만 8000㎡의 건축물을 짓는 프로젝트이며, 사업 기간은 2년이다. 이 사업은 한-러 협력 사업의 첫 결실이기도 하다. 2009년 G20 정상회의에 참석한 러시아 메드베데프 대통령과 POSCO 정준양 회장의 MOU 체결로 시작됐고, 6개월간 18개 국외 모듈러 사업체가 수차례 제안서 작성과 입찰 경쟁 과정을 통해 이뤄진 결과이기도 하다.
포스코A&C는 30여 년간 강구조 건축물 설계와 해외 CM 경험을 토대로 설계와 시공을 동시에 수행할 수 있는 새로운 사업 모델인 모듈러 공법을 연구해 왔다.
이필훈 포스코A&C 사장은 “앞으로 선진국 모듈러 기술을 능가하는 월드 베스트 기술을 확보해 개도국, 재해 지역 등으로 시장 영역을 확대해 나갈 계획”이라면서, “특히 타 경쟁사 대비 상품 다양화와 친환경 건축 공법을 연계한 기술 차별화 등으로 새로운 모듈러 주택 시대를 열어갈 것”이라고 말했다.

뮤토 단독주택 시장 노크

연면적 513㎡, 지상 4층 규모, 18세대 다가구 주택 ‘MUTO 청담’.

천안 모듈러 공장에서 구조체, 설비 배관, 전기 배선, 조명, 화장실, 부엌, 가구 등을 빌트인 시스템으로 최대 80%까지 제작해 현장 운송했으며, 시공 현장에서 크레인으로 단 3일 만에 조립 설치했다. 전체 공정은 한 달 반 걸렸다.

포스코A&C는 현재 LHI주택연구소와 함께 모듈러 성능 시험용 주택을 천안 모듈러 공장 내 건립해 올해 2월까지 환기, 기밀, 열 환경, 음 환경 등 실제 주거 성능 시험을 마칠 계획이며, 올해 상반기 중 시범 주택을 건립하는 방안을 LH공사, SH공사를 비롯한 공공 사업자와 협의 중이다. 다음은 포스코A&C 경영기획실 최우석 과장과의 일문일답이다.

우리나라에서 모듈러 공법을 활용한 사례는 드문데 포스코A&C는 꾸준히 모듈러 공법을 활용해 온 것으로 알고 있다. 주로 어떤 사업을 해왔는지. | 유럽, 일본 등에 비해 우리나라 모듈러 시장은 역사가 짧다. 2003년 포스코에서 유럽 시장 벤치마킹 후 기술 도입 및 개발로 국내 시장에 전파하기 시작했다. ㈜유창에서 당시 제조 공장을 소규모로 시작해 지금에 이르렀고, 포스코A&C는 초기부터 설계 부문에 참여해 모듈러 기술을 축적해 왔으며, 2009년 모든 제조 기술을 직접 이전받아 국내 제작 업체를 통해 OEM 방식으로 제작해 왔다. 주요 실적으로 신기초등학교, 대조초등학교, 포스코열연서브센터, 하이메탈오피스, 포철고 기숙사, 광철고 기숙사, 러시아 메첼그룹 주거 단지, 호주 로힐탄전 근로자 숙소, 강남구청 바이크 스테이션 등이 있다.

천안시에 준공한 모듈러 공장은 앞으로 주택 사업에 본격 진출하겠다는 신호탄으로 보이며, 이는 B2C뿐만 아니라 B2B 사업까지 하겠다는 의미로도 해석된다. | 오피스, 학교 기숙사 등 B2B 시장은 이미 2006년부터 OEM 제작으로 진출한 상태이고, 주택을 중심으로 B2C 시장에 진출하기 위한 시작 단계이며, 진동 소음, 단열, 온돌 바닥 등 한국 주택 품질이 일본, 유럽 등과 비교해 까다롭기에 장기간에 걸쳐 연구 개발해 오는 단계이다. 주택 분야도 LH, SH건설사 등과 모듈러를 기반으로 하는 사업 분야에 공동으로 진출할 계획이다.

