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  • (목재바로알기Ⅲ) 목조주택은 비싸다?
    일반인들은 목조주택에 대해 막연하게 비싸다는 인식이 있다. 그러나 다양한 건축공법과 규모에 따라 건축비용에 차이가 있으며, 일반 주택에서 목조건축이 경제성이 더 높다는 분석도 있다. 또한, 건축비 외에 거주자의 건강과 환경 요소를 감안한다면 오히려 유리한 측면이 많다. 이에 정확한 정보를 확인과 오해를 해소하기 위해 산림청(청장 남성현)과 목재문화진흥회(회장 이남호)는 관련 내용을 전문가 인터뷰를 통해 확인하였다. 도움을 준 전문가는 해당 분야의 연구 경험이 풍부한 목재 관련 국내 최고 전문연구기관인 국립산림과학원(원장 박현)의 목재공학연구과 심국보 과장이다. 인터뷰에 따르면 일반 목조주택에 많이 활용되는 경골목구조의 경우 철근콘크리트에 비해 공사비에 있어 경제적이라고 한다. 경골목구조의 경우 건식공법으로 공사기간이 짧고, 현장 인력이 적게 소요되는 것에 기인한다. 또한, 목조빌딩이나 목조아파트 등의 대형 목조건축의 경우 경우 5∼10% 공사비가 더 소요되는 것이 사실이나 관련 수요가 증가하고 최신 공법이 개발되며 점차 그 차이가 줄어들 것으로 예상하고 있다. 또한, 목조주택은 공사비뿐 아니라 그 외적인 측면에서 많은 장점을 가지고 있다. 수명이 다한 건축물의 폐기과정에서 발생하는 목재의 재사용이나 재활용률은 환경에 기여하는 효과가 크다는 장점이 있으며, 주택에 거주하는 사람들에게 제공되는 목재의 건강에 기여하는 효과와 쾌적한 거주환경 등은 비용으로 환산할 수 없는 목주주택의 강점이다. 심국보 과장은 ‘목조주택의 저변이 확대되면 경제성 문제는 사라질 것이며, 오히려 목재가 갖는 환경 친화성과 건강 기여도는 오히려 인간의 거주 환경을 풍요롭게 할 것’이라며, ‘기후변화시대 목조건축은 우리의 미래가 될 것’이라고 기대감을 밝혔다.  한편, 산림청과 목재문화진흥회는 우리 국민이 생활 속에서 잘못 알고 있거나, 오해하고 있는 목재에 관한 사실을 바로 알리기 위해 ‘목재바로알기’코너를 마련하였으며, 2023년에는 보다 다양한 분야에서 관련 정보를 제공할 계획이다. 인터뷰 원문 - 심국보 과장- Q. 안녕하세요. 간단한 자기소개 부탁드립니다. A. 안녕하세요 국립산림과학원에서 목재공학연구과장으로 근무하고 있는 심국보입니다. Q. 높아진 전원생활 선호도, 쾌적한 주거 환경에 대한 관심이 높아지며 목조주택을 꿈꾸는 사람이 늘고 있습니다. 이에 따라 친환경적인 목조주택 수요가 증가하는 추세지만, 많은 사람들에게 목조주택이 비싸다는 선입견이 만연해 있습니다. 목조주택이 정말 비싼 거주공간인 것인지 과장님의 의견을 듣고 싶습니다. A. 많은 분들이 목조주택이 비싸다고 생각하시는데 주택의 가격만이 아니라  ‘경제성’에 대해 고려해본다면 목조주택이 합리적인 형태의 주거 기능을 제공한다고 볼 수 있습니다. 일반적으로 건축물의 경제성은 건설, 사용, 폐기 과정에서의 비용과 편익을 고려하여 평가합니다. 그러나 건축물을 계획할 때 이 모든 과정을 고려하여 평가하는 경우는 드물고, 건축주는 주로 건설에 드는 비용을 고려할 때가 많습니다. Q. 정말 궁금한데요, 어떤 내용일까요? A. 이제부터 소개해드릴 몇 가지 가정을 포함한 건설비용 비교 결과를 통해 목조건축의 경제적 효용성을 확인할 수 있습니다. 목조건축은 주거성능이 우수하고 단열성능과 기밀성능 등 건축물의 품질도 우수하며 시공비용에서도 강점이 있다고 알려져 있지만 공사비에 대한 분석적인 접근은 많지 않습니다.  먼저, (사)한국목조건축협회에서 수행한 ‘건축 공법 간 공사비 비교’결과를 바탕으로 목조건축의 건축비용을 소개해 드릴건데. 쉽게 말하면 같은 설계의 건축물에 대해 다른 구조공법을 적용하여 건축비용을 산정하는 것을 말합니다. 건축비용 산정 대상 건축물은 국토해양부의 농어촌 표준주택 모델 중 농어촌주택(공고 2012-1117호, 농립-12-26-가)으로 하였고 면적은 111.59㎡로, 철근콘크리트 공법과 경골목구조 공법으로 설계하였을 경우의 건축비를 비교하였습니다. 표준주택 모델 농어촌주택(농림-12-26-가)   Q. 철근콘크리트 공법과 경골목구조 공법이 어떤 것인지 간단한 설명 부탁드립니다. A. 철근콘크리트 공법은 우리나라에서 가장 널리 쓰이는 공법 중 하나입니다. 우리가 흔히 알고 있는 아파트나 건물들이 철근콘크리트 공법으로 지어진 건물입니다. 경골목구조 공법은 서양의 벽식 구조가 목구조 형태로 변형된 공법으로 벽 전체가 하중을 분산하여 지지하는 방식으로 지어진 건물입니다. Q. 이 두 가지 공법을 비교하였을 때 유의미한 차이점이 있었나요? A. 동등한 조건을 위해 단면을 동일하게 구성하였으며, 상세 내역 분석 결과 비용적 차이를 보인 요소는 구조공사, 단열공사, 바탕틀 공사였습니다. 2014년 기준의 건설비용으로 경골목구조 공법은 구조체 공사에 철근콘크리트 공사(12,650.750원)와 목구조 공사(16,732,450원)로 총 29,383,200원이 소요되는 것으로 계산되었고, 철근콘크리트 공법은 구조체 공사에 37,692,050원이 소요되는 것으로 계산되었습니다. 구조체 공사 비용으로 경골목구조 공법이 8,308,850원 적게 들었는데, 경골목구조 공법은 건식공법으로 현장에서의 짧은 작업기간과 적은 현장 인력에 의해 건설비용이 절감된 것으로 판단됩니다. 내장공사와 외장공사에서는 재료의 시공 편이성이 높은 경골목구조 공법이 철근콘크리트 공법보다 4,116,000원이 적게 드는 것으로 계산되었습니다. 건축을 위한 기본적인 공사가 같은 조건이라 가정할 때 경골목구조 공법이 콘크리트 공법에 비하여 적은 비용이 소요되었습니다.    