목재로 고층건물 짓는다…내년 5층 빌딩 건축

(대전=연합뉴스) 유의주 기자 = "건물의 무게가 다른 건축물보다 가벼운 목조건축물은 상대적으로 지진에 더 강하다고 볼 수 있습니다. 구조재로 쓰이는 목재가 마감재 역할도 하는 목조건축은 같은 조건에서 비교할 때 전혀 비싸지 않습니다."

 

국내에서는 아직 생소한 목조건축 활성화 방안을 연구해 온 산림청 국립산림과학원 재료공학과 이상준 연구사는 14일 철근 콘크리트 건물 등과 비교할 때 목재건축물이 지니는 장점을 이같이 소개했다.

목조 건물이 철근 콘크리트 건물에 비해 친환경적이면서 지진에 안전하고 아토피 등에 효과가 있는 것으로 알려지면서 세계적으로 목조 고층건물 건축 붐이 일고 있는 가운데 국내 목조건축 허가 건수도 매년 늘어나는 추세다.

◇ 목조건물 지진·화재에 상대적으로 안전

산림과학원 이 연구사에 따르면 목재는 건축의 재료로 만들고 시공하는 과정에서 사용하는 에너지가 적게 들고 배출하는 온실가스(이산화탄소 등)도 상대적으로 매우 적다.

제대로 설계·시공된 목조건축은 우수한 단열성능 덕분에 사용하는 동안 냉난방에 드는 비용과 에너지가 적어 환경에 훨씬 이로운 건축이다.

일반적으로 목조건축을 전원주택 또는 고급주택으로 인식하고 실내와 외부에 상대적으로 고가의 마감재를 많이 사용하는 것으로 생각하다 보니 비싸게 여기는 경우가 많지만 동등한 조건에서 비교할 때 목조건축은 다른 건축에 비해 전혀 비싸지 않다.

목재를 구조부재로 사용하는 목조건축은 불연재료인 석고보드를 활용하는 등 다양한 방법으로 내화시간을 충분히 만족하도록 설계되고 시공이 이뤄진다.

한옥 등에 사용되는 큰 목재는 불에 직접 접하더라도 표면에서부터 일정한 속도(1시간에 4㎝)로 타 들어간다.

탄화된 부분은 탄화층을 형성해 열을 더 이상 목재 내부로 전달하지 않아 연소를 지연시키는 등 화재에 있어 상대적으로 안전한 재료라는 것이다.

국내외의 많은 연구결과에 따르면 건축물이 지진으로 입는 피해의 정도는 건축물 자체의 무게와 깊은 관계가 있으며, 무거운 건축물일수록 피해가 크다.

 

이런 의미에서 사용되는 구조재료뿐 아니라 건물 전체의 무게가 다른 건축물에 비해 가벼운 목조건축은 상대적으로 지진에 더 강하다고 볼 수 있다.

면적 99㎡의 목조주택 1채를 지을 때 목재가 저장하는 이산화탄소 저장량은 20t가량으로 알려졌다.

 

이는 승용차 8대를 1년간 운행할 때 배출되는 이산화탄소량과 같다.

호주의 10층 목조아파트는 콘크리트아파트와 비교할 때 이산화탄소 배출량을 21.6%(1천750t) 줄이고 관리에너지를 20%가량 절약한 것으로 보고됐다.

◇ 고층 목조건물 건축 세계적으로 붐

목재를 건축소재로 활용해 도시에 고층건물을 짓는 도시 목조화는 장기적인 탄소 저장을 가능하게 해 국제적으로 기후 온난화에 대응할 수 있는 친환경 건축방법으로 자리 잡는다.

북미, 유럽, 호주 등 선진국에서는 구조용집성판(CLT)을 활용한 고층 목조건축 시공사례가 늘고 있다.

목조건물 건축 붐은 고층 목조건축 자재로 주목받는 CLT가 개발되면서 가능해졌다.

 

CLT는 나무를 서로 엇갈리게 붙여 기존의 집성목재보다 강도가 뛰어난 고부가가치의 건축용 목재로, 목조건물의 벽과 바닥을 이루게 된다.

제재된 목재의 층을 서로 수직이 되도록 붙여 제작하는 새로운 공학목재다.

치수 안정성, 단열성, 차음성, 내화성, 시공성 등 성능이 우수한 혁신적인 재료로, 유럽과 북미 등에서 고층 목조화를 선도하는데 톡톡한 역할을 한다.

2009년 영국 런던에서는 9층 목조아파트 '슈타트하우스'(Stadthaus)를 시공하고, 2011년 호주 멜버른에서는 10층 목조아파트 '포르테'(Forte)를 완공해 실거주자들이 살고 있다.

 

캐나다 밴쿠버의 브리티시컬럼비아대학은 400여명의 학생들을 위해 세계에서 가장 높은 53ｍ, 18층 규모의 '브록 커먼스'라는 목조기숙사를 시공 중이며, 오는 8월 완공할 예정이다.

일본에서는 목재산업과 목조건축 활성화를 위해 정부 차원의 움직임이 활발하다.

2013년 일본 삼림총합연구소 주도로 CLT 관련 기준이 마련됐으며, 지난해에는 CLT 건축물 고시가 제정돼 앞으로 CLT 건축물 수가 급증할 전망이다.

국내 목조건축 허가 건수도 2013년 1만2천여건에서 2014년 1만3천여건, 2015년 1만5천여건, 지난해 1만7천여건으로 계속 늘어나는 추세다.

유럽은 목조건물 층수 제한규정이 없고, 캐나다는 2012년에 기존 5층에서 6층으로 완화했다.

국내에서는 5층(지붕 높이 18ｍ)까지 건축이 가능하지만, 불에 견디고 소음을 차단하는 내화·차음 등 성능시험이 필수다.

◇ 내년 5층 목조건물…2020년 10층 목조아파트 건축

산림청은 지난해 7월 경기도 수원에 국립산림과학원 산림유전자원부 연구동을 국내 최초로 지상 4층의 목조건축물로 준공했다.

 

그동안 높이가 낮은 주택이나 건물의 일부를 나무로 짓는 경우는 많았지만, 건물 전체를 나무로 완공한 것은 이 건물이 처음이다.

 

건축면적 4천500㎡의 이 건물은 산림과학원이 개발한 목조건축 기술로 지어졌다.

내년에는 경북 영주에 목공체험장과 숙박시설을 갖춘 5층 규모의 목조빌딩을 완공할 예정이다.

 

CLT를 활용해 짓는 이 건물은 933.8㎡의 터에 지하 1층·지상 5층, 건물면적 1천500㎡ 규모로 지어진다.

 

산림청은 내년에 목조건축 발전을 위해 '2018 세계목조건축학술대회'(WCTE)도 개최한다.

목조건축분야 세계 최고 권위, 최대 규모의 학술대회로 2년마다 열리며, 50여개 국가에서 1천여명이 참여하는 학술정보와 산업기술 교류의 장이다.

산림청과 국립산림과학원은 2020년까지 10층 규모의 목조아파트 건축을 목표로 연구를 지속하고 있다.

전범권 산림청 산림산업정책국장은 "기후변화에 적극적으로 대응하기 위해서는 탄소를 저장할 수 있는 목재 이용 촉진이 중요하다"며 "공공기관부터 앞장서서 목조 건축을 확대하고 이런 변화가 민간으로 확산하길 바란다"고 말했다.

yej@yna.co.kr