도시형 생활주택에 초점을 맞춘 것으로 알고 있다. 최근 도시형 생활주택에 대기업이 진출하면서 고분양가 논란을 빚고 있으며, 공급 과잉 문제도 제기되고 있다. | 선진국과 유사하게 우리나라도 출산율 감소와 수명이 증가하면서 독신 세대(24%), 1~2인 소인 가구(24%) 시대로 진입하고 있고, 특히 베이비붐 세대 은퇴 시기가 시작되면서 그 속도가 증가하는 시점에 와 있다. 또한, 중산층 감소로 부유층과 서민층으로 양분화되는 양상이 가시화되면서 정부에서도 서민용 주택 건립 정책을 수립해 시행하는 상황이다. 이러한 정책에 모듈러 공법은 공기를 단축하고, 공장 생산으로 건축비를 낮출 수 있는 대안이 될 수 있다.

모듈러 공법으로 도시형 생활주택을 짓게 되면 분양가를 다운시킬 여지가 있는지. 그렇다면 어느 정도 비용을 줄일 수 있는지. | 모듈러는 표준화된 모듈을 공장에서 대량 생산해 생산 단가를 낮추는 것이 장점이다. 포스코A&C는 아직 공장 생산을 본격화하지 않았기에 생산 원가를 산정하기 어렵지만, 향후 기존 공법과 경쟁할 수 있는 가격으로 공급할 수 있으리라 판단한다. 또한, 모듈러의 장점 중 하나가 이축 기능이다. 철근콘크리트의 경우 이축이 불가능한데 반해 모듈러는 초기 건축비 대비 20% 정도 이축 비용만 추가하면 신축 건물과 동일하게 지을 수 있다. 이러한 기능으로 정부나 지자체 유휴 부지를 활용해 이축을 전제로 한 토지 임대부 임대주택을 저가로 공급할 수 있다. 예를 들면, 토지를 5~10년 단기로 임대해 모듈러 주택을 짓고 필요할 때 이축한다면, 토지를 매입해 건축하는 경우에 비해 토지비를 임대 가격만 산정하게 되니 저가로 공급할 수 있다.

도시형 생활주택 말고 단독주택에도 진입할 계획은 없는지. | 현재 일본 업체들이 국내에 들어와 있긴 한데 분양가가 평당 최소 800만 원 이상이다. 단독주택의 경우 주로 개인이며, 설계가 다양해 소비자 욕구를 충족하기가 매우 까다롭다. 이런 다양한 요구를 맞추기 위해서는 설계가 다양해지고 현장 시공이 많아질 수밖에 없는데, 이에 적합한 공법이 패널형 스틸하우스 공법이다. 일본 업체의 경우 설계에 맞게 소부재를 일본에서 가져와 패널 형태로 제작해 현장에서 조립하는 방식으로 부재가 다양하고 현장 공사도 많다. 따라서 포스코A&C는 단독주택의 경우 표준 주택 모델을 여러 타입으로 만들어 소비자가 선택하게 하고, 공장에서 80% 조립한 표준 모듈 유닛을 보유하고 있다가, 현장에서 조립함으로써 현장 공사를 최소화하고 공장 생산을 안정화해 비용을 낮출 수 있다고 본다.

