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PHC 파일(Pretensioned spun High strength Concrete Pile), 이름에서도 짐작할 수 있듯이 PHC 파일은 원심력을 응용하여 만들어집니다.

콘크리트 파일에 강한 압축력을 가함으로써 기존 콘크리트의 약점인 벤딩(Bending)이나 인장력을 보완하는 방식인데요. 먼저 사람의 뼈에 해당하는 PC 강봉과 철선을 일정한 크기로 절단하여 케이지 형태의 틀(몰드)에 넣고 거기에 잘 배합된 콘크리트를 채워 넣습니다. 그리고 이를 1분당 2,000번에 달하는 빠른 속도로 약 10분간 회전시켜 아주 단단하게 압축시킵니다. 이렇게 만들어진 거대한 콘크리트 원통은 다시 증기 양생실로 옮겨지고, 고열에서 약 8~9시간을 견뎌야만 한층 더 강도 높고 균열 없는 PHC 파일로 완성되는 것입니다.

그렇다면, PHC 파일은 어디에 쓰일까요? 건물을 짓기 위해 필요한 요건들은 여러 가지가 있지만 그 중 튼튼한 지반 확보는 기본 중의 기본이라 하겠습니다. 특히 아파트나 고층 빌딩은 지반의 영향을 더 많이 받을 수밖에 없는데요. 규모가 클수록 건물의 하중도 증가해 지반에 그대로 전달되기 때문입니다. PHC 파일은 이런 건축 및 토목 구조물의 하중을 지지하는 역할을 합니다. 이 길다란 콘크리트 말뚝은 기초공사 단계에서 건물의 하중을 단단한 하층부 지반까지 연결하고 전달하는 목적으로 사용됩니다.

PHC 파일이 등장하기 훨씬 전인 1960~70년대 초반까지 우리나라는 일반적인 철근 콘크리트 RC(Reinforced Concrete) 파일을 주로 사용했는데요. 시공이 다소 복잡하고 공사기간이 길다는 단점이 있었습니다. 이후 1990년대 초까지는 공장에서 제작해 현장에서 시공하는 PC(Precast Concrete) 파일이 대세였죠. PC 파일은 기계화, 자동화에 의한 품질 향상과 공사기간 단축, 원가절감 등의 장점으로 인해 널리 쓰였지만, 점차 건설 구조물이 고층화, 중량화 되고 안정성에 대한 요구가 강화되면서 PHC 파일에게 자리를 내주게 되었습니다. PHC 파일은 PC 파일에 비해 충격에 더 강하고, 내구성이나 부식에 대한 저항성도 높아 파손의 위험이 적습니다. 또한, 설계 지지력이 크게 향상되어 구조적 안전성 면에서도 강점을 가지고 있습니다. 양생 기간이 짧아 대량 공급에도 유리할 뿐 아니라 시공비 절감 등의 경제적인 효과까지 얻을 수 있습니다.

이러한 이유로 최근에는 초고강도 PHC 파일 사용이 계속해서 늘어나는 추세입니다. 일반 PHC 파일의 강도가 80Mpa 정도라면, 초고강도 PHC 파일은 110~130Mpa 강도에 지지력 또한 30% 이상 증가한 제품으로, 대부분의 아파트나 초고층 건물 공사에 많이 쓰이고 있습니다.

구조물의 종류와 규모, 용도와 더불어 현장 부지와 지반 조건, 하중 및 설계 조건, 주변환경 등을 종합적으로 고려해 파일의 종류를 결정하고, 지반 보강을 위한 기초공사를 진행합니다. 현재 주로 사용되고 있는 PHC 파일은 외경을 기준으로 Φ500~Φ1200mm, 두께는 80~150mm까지 다양합니다. 길이는 5~15m까지 1m 간격으로 생산되고 있으며, 일반 아파트 및 토목, 플랜트 구조물 공사에 흔히 사용하는 중구경(500~600mm)과 초고층 건축물에 주로 사용하는 대구경(700~1200mm)으로 나뉩니다. 중구경보다 지지력과 수평 하중이 월등히 높은 대구경 PHC 파일은 적은 수의 파일로도 구조물을 훨씬 더 안전하게 지지할 수 있고, 현장 타설 말뚝을 대체할 수도 있다는 점에서 안정성과 경제성을 동시에 인정받고 있습니다.

2011년 국내 최초로 초고강도 PHC 파일을 개발하여 상용화한 삼표피앤씨는 이미 2014년부터 이산화탄소 배출량을 줄인 자원순환형 파일(Green Pile)도 함께 생산해 왔는데요. 지난해 11월에는 업계 최초로 삼표피앤씨의 초고강도 PHC 파일이 환경성적표지 2단계 저탄소 인증을 획득하였고 23년 7월 고강도파일까지 인증을 획득하여 생산 전제품으로 확대하였습니다. 파일의 압축 강도가 높아질수록 구조적 안정성이 확보되어 시공 과정에서 필요한 PHC 파일 수량을 줄일 수가 있고, 그만큼 건설 현장에서 발생하는 탄소배출량은 3% 이상 줄어들게 됩니다. 삼표피앤씨는 이와 같은 저탄소 초고강도 PHC 파일을 주요 건설 현장에 확대 적용하여 건축물 탄소배출 절감에 기여하고 있습니다. 이처럼 건물의 튼튼한 뼈대 역할을 하는 PHC 파일은 시대적 변화에 빠르게 대응할 수 있는 친환경 기술 확보와 제품 개발 등을 통해 앞으로도 계속해서 진화할 것입니다.