비록, 설계에 따라 전체 공사비용에서 골조공사비가 차지하는 비율이 다를 수 있고 분석결과의 시점의 차이가 있어 경골목구조 주택이 철근콘크리트 공법보다 싸다고 단언할 수는 없지만 적어도 세간에 알려진 바와 같이 경골목구조 주택이 엄청나게 비싸지 않은 공법이라는 것을 알 수 있습니다. Q. 저도 막연히 철근콘크리트 공법이 더 저렴할 거란 인식이 있었는데 새로운 사실을 알게 되었네요. 또 다른 비교 방법이 있을까요? A. 네, 두 번째로 ‘공법 간 유효 실내면적 비교’ 방법이 있습니다. 같은 단열성능을 나타내는 벽체라 할지라도 공법에 따라 그 두께가 다른데 이 두께의 차이에 따라 실내면적이 달라집니다. 단열공사의 경우 경골목구조 주택이 약 52% 정도의 비용만으로 철근콘크리트 구조 주택과 유사한 단열성능을 얻을 수 있다는 사실을 확인했습니다.    건축재료로 사용하는 목재와 공학목재의 우수한 단열성능과 건식시공에 의한 시공의 정밀성, 구조와 단열공사에 드는 재료비와 짧은 공사기간에 따른 인건비 절감 등에 따른 결과로 생각됩니다. 동등한 단열성능을 나타내는 경골목구조의 벽체 두께와 철근콘크리트 구조의 벽체 두께를 비교하였을 때 전자가 더 얇기 때문에 경골목구조의 유효 실내면적이 약 7% 정도 넓게 나타납니다(내·외벽이 차지하는 면적 제외).    건축법규의 기준에 따라 유효 실내면적을 산정하면 경골목구조 주택이 약 3% 정도 넓게 나타나며 같은 건축면적에서 더 넓은 실내면적을 사용할 수 있는 장점은 금액으로 환산되지 않는 또 다른 경골목구조 주택의 편익이라고 말할 수 있습니다. 산림생명자원연구부 종합연구동   Q. 해외에서는 목조빌딩, 목조아파트 등 대형 목조건축이 늘어나는 추세인데 우리나라의 경우 일반주택이 아닌 대형 목조건축의 건설비용은 어떠한가요? A. 대형 목조건축은 우리나라의 그 사례가 많지 않아 다른 공법과의 건설 비용을 직접 비교하기 어렵습니다. 국립산림과학원에서 실연한 산림생명자원연구부 종합연구동과 한그린 목조관의 개요를 소개하는 것으로 건축비를 비교할 수 있을 것 같은데, 두 건축물의 설계자는 철근콘크리트 구조로 동일한 디자인으로 시공하면 목구조 공법보다 약 5-10% 정도 낮은 가격일 것으로 판단하였습니다. 대형 목조건축의 시공이 늘어날수록 목조건축 산업이 발전하게 될 것이며, 현재의 시공비용 차이는 점차 줄어들 것으로 생각됩니다. Q. 아무래도 목재라는 재료의 특성상 목재를 보호하며 설계·시공하더라도 상대적으로 빗물과 자외선에 취약하지 않을지 염려가 되긴 합니다. 이렇다면 목조주택이 다른 건축물에 비해 유지보수 비용이 더 발생하지 않을까요? A. 말씀하신 것처럼 목조건축의 유지와 보수를 위해 큰 비용이 필요하다는 우려가 있지만 목조건축에 대한 경험이 많아지면서 유지보수에 대한 경험과 지식도 늘어나고 있습니다. 목재가 가진 약점 중 하나인 빗물과 자외선에서의 색 변화 또는 장기적인 물성의 변화로부터 목재를 보호하는 방법에 따라 설계하고 시공한다면 유지보수에 대한 염려가 줄어들 것입니다. 빗물과 자외선에 직접 노출되는 목재 재료가 많다면 정기적으로(3-5년) 목재의 보호를 위한 도료 작업이 필요합니다. 이는 구조체에 따른 유지보수비용이 아니라 외장재료에 대한 유지보수 비용으로 목조주택에만 한정되어있는 비용이라고 할 수는 없습니다.      따라서 목구조 공법이나 다른 공법의 건축물의 사용과정에서 발생하는 비용은 구조재료에 따른 차이라고 하기는 어렵다고 말씀드릴 수 있습니다. 또한, 건축물이 수명을 다한 후에 폐기과정에서도 비용이 발생하는데 목재는 콘크리트보다 재사용과 재활용률이 더 높을 것으로 판단되나 아직 우리나라에서 검증된 결과는 없습니다. 따라서 폐기과정에서의 경제성을 논하기는 아직 이르다고 판단됩니다. 한그린 목조관   Q. 금액으로 환산할 수 있는 비용적인 측면 뿐만 아니라 다른 경제적인 가치가 더 존재할까요? A. 건축물의 경제성은 단순히 건설비용만으로 비교할 수 없습니다. 비용 분석은 일반적으로 건축물을 짓고 사용하고 폐기하는 과정에서의 금전적인 가치만을 포함하고 있죠. 목조건축은 철근콘크리트 건축보다 거주자의 육체적인 건강과 심리적 건강을 돕는다는 연구 결과가 더 많이 존재합니다. 목재는 공기와 수분 평형을 이루는 물질로써 습도가 높으면 수분을 흡수하고, 낮으면 방출하여 내부 습도를 조절하는 상대습도 조절 기능을 지니고 있어 목조주택에 거주하면 쾌적함을 느낄 수 있게 해줍니다.  특히 콘크리트 주택보다는 목조건축이 인체에 유익하고 환경에 유리하다는 주장은 재료의 장단점 측면에서 합리적이라고 생각합니다. 건강한 주택, 쾌적한 주택과 같은 편익은 목조주택에서 더 두드러지는 특징을 보여주고 있습니다. Q. 마지막으로, 목조주택 거주자들이 느낄 수 있는 지속가능성과 경제성에 대한 전문가로서의 전반적인 의견이 있으실까요?  A. 목조주택은 이미 시공비용 측면에서, 사용과정의 비용 측면에서, 거주자의 만족도 측면에서 넓은 선택을 받고 있습니다. 금액으로 환산할 수 있는 이익과 그렇지 못한 편익에서 목조주택은 우수하다고 인정받고 있다고 생각합니다. 2020년 기준으로 건축되는 목조건축의 80%는 단독주택이며, 우리나라 단독주택 7채 중 1채(14%)는 목조주택으로 지어집니다. 이렇듯 목조주택이 점점 늘어나는 가운데 규정과 지침에 따라 안전하고 건강하게 설계하고 시공·활용한다면 많은 분들이 믿고 거주할 수 있는 좋은 목조주택이 실현될 수 있으리라 생각합니다.    
    • 목재이용
    • 목재문화
    2022-12-09
  • (목재바로알기Ⅱ) 목조주택은 약하다?! 정말 그럴까?
