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[현장&사람] 연세중입자암치료센터, 스마트 건설기술로 국내 최초 중입자암치료센터를 구축하다 (1)

2021.04.06 3min 5sec

서울 서대문구 연세대학교 캠퍼스 내 연세중입자암치료센터 현장. 현존하는 가장 우수한 암 치료 장비로 알려진 중입자 치료시설이 들어설 예정입니다. 장비 자체 규모가 크고 복잡한 만큼 그것을 설치하고 운영하기 위한 최적의 인프라를 구축하는 데 고도의 기술력과 시공 노하우를 결집하고 있습니다. 현대건설의 공사가 끝나고 나면 장비사인 도시바(Toshiba)의 중입자 치료기 설치가 뒤따릅니다. 추후 공사와의 연계성을 고려해 작은 부분 하나에도 더 민감할 수밖에 없는 현장. 더욱더 정확하고 면밀한 공사를 위해 현장에는 BIM 및 스마트 건설기술이 도입됐습니다.


[현장&사람] 연세중입자암치료센터

[ 현장은 스마트 건설기술 적용으로 시공성을 한층 더 끌어올렸습니다. ]


암 치료의 패러다임을 바꿀 의료시설 ‘연세중입자암치료센터 현장’

암 치료의 새 시대를 이끌 국내 최초의 중입자암치료센터가 세워지고 있습니다. 중입자선 치료는 탄소 이온을 생성해 빛의 70%에 가까운 속도로 올린 뒤 환자의 암 조직에 조사(照射)해 암세포를 파괴하는 방법입니다. 기존 치료와 달리 주변 장기나 정상 세포에 미치는 영향이 적고 치료 기간도 대폭 줄어 중입자 치료기는 ‘꿈의 암 치료기’라 불립니다. 연세중입자암치료센터 현장은 이 의료기술이 제대로 빛을 발할 수 있는 기반을 마련하는 데 각고의 노력을 기울이고 있습니다. 현재 공사 중인 지하 5층~지상 7층 규모의 복합건물에는 중입자 치료센터를 비롯해 연구시설과 음악대학 일부가 들어설 예정입니다. 지하 5층~지하 1층의 중입자 치료센터에는 탄소 이온을 생성 · 가속하는 가속기실, 회전 갠트리 2실, 고정치료실, 파워서플라이룸, 쿨링실/열교환실 등이 배치됩니다. 핵심 공간인 가속기실은 지하 4층에, 초소형 초전도자석의 회전 갠트리 치료실은 지하 5층~지하 3층 높이를 하나로 쓰는 대공간에 위치합니다. 3개층 높이 규모의 회전 갠트리실을 2실이나 도입하는 것은 무려 세계 최초입니다.


[현장&사람] 연세중입자암치료센터

[ 연세중입자암치료센터는 중입자가속기실, 회전 갠트리 2실, 고정치료실 등으로 구성됩니다. ]


의료시설은 기본적으로 기계 · 전기 · 설비 등의 구조가 복잡합니다. 게다가 장비 특성에 따라 요구되는 사항도 각기 달라 공간에 대한 완벽한 이해가 필수죠. 연세중입자암치료센터 같은 방사선 치료실은 구조체의 방사화와 인체 방사선 피폭 방지를 위한 차폐시설이 특히 중요합니다. 이에 현장은 지하층 주요 실의 벽과 천장에 두께 2.5m 이상의 콘크리트, 50㎝~1m의 철판을 적용해 차폐율을 높였습니다. 수화열(水和熱, 1㏖의 분자나 이온이 수화될 때 방출되는 열량) 관리가 중요한 콘크리트 구조물의 품질 확보는 기술연구소와 협업으로 이끌어냈습니다.

시설 자체가 고난도인 데다 중입자 치료기는 전 세계에 10여 대만 운영되고 있을 정도로 생소한 터라 장비에 대해 파악하는 것부터가 큰 숙제였습니다. 도시바와의 적극적인 커뮤니케이션이 필수적인 상황. 배선이나 배관 등의 위치를 맞추고 예상되는 간섭을 방지하며, 청정소화가스 설비 등 우리나라 법규를 이해시키기 위한 협의가 전부 화상 미팅을 통해 이뤄졌습니다. 팬데믹으로 인해 대면 미팅이 불가능한 여건에서 한계를 극복할 수 있었던 데는 실사에 준하는 BIM 도면의 힘이 컸습니다.


[현장&사람] 연세중입자암치료센터

[ (좌) 방사선 차폐를 위해 두꺼운 차폐 철판을 설치 중인 현장. (우) 레이저스캐닝을 통해 공사 현황을 3D 형태로 정확히 파악할 수 있습니다. ]


현장은 공사 시 특히 집중력을 발휘한 부분 중 하나로 중입자가 지나는 라인과 바닥의 평활도(표면의 매끄러운 정도)를 꼽습니다. 특히 갠트리실 장비 패드 간 앵커(장비 패드를 연결하는 구조체)의 간격, 높이 등의 허용오차가 최대 -4~+4㎜, 바닥 평활도의 허용오차 또한 0~-5㎜ 이내로 거의 없는 편이라 정밀 시공에 가장 중점을 뒀습니다.