앞으로 우리나라 주택 시장에서 모듈러 시장이 어느 정도 커 나갈 수 있다고 보는지. | 우리나라에서 대규모 택지 개발 사업과 대형 아파트 건설은 줄어들 것이고, 도심 내 택지 재건축 사업이 활발하게 진행되면서, 저층 임대 주택과 소형 주택 수요가 점차 증가할 것으로 예상한다. 또한, 도심 내 지역별로 주택이 슬럼화돼 이축이 필요할 때 철근콘크리트 구조는 폐기물이 되지만, 모듈러 주택은 타 지역으로 이축할 수도 있고, 폐기 시 모듈러는 강구조물로 철 스크랩을 재활용할 수 있어 경제적이면서 친환경적이다. 이런 의미에서 앞으로 모듈러 공법은 최적의 대안이고 전망도 매우 밝다고 본다.田

프레임-스터드 패널형 모듈러 유닛 구조 시스템
㈜포스코와 ㈜포항산업과학연구원에서 개발한 ‘프레임-스터드 패널형 건축 모듈러 유닛의 구조 시스템·공장 제작·현장 설치 공법’. 공기 단축과 건축물의 이동 및 재사용을 목적으로 공장에서 생산한 프레임-스터드 패널형 건축 모듈러 유닛을 현장에서 조립하는 건축 시스템으로, 철골 구조와 건식 공법을 이용해 공장에서 제작하는 유닛 구조 시스템, 공장 제작 방법, 모듈과 모듈의 접합 방법 및 조립, 해체를 고려한 현장 설치 공법이다.

철골 프레임과 스틸 스터드 패널로 이뤄지는 공장 생산 유닛을 단기간 내에 현장에서 설치하고, 일정 기간 사용한 후 이동과 재사용이 가능하도록 구성한 단위 유닛의 구조 시스템과 접합 시스템이다. 고력 볼트로 접합하는 철골 프레임과 스크루로 접합하는 스틸 스터드 패널 형식으로 제작하는 바닥판·벽체·천장 시스템을 완전 건식 공법으로 조립해 단위 유닛을 구성한다. 모듈러 유닛은 기둥부의 접합 시스템을 통해 현장에서 쉽게 조립 해체할 수 있으며, 준공 후 영구 건축물에 뒤지지 않는 구조 및 주거 성능을 발휘한다.
유사한 국외 공업화 건축 시스템으로 일본의 가구식(Frame System)구조, 패널형 구조(Panel System), 캡슐형 구조(Unit System), 복합형 구조(Frame Panel System) 등이 있으며, 미국의 경우 경량 형강을 이용하는 플랫폼 공법 등이 있다. ▲가구식 구조 - 일반 철골 구조 건축물은 축조하는 방식에서 좀 더 진일보한 형태로 구조의 기본은 기둥 - 보 방식이며, 여기에 내·외부 벽체를 하중을 지지하지 않는 비내력 커튼월로 구축하는 방식이다. ▲패널형 구조 - 구조 요소를 벽, 천장, 바닥 등을 기본 단위로, 이를 공장에서 생산해 현장에서 조립하는 방식이다. 패널은 하중을 지지하는 내력벽체와 하중을 지지하지 않는 비내력 벽체로 나뉜다. ▲캡슐형 구조 - 완전한 건축물로 성능을 발휘하도록 제작해 현장으로 운반 설치하는 형식이다. 이 경우 하중을 지지하는 캡슐의 연속적인 설치로 건물을 축조한다. ▲복합형 구조 - 가구형과 패널형을 조립한 형태로, 철골을 주요 구조체로 하면서 성능을 발휘하는 부품을 모두 설치한 패널을 현장 반입해 설치하는 방식이다.