    산림청(청장 남성현)과 목재문화진흥회(회장 이남호)는 국립산림과학원(원장 박현)의 도움을 받아 우리 국민이 생활 속에서 잘못 알고 있거나, 오해하고 있는 목재에 관한 사실을 바로 알리기 위해 매월 ‘목재바로알기’코너를 마련하고 배포하고 있다. 그 두 번째는 목조주택의 구조적 안전성에 관한 것이다. 어려서부터 많은 사람들이 읽어온 ‘아기돼지 삼형제’라는 동화에서 짚더미나 목재로 지은 집은 늑대의 입김에 무너지고 벽돌집만이 튼튼하게 남아있다. 동화에서처럼 목조주택은 구조적으로 약할까? 특히 최근의 지진이나 태풍 등의 자연재해 앞에서 목조주택은 안전할까? 사람들의 막연한 인식에 자리잡은 목조주택에 대한 진실은 무엇인지 전문가로부터 정확한 정보를 확인하였다. 이러한 궁금증 해결을 위해 목재 관련 전문연구기관인 국립산림과학원 목재공학연구과 김철기 박사에게 답을 구했다. 김철기 박사는  한국목재공학 회원으로 목구조 분야의 실무 전문가이다.  먼저, 우리나라 목조주택은 ‘목재제품의 규격과 품질기준’ 고시에 맞게 생산되고, 목조건축물은 ‘건축구조기준’에서 요구하는 성능에 따라 설계․시공되므로 타구조에 비해 약하다는 것은 잘못된 말이다. 모든 건축물은 규모나 장소, 형태에 따라 요구되는 구조성능이 다르며, 각각에 맞는 규정에 따라 건축되고 있다.  목재는 빨대다발의 벌집구조 형태를 하고 있어 비강도(무게 대비 강도)가 높다. 콘크리트에 비해 인장성능은 약 225배, 압축성능은 9.5배, 휨성능은 약 400배 강하며, 충격에 견디고 진동을 감소시키는 성질 또한 우수하다. 이에 따라 최근에는 고층 목조건축물 시공이 가능할 정도로 소재나 건축기술이 개발되어 있다. 최근 캐나다나 노르웨이, 스웨덴, 미국 등에서는 80m가 넘는 목조건축물이 들어서고 있다.  목재는 연소성 재료이나 큰 단면의 경우 불이 붙는 착화온도가 성냥 등의 작은 치수에 비해 훨씬 높으며, 열전도율이 낮고, 화재시 목재 표면에 탄화층이 형성되어 연소에 필요한 산소공급을 차단하므로 내부까지 타들어가는데 오랜 시간이 걸린다. 이로 인해 화재시 충분한 인명대피 시간을 확보할 수 있어 화재에 안전한 건축물이라 할 수 있다. 뿐만 아니라 재해에도 강하다. 목조건축은 수많은 짜맞춤 또는 철물 접합부로 구조부가 형성되어 지진 발생시 에너지를 흡수하며, 건물하중이 철근콘크리트의 0.7배에 불과해 적은 지진하중을 받게된다. 또한 다양한 철물 접합부의 개발로 태풍 등으로 인한 풍(바람)하중에 강하다. 그 외에도 주거성능에 있어 높은 단열성능으로 냉난방비를 절감할 수 있으며, 흡습성능이 높아 실내 습도 조절이 가능하다. 그리고 균형있는 흡음으로 잔향이 없이 거주자의 생활 편의성을 높여준다. 그러나, 아직 아파트 등에 적용하기 위해 현행 규정에 맞는 바닥충력음의 차단성능을 확보하기 위한 연구가 더 필요한 실정이다. 김철기 박사는 ‘목조건축의 고층화와 규모화는 탄소중립사회로의 전환을 위해 보다 가속화될 것으로 생각된다’며 ‘인간에게 편하고 안전한 주거환경을 제공할 수 있는 목조건축이 잘못된 사실로 저해되서는 안된다. 연구자들은 보다 많은 사람들이 친환경 목조주택에서 안전하고 행복한 생활을 영위하도록 필요한 연구에 더욱 매진할 것’이라며 포부를 밝혔다.  한편, 산림청과 목재문화진흥회는 다음 호(10월)에서 ‘목재로 집을 지으면 비싸다?’는 주제에 대한 ‘목재바로알기’자료를 제공할 예정이라고 밝혔다.   - 인터뷰 -  Q. 목조주택은 다른 구조에 비해 약한가요? A. 주택의 규모, 장소, 형태 등에 따라 요구하는 구조 성능이 다르나, 일반적인 주택에서 요구하는 구조 성능을 목조주택이 충분히 만족할 수 있습니다. 목조주택에 사용하는 구조용 목재제품은 국립산림과학원 고시 「목재제품의 규격과 품질기준」에 맞게 생산하도록 법제화되어 있으며, 국토교통부 고시 「건축구조기준」 내 구조용 목재제품의 성능이 제시되어 있어 일반적인 주택에서 요구하는 구조 성능에 맞게 목재제품을 배치하고 구성하여 구조적으로 안전한 주택을 건축할 수 있습니다. 따라서 목조주택이라 할지라도 타 구조에 비하여 약한 것은 잘못된 말입니다. Q. 목재가 갖는 구조적 강점은 무엇입니까? A. 목재의 단면을 현미경으로 살펴보면 빨대 다발이 묶여 있는 것과 같은 벌집 구조로 이루어져 있습니다. 이와 같은 이유로 목재는 비강도(무게 대비 강도)가 높습니다. 목재의 비강도를 다른 재료의 비강도와 비교해보면 인장 성능에서 콘크리트의 약 225배, 철의 44배이고, 압축 성능에서는 콘크리트의 9.5배, 철의 2.1배이며, 휨 성능은 콘크리트의 약 400배, 철의 15.3배에 달합니다. [목재의 현미경적 구조(이, 2012)]   목재는 정하중의 약 2배 높은 충격하중을 견딜 수 있으며, 진동을 감소시키는 성질이 우수한 재료입니다. 이는 목재가 철이 흡수할 수 있는 외부 하중에 의한 에너지 흡수 능력에 비해 9배 높은 에너지를 흡수할 수 있는 탄성과 연성을 가진 재료이기 때문입니다.(엄, 2007).  Q. 목조건축은 화재나 지진 등의 재해에 안전할까?  A. 목재는 연소성 재료이나 목조건축에 사용되는 구조용 목재와 같은 치수가 큰 목재는 표면에 불이 붙는 착화온도가 성냥 등의 작은 치수의 목재의 것보다 훨씬 높습니다. 그리고 목재는 열전도율이 낮으며, 화재에 의해 목재 표면에 형성된 탄화층이 연소에 필요한 산소 공급을 차단하므로 목재 내부까지 타들어 가는 데 오랜 시간이 걸립니다. 또한 온도에 따른 강도 저하가 철보다 낮아 화재 시 철골 건물보다 긴 시간 동안 붕괴하지 않고 견딜 수 있습니다.(Ritter, 1990). 