대학 캠퍼스 내 한정된 부지에서 이뤄지는 심도 있는 공사. 현장에는 현대건설 최초로 NRC(RC 선조립 기둥/보 시스템, New Paradigm Reinforced Concrete) 공법을 적용했습니다. 공장에서 제작한 기둥과 보를 현장에 설치한 후 콘크리트를 타설하는 NRC 공법은 일반 재래식 거푸집이 아닌 철판 영구 거푸집을 활용하기에 품질 확보와 공기 단축, 원가 절감 측면에서 효과적입니다. 게다가 기둥의 단면적이 줄어 협소한 부지에서 공간 활용도를 높일 수 있었습니다.

올해 10월, 성공적인 준공을 향해 달리고 있는 연세중입자암치료센터 현장. 암 환자와 가족들에게 희망의 공간으로 단단히 자리매김할 그날을 기대합니다.




스마트 건설기술 활성화를 선도하는 ‘건축주택스마트건설팀’

4차 산업혁명 시대, ‘초연결’ ‘초지능’ ‘초융합’ 중심의 혁신 기술은 이미 우리 삶을 크게 변화시켰습니다. 그 흐름은 이제 건설산업 전반으로 확산돼 업계의 패러다임도 점차 바뀌고 있죠. 현대건설 또한 변화하는 시장을 선도하기 위해 2020년 건축주택스마트건설팀을 신설했습니다. 현장 업무의 디지털 전환을 통해 지속적인 성장을 도모하고자 함입니다.

건축주택스마트건설팀은 건축 및 주택사업본부 현장의 BIM(건축정보모델, Building Information Modeling)과 그 외 스마트 건설기술 관련 수주 · 입찰 · 현장 지원 등의 업무를 수행합니다. 국내외 많은 발주처가 BIM의 의무적 사용을 요구하고 그 수준과 범위가 점점 증가함에 따라 프로젝트 입찰 단계부터 현장 수행에 이르기까지 연관 업무를 도맡아 진행하고 있습니다. 현대건설은 현장 특성에 따라 예외도 있으나 2020년부터 착공하는 모든 프로젝트에 최적화된 맞춤형 BIM 전략을 활용하고 있습니다. 특히 전기 설비 공종이 복잡한 병원 현장에는 MEP(기계 · 전기 · 설비, Mechanical Electrical and Plumbing) 3D 코디네이션을,  모델하우스 비건립 세대나 실제 목업(실물 모형) 대체를 위해서는 디지털 목업을 구성해 현장에서 십분 활용할 수 있도록 합니다.


[현장&사람] 연세중입자암치료센터

건축주택스마트건설팀은 업무 디지털화를 통한 근본적 변화를 준비하고 있습니다. ]


BIM 외 스마트 건설기술은 드론, IoT, VR/AR, 3D프린팅, 빅데이터, 로보틱스, 인공지능 등 그 종류와 범위가 매우 다양합니다. 이 때문에 빠르게 발전하는 기술 수준을 파악해 현장에 적합한지, 어떤 업무에 접목시킬 것인지 등 현장 활용도가 높은 기술을 찾는 게 관건이죠. 이에 건축주택스마트건설팀은 스마트 건설 혁신 현장에 파일럿 테스트를 실시해 기술적 · 경제적 이점을 면밀히 분석하고, 검증된 기술들은 확산 적용하고 있습니다. 다양한 스마트 기술의 적용은 현장의 효율성 증대는 물론 안전성을 확보하는 데도 큰 역할을 합니다. 최근 현장에 적용한 ‘항타기 계측 무인화 기술’은 현장 기초공사 시 사람 대신 장비가 말뚝의 관입량을 자동 계측해주는 시스템입니다. 사람이 직접 확인했던 기존과 다르게 장비 주변에 사람이 접근하지 않아도 되기 때문에 만일의 상황에도 철저히 대비할 수 있습니다. 

건설업계 스마트기술의 확산은 전 세계적 흐름이 됐습니다. 건축주택스마트건설팀은 이미 현대건설만의 노하우를 쌓아 현장은 물론 그룹사, 나아가 정부기관 등에 다양한 경로로 지원하고 있습니다. PC 부재의 생산/운송/설치현황을 실시간 관리하는 스마트 자재관리 플랫폼의 경우 창원두동 물류센터 PC공사, 힐스테이트 레이크송도 3차 지하주차장 PC공사에 적용하고, 나아가 현대스틸산업에 기술을 전수해 철골부재 생산/시공관리에 전면 활용하고 있습니다. 또한 현대건설의 스마트 역량을 높이 평가한 정부기관 및 공기업에서 기술정책수립 컨설팅, 직원 교육 등을 요청하는데, 이에 대한 지원으로 발주처의 기술적 니즈를 충족시키고 네트워크를 강화해 나가는 등 클린 마케팅을 실현하고 있습니다. 

건축주택스마트건설팀은 스마트 기술을 현장에 적용하는 것을 넘어 업무 방식을 디지털화하는 근본적 변화를 준비하고 있습니다. 자율적, 창의적 분위기에서 거리낌없이 아이디어와 의견을 표출하면서도 성과에 대해서는 철저한 책임을 느낀다는 이들. 현장에서 BIM과 스마트 건설기술을 자유롭게 활용해 글로벌 경쟁력을 극대화는 날까지 현대건설의 디지털 전환을 가속화하는 데 앞장서겠다는 포부입니다.