유사 공법과 차이점
앞의 공법과 ㈜포스코와 ㈜포항산업과학연구원에서 개발한 프레임-스터드 패널형 모듈러 유닛 구조 시스템과의 차이는 무엇일까.
가구식 구조는 현재 일반적인 철골 구조의 축조 방식과 유사하고 기둥, 보 단위의 부재만 공장 제작하는 초보적인 공업화 공법이다. 패널형 구조는 벽, 천장, 바닥으로 이뤄진 건축 요소를 패널 형태로 현장에 반입해 축조하는 방식으로 모듈 단위로 제작 반입하는 기술 구법과 차이가 있다. 캡슐형 구조는 단위 캡슐을 제작해 축조하는 방식은 유사하다. 하지만 단위 유닛의 하중 지지 방식에 있어 캡슐형 구조는 캡슐을 이루는 벽 패널, 바닥 패널, 천장 패널에서 주요 하중을 지지하므로, 이러한 방식은 큰 공간을 구성하거나 공간의 가변성을 확보할 수 없는 한계가 있다. 복합형 구조는 지진이 빈번한 일본에서 가장 많이 채택하는 공업화 공법으로 공장에서 제작한 기둥-보 자재를 이용해 현장에서 골조를 축조하고, 여기에 단열, 차음, 공간 구획 등의 역할을 하는 벽체를 완제품으로 공장 제작해 현장에 설치하는 방식으로 공장에서 골조를 제작하는 프레임-스터드 패널형 공법과 차이가 있다. 미국의 2″X4″ 플랫폼 공법은 2층 이하 중소 규모 주택에 주로 사용하는 공법으로, 국내 스틸하우스와 유사한 현장 설치형 내력벽식 구조이다. 이는 주요 하중을 프레임이 지지하는 프레임-스터드 패널형 공법과 근본적으로 다르다.
프레임-스터드 패널형 모듈러 유닛 구조 시스템은 기둥-보 방식의 유닛을 완제품으로 공장 제작해 현장에서 유닛 간 접합을 통해 전체 구조물을 축조하는 방식으로 접합 요소를 최소화하고 단순화함으로써 유닛의 설치, 이동, 재사용이 가능하다.

구조재와 시공 방법
프레임-스터드 패널형 모듈러 유닛 구조 시스템은 측면 오픈형 모듈러 유닛의 조합을 통한 시스템으로, 이를 구성하는 주요 구조재는 아연 도금 강판과 열연 강판을 사용해 제작하는 경량 형강을 사용한다. 측면 오픈형 모듈러 유닛 구성을 위해 기둥과 보 부재는 열연 형강을 사용하며, 벽체 및 바닥 구조는 두께 1.0∼3.2㎜ 아연 도금 강판을 롤 포밍Roll Forming한 C형상의 경량 형강을 사용한다. 바닥과 천장에 스틸 스터드 냉연 강재를 구조재로 사용하며, 벽체 스틸 스터드는 비내력용 구조 부재로 사용한다.
철골 프레임과 스틸 스터드 패널로 이뤄진 박스형 모듈러 유닛은 고력 볼트 접합과 스크루 접합을 병행해 공장에서 제작한다. 설비 및 전기 배관은 모듈러 유닛 내에 내장하며, 바닥과 벽, 천장의 마감재까지 모두 공장에서 설치한다. 이를 현장에서는 모듈 단위로 양중해 설치한 후 기둥부에서 모듈 간 구조적 접합을 이루고 바닥과 천장 부위 점검구를 통해 전기 및 설비를 접합한다.

기술, 경제 효과
전체 건축 공정의 80∼90%를 공장에서 진행하는 건축 공법으로 모듈러 유닛 생산은 효율적인 공정 관리와 품질 관리에 기반을 두며, 모듈러 유닛과 이를 구성하는 자재들은 모듈러 공법에 맞게 표준화·부품화해 생산한다. 설계와 조립 자동화로 건축물의 공장 생산성 향상이 높다.
현장 노무자의 인건비 상승, 친환경 건설 공법에 대한 사회적 요구 등 미래 건설 환경에 부합하며, 부품화·표준화에 기반을 둔 공장 생산을 통해 규모의 경제를 이룰 수 있다. 기후나 계절적 요인과 관계없이 공장에서 건축물을 생산하므로, 기존 현장 공법에 비해 생산성 향상이 가능하다. 대부분 일용직으로 고용되는 건설 노무자들을 제조업에 종사하는 정규직으로 전환함으로써 고용 창출 효과도 기대할 수 있다. 건축물의 공장 생산 및 현장 조립 과정에서 발생하는 건설 폐자재와 분진, 소음 등을 최소화함으로써 환경 부담 또한 획기적으로 줄일 수 있다.

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