공학목재인 집성재는 2시간 표준내화구조로 인정받아 집성재를 목조건축의 구조재로 사용한다면 12층 이하까지 안전하게 건축할 수 있습니다. 목조건축은 지진에 강합니다. 첫 번째 이유로, 목조건축은 철근콘크리트건축에 비하여 지진이 발생하였을 때 건축물이 받는 지진하중이 작기 때문입니다. 지진하중은 건축물의 자중에 비례하는데 목조건축의 자중은 철근콘크리트건축에 비하여 0.7배에 불과합니다. 둘째로, 목조건축의 부재와 접합부에서 지진에 의해 발생한 에너지흡수량이 크기 때문입니다.  재료 및 하중에 따른 비강도   목조건축은 수많은 구조요소와 짜맞춤 또는 철물접합부로 이루어져 있어, 지진에 의한 하중을 인접 부재와 접합부에서 흡수합니다. 지난 2017년에 발생한 포항 지진으로 인한 해당 지역에서의 현대식 목조주택의 피해는 발생하지 않았습니다. (https://blog.daum.net/kfs4079/17215449).    목조건축은 탄성계수가 높은 부재로 이뤄져 있어, 목조건축에 발생하는 풍(바람)하중을 지표면으로 잘 전달할 수 있습니다. 또한 목조건축에 사용되는 다양한 철물 접합부의 개발 및 발전으로 풍하중에 안전한 건축물이 지어지고 있습니다. 화재 후 철재 I-beam을 목재가 받치고 있는 모습(Ritter, 1990)   Q. 목조주택의 주거성능에서의 장점은 무엇입니까? A. 목조건축은 높은 단열성능으로 냉난방 에너지 절감효과가 큽니다. 일반주택(철근콘크리트) 대비 냉난방비 30% 정도 절감 가능하며 목조건축의 단열성능은 재료와 구조 특성 때문에 높게 나타납니다. 목재의 단열성능은 콘크리트의 7배, 철의 176배, 일반 단열재의 1.5배이며, 목조건축은 구조재 사이에 단열재를 채우는 것이 가능하여 얇은 두께의 벽‧바닥‧지붕으로 고단열 건축이 가능합니다. 목재는 흡습성이 있는 물질입니다. 흡습성이 있는 물체는 놓인 환경의 상대 습도에 따라 습기를 흡‧방습합니다. 이(2012)에 따르면 아크릴 상자에서 뚜껑을 목재로 하였을 때 상대습도 90%의 습한 공기를 상자 내부에 채우더라도 30분 후에는 상대습도가 60∼70%에 도달한다고 하였습니다. 반대로 상자 내부에 습기가 없는 공기를 채웠을 경우 90분 후에는 상대습도가 60%로 맞춰진다고 합니다. 이와 같은 이유로 목조주택에서 생활하면 쾌적한 기분을 느낄 수 있습니다. [목조건축의 벽체와 지붕의 구조재 사이의 단열재 모습(김과 박, 2015)]   목재는 소리를 저음에서 고음까지 균형 있게 흡음하고 잔향이 없으므로 목조주택에서 생활하면 편안함을 느끼게 됩니다. 그러나 우리나라의 대표적인 공동주택인 아파트에 목조주택을 적용하기에는 바닥충격음(경량 및 중량충격음) 차단성능과 사양구조 기준 때문에 어려움이 있습니다. 우리나라는 「건축법」과 「주택법」에 의거 다가구주택, 30세대 미만의 공동주택 등은 바닥충격음 차단성능(경량충격음 58dB, 중량충격음 50dB)을 만족하는 동시에 바닥구조에 두께 210mm 콘크리트를 적용하도록 의무화하고 있습니다.  콘크리트 바닥과 비교하여 일반 목재 바닥으로는 목재가 갖는 재료적 한계로 공동주택 기준을 만족할 수 없는 상황입니다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 구조용 직교 집성판(CLT)을 포함한 목구조 바닥구조 개발을 진행하고 있으며, 경량충격음을 만족하고 중량충격음 기준에 만족하는 결과를 내기도 하였습니다. (김 등 2022).  Q. 목조주택의 최근 트렌드는 무엇입니까? A. 2000년대 초반 고성능 공학목재와 시공 기술 개발로 2017년 브룩 코먼스 UBC 기숙사(높이: 58m, 캐나다 밴쿠버) 완공을 시작으로 미에스트르네(높이: 85.4m, 노르웨이 브루먼달, 2019년), 호호빈(높이: 84m, 오스트리아 빈, 2019년), 사라문화센터(높이: 75m, 스웨덴 셸레프테오, 2021년), 어센트 타워(높이: 86.6m, 미국 밀워키, 2022년) 등 목조주택을 포함한 목조건축물의 고층화가 가속화되고 있습니다. 이처럼 최신의 공학목재와 건축기술의 발달은 고층화와 규모화된 목조건축시장의 활성화를 가능하게 하였으며, 탄소중립과 기후변화 이슈로 그 속도는 더 빨라지고 있습니다. A. 우리나라에서도 국립산림과학원을 중심으로 고층목조건축물의 축조 실현과 다양한 공학목재 개발을 위한 다양한 연구가 진행중에 있습니다. Q. 목조주택에 대한 전문가 견해는 무엇입니까?  A. 19세기 중반 이후 철근콘크리트 구조에 밀려 소규모 주택 중심의 시장에서만 점유율을 차지했던 목조주택은 앞으로 중고층 시장으로 확대될 것이라 예상됩니다. 이는 목재 관련 과학 및 기술의 발달로 고성능 공학목재를 개발하였고, 건설업계에서도 기후변화 대응에 대한 관심이 높아졌기 때문입니다. 일반적인 콘크리트건축에 비해 목조건축은 시공속도가 25% 빠르고, 자재 이동 등 건축현장에서 필요한 교통량을 90% 이상 줄일 수 있으며, 최소한 15% 이상 이산화탄소 배출량을 줄일 수 있기 때문에(심, 2022) 기후변화 시대에 목조건축은 더욱 각광받을 것입니다. 캐나다 건축가 마이클 그린이 “철근콘크리트로 20층 건축물을 지으면 1200톤의 이산화탄소가 배출되는 반면, 나무로 같은 건축물을 지으면 이산화탄소 3100톤을 저장할 수 있다”고 발표한 것처럼 목조건축이 활성화되면 친환경적 건축이 가능해질 것으로 판단됩니다. 우리나라도 이와 같은 이유로 2020년 「건축물의 구조기준 등에 관한 규칙」에서 목구조건축물의 규모제한이 폐지되어 목조주택의 중고층화가 가속화될 것으로 기대됩니다.  
    • 목재이용
    • 목재문화
    2022-08-25
  • (목재바로알기Ⅰ) 피톤치드는 편백나무에서만 나온다?
    피톤치드(Phytoncide)는 편백나무에서만 나오는 것이 아니라 대부분의 나무에서 자신을 보호하기 위해 방출하는 다양한 성분으로 구성된 복합물이다. 그러나, 많은 사람들은 숲의 긍정적 효과의 원인이 피톤치드이며, 피톤치드는 편백나무에서만 나온다고 오해하는 경우가 많다. 이에 산림청(청장 남성현)과 목재문화진흥회(회장 이남호)는 관련  내용을 확인하기 위해 전문가 인터뷰를 진행했다. 도움을 준 전문가는 해당 분야의 연구를 진행한 경험이 있는 목재 관련 국내 최고 전문연구기관인 국립산림과학원(원장 박현)의 임산소재연구과 박미진 박사이다.  먼저, 피톤치드(Phytoncide)란 식물(phyton)을 의미하는 그리스어와 죽이다(cide)를 의미하는 라틴어의 조어(造語)로 ‘식물로부터 방출되어 다른 생물을 죽이는 물질’을 의미하나 현재는 생리활성을 포함해 식물이 만들어내는 휘발성 및 비휘발성 물질을 포괄하는 넓은 의미로 사용된다.  피톤치드는 편백나무 등 일부 특정 나무에만 존재하는 것이 아니다. 일반적으로 나무의 향기물질인 피톤치드는 활엽수보다는 침엽수가 더 많으며, 우리가 흔히 알고 있는 편백 외에도 전나무, 구상나무, 화백, 등에도 많이 함유되어 있다.   나무에서 나오는 향기 즉, 피톤치드는 사람에게 유익한 영향을 준다. 삼나무, 편백 및 나한백 목재는 진정작용을, 삼나무나 편백 잎의 냄새는 머리를 시원하게 하는 각성작용을 하는 것으로 보고되고 있다. 또한 편백은 아토피피부염을 개선시키며, 국내 침엽수가 알러지성 염증이나 천식에 효과가 있음이 알려져 있다. 박미진 박사는 ‘목재의 피톤치드는 천연성분으로 인체에 다양한 효능이 있으므로 목재사용은 인체에 유용한 물질에 노출될 기회가 많아짐을 의미한다 ’며, 목재사용의 중요성을 밝혔다. 한편, 산림청과 목재문화진흥회는 우리 국민이 생활 속에서 잘못 알고 있거나, 오해하고 있는 목재에 관한 사실을 바로 알리기 위해 ‘목재바로알기’코너를 마련하여 매월 제공하며, 8월은 ‘목조주택은 약하다 ?’는 주제를 다룰 예정이다. - 인터뷰 -  Q. 피톤치드(Phytoncide)는 무엇인가요? A. 피톤치드(phytoncide)는 식물(phyton)을 의미하는 그리스어와 죽이다(cide)를 의미하는 라틴어의 조어(造語)이다. 본래 피톤치드는 용어의 기원에서 알 수 있듯이 ‘식물로부터 방출되어 다른 생물을 죽이는 물질’이라는 것을 의미했다. 그러나 현재 피톤치드는 다른 생물을 죽이는 작용뿐만 아니라 생리활성을 갖는 것까지 포함한, 식물이 만들어내는 휘발성물질 및 비휘발성물질을 포괄하는 넓은 의미로 사용되고 있다. 단적인 예로 식물들의 꽃이나 잎에서 나는 향기를 피톤치드라 할 수 있다. 가끔은 피톤치드를 하나의 성분이라고 생각하고 오해하는 경우가 있는데, 피톤치드는 다양한 성분들로 구성되어 있는 복합물이다. A. 피톤치드는 식물, 곤충, 사람에 이르기까지 여러가지 작용을 한다. 식물은 피톤치드를 방출하여 다른 식물의 성장이나 종자의 발아를 억제시킨다. 또한 해충의 섭식작용을 억제하기도 하며 수분을 위해 곤충을 유인하기도 한다.  Q. 피톤치드는 편백나무에서만 나오는 것인가요? A. 종족번식, 해충방어, 신호전달 역할을 하는 피톤치드는 식물이 살아남기 위해 만들어 내는 비밀병기라 할 수 있다. 그래서 일부 특정 나무에만 피톤치드가 존재하는 것은 아니다. 피톤치드는 나무의 잎, 줄기, 뿌리, 꽃 등에 모두 존재한다. 다만 각각의 부위에 존재하는 피톤치드 양이나 구성성분들에서 차이가 있다. 일반적으로 나무의 향기물질인 피톤치드는 활엽수보다는 침엽수가 더 많다.   편백에 피톤치드가 많다는 것은 많이 알려져 있다. 그러나 편백 이외에도     전나무, 구상나무, 화백, 눈측백나무 등에도 피톤치드가 많이 함유되어 있다.  [수종별 정유(Essential oils)의 수율]     Q. 피톤치드는 어떤 효과가 있나요? 목재는 인체에 어떤 영향을 줄까요? A. 나무에서 나오는 향기는 사람에게 유익한 영향을 준다. 삼나무, 편백 및 나한백 목재는 진정작용을, 삼나무나 편백 잎의 냄새는 머리를 시원하게 하는 각성작용을 하는 것으로 보고되고 있다. 또한 편백은 아토피피부염을 개선시키며, 국내 침엽수가 알러지성 염증이나 천식에 효과가 있음이 알려지고 있다. 국립산림과학원에서는 목재가 아토피피부염을 감소시킬 수 있음을 밝혔다. 아토피피부염을 유발시킨 마우스(쥐) 모델에 4주간 국내산 소나무, 잣나무, 낙엽송, 편백 판재를 각각 노출시킨 결과, 아토피피부염 유발인자인 혈중 면역글로불린 E(IgE)※의 농도가 감소되고 피부질환 증상이 완화되는 것을 확인하였다.     ※ 면역글로불린 E(IgE) : 아토피피부염 유발인자, 아토피피부염 환자는 대체적으로 혈중 IgE 농도가 증가함. [아토피 피부염 마우스의 혈청 IgE 농도]   Q. 목재의 인체에 대한 영향에 대한 전문가의 견해는? A. 목재에서 나오는 피톤치드는 나무가 만들어내는 천연성분이며 다양한 효능이 알려져 있다. 따라서 목재의 사용은 목재에서 나오는 유용한 물질에 노출될 기회가 많아지고 이것은 인체에 유익한 효과를 가져올 수 있을 것이다. 화학물질의 위험성이 제기되고 물질 안전성에 대한 요구도가 높은 이때, 천연재료인 목재의 많은 사용으로 그 답을 찾으면 좋을 것 같다.  
    • 목재이용
    2022-07-21

산림행정 검색결과

  • (목재바로알기Ⅲ) 목조주택은 비싸다?
    일반인들은 목조주택에 대해 막연하게 비싸다는 인식이 있다. 그러나 다양한 건축공법과 규모에 따라 건축비용에 차이가 있으며, 일반 주택에서 목조건축이 경제성이 더 높다는 분석도 있다. 또한, 건축비 외에 거주자의 건강과 환경 요소를 감안한다면 오히려 유리한 측면이 많다. 이에 정확한 정보를 확인과 오해를 해소하기 위해 산림청(청장 남성현)과 목재문화진흥회(회장 이남호)는 관련 내용을 전문가 인터뷰를 통해 확인하였다. 도움을 준 전문가는 해당 분야의 연구 경험이 풍부한 목재 관련 국내 최고 전문연구기관인 국립산림과학원(원장 박현)의 목재공학연구과 심국보 과장이다. 인터뷰에 따르면 일반 목조주택에 많이 활용되는 경골목구조의 경우 철근콘크리트에 비해 공사비에 있어 경제적이라고 한다. 경골목구조의 경우 건식공법으로 공사기간이 짧고, 현장 인력이 적게 소요되는 것에 기인한다. 또한, 목조빌딩이나 목조아파트 등의 대형 목조건축의 경우 경우 5∼10% 공사비가 더 소요되는 것이 사실이나 관련 수요가 증가하고 최신 공법이 개발되며 점차 그 차이가 줄어들 것으로 예상하고 있다. 또한, 목조주택은 공사비뿐 아니라 그 외적인 측면에서 많은 장점을 가지고 있다. 수명이 다한 건축물의 폐기과정에서 발생하는 목재의 재사용이나 재활용률은 환경에 기여하는 효과가 크다는 장점이 있으며, 주택에 거주하는 사람들에게 제공되는 목재의 건강에 기여하는 효과와 쾌적한 거주환경 등은 비용으로 환산할 수 없는 목주주택의 강점이다. 심국보 과장은 ‘목조주택의 저변이 확대되면 경제성 문제는 사라질 것이며, 오히려 목재가 갖는 환경 친화성과 건강 기여도는 오히려 인간의 거주 환경을 풍요롭게 할 것’이라며, ‘기후변화시대 목조건축은 우리의 미래가 될 것’이라고 기대감을 밝혔다.  한편, 산림청과 목재문화진흥회는 우리 국민이 생활 속에서 잘못 알고 있거나, 오해하고 있는 목재에 관한 사실을 바로 알리기 위해 ‘목재바로알기’코너를 마련하였으며, 2023년에는 보다 다양한 분야에서 관련 정보를 제공할 계획이다. 인터뷰 원문 - 심국보 과장- Q. 안녕하세요. 간단한 자기소개 부탁드립니다. A. 안녕하세요 국립산림과학원에서 목재공학연구과장으로 근무하고 있는 심국보입니다. Q. 높아진 전원생활 선호도, 쾌적한 주거 환경에 대한 관심이 높아지며 목조주택을 꿈꾸는 사람이 늘고 있습니다. 이에 따라 친환경적인 목조주택 수요가 증가하는 추세지만, 많은 사람들에게 목조주택이 비싸다는 선입견이 만연해 있습니다. 목조주택이 정말 비싼 거주공간인 것인지 과장님의 의견을 듣고 싶습니다. A. 많은 분들이 목조주택이 비싸다고 생각하시는데 주택의 가격만이 아니라  ‘경제성’에 대해 고려해본다면 목조주택이 합리적인 형태의 주거 기능을 제공한다고 볼 수 있습니다. 일반적으로 건축물의 경제성은 건설, 사용, 폐기 과정에서의 비용과 편익을 고려하여 평가합니다. 그러나 건축물을 계획할 때 이 모든 과정을 고려하여 평가하는 경우는 드물고, 건축주는 주로 건설에 드는 비용을 고려할 때가 많습니다. Q. 정말 궁금한데요, 어떤 내용일까요? A. 이제부터 소개해드릴 몇 가지 가정을 포함한 건설비용 비교 결과를 통해 목조건축의 경제적 효용성을 확인할 수 있습니다. 목조건축은 주거성능이 우수하고 단열성능과 기밀성능 등 건축물의 품질도 우수하며 시공비용에서도 강점이 있다고 알려져 있지만 공사비에 대한 분석적인 접근은 많지 않습니다.  먼저, (사)한국목조건축협회에서 수행한 ‘건축 공법 간 공사비 비교’결과를 바탕으로 목조건축의 건축비용을 소개해 드릴건데. 쉽게 말하면 같은 설계의 건축물에 대해 다른 구조공법을 적용하여 건축비용을 산정하는 것을 말합니다. 건축비용 산정 대상 건축물은 국토해양부의 농어촌 표준주택 모델 중 농어촌주택(공고 2012-1117호, 농립-12-26-가)으로 하였고 면적은 111.59㎡로, 철근콘크리트 공법과 경골목구조 공법으로 설계하였을 경우의 건축비를 비교하였습니다. 표준주택 모델 농어촌주택(농림-12-26-가)   Q. 철근콘크리트 공법과 경골목구조 공법이 어떤 것인지 간단한 설명 부탁드립니다. A. 철근콘크리트 공법은 우리나라에서 가장 널리 쓰이는 공법 중 하나입니다. 우리가 흔히 알고 있는 아파트나 건물들이 철근콘크리트 공법으로 지어진 건물입니다. 경골목구조 공법은 서양의 벽식 구조가 목구조 형태로 변형된 공법으로 벽 전체가 하중을 분산하여 지지하는 방식으로 지어진 건물입니다. Q. 이 두 가지 공법을 비교하였을 때 유의미한 차이점이 있었나요? A. 동등한 조건을 위해 단면을 동일하게 구성하였으며, 상세 내역 분석 결과 비용적 차이를 보인 요소는 구조공사, 단열공사, 바탕틀 공사였습니다. 2014년 기준의 건설비용으로 경골목구조 공법은 구조체 공사에 철근콘크리트 공사(12,650.750원)와 목구조 공사(16,732,450원)로 총 29,383,200원이 소요되는 것으로 계산되었고, 철근콘크리트 공법은 구조체 공사에 37,692,050원이 소요되는 것으로 계산되었습니다. 구조체 공사 비용으로 경골목구조 공법이 8,308,850원 적게 들었는데, 경골목구조 공법은 건식공법으로 현장에서의 짧은 작업기간과 적은 현장 인력에 의해 건설비용이 절감된 것으로 판단됩니다. 내장공사와 외장공사에서는 재료의 시공 편이성이 높은 경골목구조 공법이 철근콘크리트 공법보다 4,116,000원이 적게 드는 것으로 계산되었습니다. 건축을 위한 기본적인 공사가 같은 조건이라 가정할 때 경골목구조 공법이 콘크리트 공법에 비하여 적은 비용이 소요되었습니다.    비록, 설계에 따라 전체 공사비용에서 골조공사비가 차지하는 비율이 다를 수 있고 분석결과의 시점의 차이가 있어 경골목구조 주택이 철근콘크리트 공법보다 싸다고 단언할 수는 없지만 적어도 세간에 알려진 바와 같이 경골목구조 주택이 엄청나게 비싸지 않은 공법이라는 것을 알 수 있습니다. Q. 저도 막연히 철근콘크리트 공법이 더 저렴할 거란 인식이 있었는데 새로운 사실을 알게 되었네요. 또 다른 비교 방법이 있을까요? A. 네, 두 번째로 ‘공법 간 유효 실내면적 비교’ 방법이 있습니다. 같은 단열성능을 나타내는 벽체라 할지라도 공법에 따라 그 두께가 다른데 이 두께의 차이에 따라 실내면적이 달라집니다. 단열공사의 경우 경골목구조 주택이 약 52% 정도의 비용만으로 철근콘크리트 구조 주택과 유사한 단열성능을 얻을 수 있다는 사실을 확인했습니다.    건축재료로 사용하는 목재와 공학목재의 우수한 단열성능과 건식시공에 의한 시공의 정밀성, 구조와 단열공사에 드는 재료비와 짧은 공사기간에 따른 인건비 절감 등에 따른 결과로 생각됩니다. 동등한 단열성능을 나타내는 경골목구조의 벽체 두께와 철근콘크리트 구조의 벽체 두께를 비교하였을 때 전자가 더 얇기 때문에 경골목구조의 유효 실내면적이 약 7% 정도 넓게 나타납니다(내·외벽이 차지하는 면적 제외).    건축법규의 기준에 따라 유효 실내면적을 산정하면 경골목구조 주택이 약 3% 정도 넓게 나타나며 같은 건축면적에서 더 넓은 실내면적을 사용할 수 있는 장점은 금액으로 환산되지 않는 또 다른 경골목구조 주택의 편익이라고 말할 수 있습니다. 산림생명자원연구부 종합연구동   Q. 해외에서는 목조빌딩, 목조아파트 등 대형 목조건축이 늘어나는 추세인데 우리나라의 경우 일반주택이 아닌 대형 목조건축의 건설비용은 어떠한가요? A. 대형 목조건축은 우리나라의 그 사례가 많지 않아 다른 공법과의 건설 비용을 직접 비교하기 어렵습니다. 국립산림과학원에서 실연한 산림생명자원연구부 종합연구동과 한그린 목조관의 개요를 소개하는 것으로 건축비를 비교할 수 있을 것 같은데, 두 건축물의 설계자는 철근콘크리트 구조로 동일한 디자인으로 시공하면 목구조 공법보다 약 5-10% 정도 낮은 가격일 것으로 판단하였습니다. 대형 목조건축의 시공이 늘어날수록 목조건축 산업이 발전하게 될 것이며, 현재의 시공비용 차이는 점차 줄어들 것으로 생각됩니다. Q. 아무래도 목재라는 재료의 특성상 목재를 보호하며 설계·시공하더라도 상대적으로 빗물과 자외선에 취약하지 않을지 염려가 되긴 합니다. 이렇다면 목조주택이 다른 건축물에 비해 유지보수 비용이 더 발생하지 않을까요? A. 말씀하신 것처럼 목조건축의 유지와 보수를 위해 큰 비용이 필요하다는 우려가 있지만 목조건축에 대한 경험이 많아지면서 유지보수에 대한 경험과 지식도 늘어나고 있습니다. 목재가 가진 약점 중 하나인 빗물과 자외선에서의 색 변화 또는 장기적인 물성의 변화로부터 목재를 보호하는 방법에 따라 설계하고 시공한다면 유지보수에 대한 염려가 줄어들 것입니다. 빗물과 자외선에 직접 노출되는 목재 재료가 많다면 정기적으로(3-5년) 목재의 보호를 위한 도료 작업이 필요합니다. 이는 구조체에 따른 유지보수비용이 아니라 외장재료에 대한 유지보수 비용으로 목조주택에만 한정되어있는 비용이라고 할 수는 없습니다.      따라서 목구조 공법이나 다른 공법의 건축물의 사용과정에서 발생하는 비용은 구조재료에 따른 차이라고 하기는 어렵다고 말씀드릴 수 있습니다. 또한, 건축물이 수명을 다한 후에 폐기과정에서도 비용이 발생하는데 목재는 콘크리트보다 재사용과 재활용률이 더 높을 것으로 판단되나 아직 우리나라에서 검증된 결과는 없습니다. 따라서 폐기과정에서의 경제성을 논하기는 아직 이르다고 판단됩니다. 한그린 목조관   Q. 금액으로 환산할 수 있는 비용적인 측면 뿐만 아니라 다른 경제적인 가치가 더 존재할까요? A. 건축물의 경제성은 단순히 건설비용만으로 비교할 수 없습니다. 비용 분석은 일반적으로 건축물을 짓고 사용하고 폐기하는 과정에서의 금전적인 가치만을 포함하고 있죠. 목조건축은 철근콘크리트 건축보다 거주자의 육체적인 건강과 심리적 건강을 돕는다는 연구 결과가 더 많이 존재합니다. 목재는 공기와 수분 평형을 이루는 물질로써 습도가 높으면 수분을 흡수하고, 낮으면 방출하여 내부 습도를 조절하는 상대습도 조절 기능을 지니고 있어 목조주택에 거주하면 쾌적함을 느낄 수 있게 해줍니다.  특히 콘크리트 주택보다는 목조건축이 인체에 유익하고 환경에 유리하다는 주장은 재료의 장단점 측면에서 합리적이라고 생각합니다. 건강한 주택, 쾌적한 주택과 같은 편익은 목조주택에서 더 두드러지는 특징을 보여주고 있습니다. Q. 마지막으로, 목조주택 거주자들이 느낄 수 있는 지속가능성과 경제성에 대한 전문가로서의 전반적인 의견이 있으실까요?  A. 목조주택은 이미 시공비용 측면에서, 사용과정의 비용 측면에서, 거주자의 만족도 측면에서 넓은 선택을 받고 있습니다. 금액으로 환산할 수 있는 이익과 그렇지 못한 편익에서 목조주택은 우수하다고 인정받고 있다고 생각합니다. 2020년 기준으로 건축되는 목조건축의 80%는 단독주택이며, 우리나라 단독주택 7채 중 1채(14%)는 목조주택으로 지어집니다. 이렇듯 목조주택이 점점 늘어나는 가운데 규정과 지침에 따라 안전하고 건강하게 설계하고 시공·활용한다면 많은 분들이 믿고 거주할 수 있는 좋은 목조주택이 실현될 수 있으리라 생각합니다.    
    • 목재이용
    • 목재문화
    2022-12-09
  • (목재바로알기Ⅱ) 목조주택은 약하다?! 정말 그럴까?
    산림청(청장 남성현)과 목재문화진흥회(회장 이남호)는 국립산림과학원(원장 박현)의 도움을 받아 우리 국민이 생활 속에서 잘못 알고 있거나, 오해하고 있는 목재에 관한 사실을 바로 알리기 위해 매월 ‘목재바로알기’코너를 마련하고 배포하고 있다. 그 두 번째는 목조주택의 구조적 안전성에 관한 것이다. 어려서부터 많은 사람들이 읽어온 ‘아기돼지 삼형제’라는 동화에서 짚더미나 목재로 지은 집은 늑대의 입김에 무너지고 벽돌집만이 튼튼하게 남아있다. 동화에서처럼 목조주택은 구조적으로 약할까? 특히 최근의 지진이나 태풍 등의 자연재해 앞에서 목조주택은 안전할까? 사람들의 막연한 인식에 자리잡은 목조주택에 대한 진실은 무엇인지 전문가로부터 정확한 정보를 확인하였다. 이러한 궁금증 해결을 위해 목재 관련 전문연구기관인 국립산림과학원 목재공학연구과 김철기 박사에게 답을 구했다. 김철기 박사는  한국목재공학 회원으로 목구조 분야의 실무 전문가이다.  먼저, 우리나라 목조주택은 ‘목재제품의 규격과 품질기준’ 고시에 맞게 생산되고, 목조건축물은 ‘건축구조기준’에서 요구하는 성능에 따라 설계․시공되므로 타구조에 비해 약하다는 것은 잘못된 말이다. 모든 건축물은 규모나 장소, 형태에 따라 요구되는 구조성능이 다르며, 각각에 맞는 규정에 따라 건축되고 있다.  목재는 빨대다발의 벌집구조 형태를 하고 있어 비강도(무게 대비 강도)가 높다. 콘크리트에 비해 인장성능은 약 225배, 압축성능은 9.5배, 휨성능은 약 400배 강하며, 충격에 견디고 진동을 감소시키는 성질 또한 우수하다. 이에 따라 최근에는 고층 목조건축물 시공이 가능할 정도로 소재나 건축기술이 개발되어 있다. 최근 캐나다나 노르웨이, 스웨덴, 미국 등에서는 80m가 넘는 목조건축물이 들어서고 있다.  목재는 연소성 재료이나 큰 단면의 경우 불이 붙는 착화온도가 성냥 등의 작은 치수에 비해 훨씬 높으며, 열전도율이 낮고, 화재시 목재 표면에 탄화층이 형성되어 연소에 필요한 산소공급을 차단하므로 내부까지 타들어가는데 오랜 시간이 걸린다. 이로 인해 화재시 충분한 인명대피 시간을 확보할 수 있어 화재에 안전한 건축물이라 할 수 있다. 뿐만 아니라 재해에도 강하다. 목조건축은 수많은 짜맞춤 또는 철물 접합부로 구조부가 형성되어 지진 발생시 에너지를 흡수하며, 건물하중이 철근콘크리트의 0.7배에 불과해 적은 지진하중을 받게된다. 또한 다양한 철물 접합부의 개발로 태풍 등으로 인한 풍(바람)하중에 강하다. 그 외에도 주거성능에 있어 높은 단열성능으로 냉난방비를 절감할 수 있으며, 흡습성능이 높아 실내 습도 조절이 가능하다. 그리고 균형있는 흡음으로 잔향이 없이 거주자의 생활 편의성을 높여준다. 그러나, 아직 아파트 등에 적용하기 위해 현행 규정에 맞는 바닥충력음의 차단성능을 확보하기 위한 연구가 더 필요한 실정이다. 김철기 박사는 ‘목조건축의 고층화와 규모화는 탄소중립사회로의 전환을 위해 보다 가속화될 것으로 생각된다’며 ‘인간에게 편하고 안전한 주거환경을 제공할 수 있는 목조건축이 잘못된 사실로 저해되서는 안된다. 연구자들은 보다 많은 사람들이 친환경 목조주택에서 안전하고 행복한 생활을 영위하도록 필요한 연구에 더욱 매진할 것’이라며 포부를 밝혔다.  한편, 산림청과 목재문화진흥회는 다음 호(10월)에서 ‘목재로 집을 지으면 비싸다?’는 주제에 대한 ‘목재바로알기’자료를 제공할 예정이라고 밝혔다.   - 인터뷰 -  Q. 목조주택은 다른 구조에 비해 약한가요? A. 주택의 규모, 장소, 형태 등에 따라 요구하는 구조 성능이 다르나, 일반적인 주택에서 요구하는 구조 성능을 목조주택이 충분히 만족할 수 있습니다. 목조주택에 사용하는 구조용 목재제품은 국립산림과학원 고시 「목재제품의 규격과 품질기준」에 맞게 생산하도록 법제화되어 있으며, 국토교통부 고시 「건축구조기준」 내 구조용 목재제품의 성능이 제시되어 있어 일반적인 주택에서 요구하는 구조 성능에 맞게 목재제품을 배치하고 구성하여 구조적으로 안전한 주택을 건축할 수 있습니다. 따라서 목조주택이라 할지라도 타 구조에 비하여 약한 것은 잘못된 말입니다. Q. 목재가 갖는 구조적 강점은 무엇입니까? A. 목재의 단면을 현미경으로 살펴보면 빨대 다발이 묶여 있는 것과 같은 벌집 구조로 이루어져 있습니다. 이와 같은 이유로 목재는 비강도(무게 대비 강도)가 높습니다. 목재의 비강도를 다른 재료의 비강도와 비교해보면 인장 성능에서 콘크리트의 약 225배, 철의 44배이고, 압축 성능에서는 콘크리트의 9.5배, 철의 2.1배이며, 휨 성능은 콘크리트의 약 400배, 철의 15.3배에 달합니다. [목재의 현미경적 구조(이, 2012)]   목재는 정하중의 약 2배 높은 충격하중을 견딜 수 있으며, 진동을 감소시키는 성질이 우수한 재료입니다. 이는 목재가 철이 흡수할 수 있는 외부 하중에 의한 에너지 흡수 능력에 비해 9배 높은 에너지를 흡수할 수 있는 탄성과 연성을 가진 재료이기 때문입니다.(엄, 2007).  Q. 목조건축은 화재나 지진 등의 재해에 안전할까?  A. 목재는 연소성 재료이나 목조건축에 사용되는 구조용 목재와 같은 치수가 큰 목재는 표면에 불이 붙는 착화온도가 성냥 등의 작은 치수의 목재의 것보다 훨씬 높습니다. 그리고 목재는 열전도율이 낮으며, 화재에 의해 목재 표면에 형성된 탄화층이 연소에 필요한 산소 공급을 차단하므로 목재 내부까지 타들어 가는 데 오랜 시간이 걸립니다. 또한 온도에 따른 강도 저하가 철보다 낮아 화재 시 철골 건물보다 긴 시간 동안 붕괴하지 않고 견딜 수 있습니다.(Ritter, 1990). 공학목재인 집성재는 2시간 표준내화구조로 인정받아 집성재를 목조건축의 구조재로 사용한다면 12층 이하까지 안전하게 건축할 수 있습니다. 목조건축은 지진에 강합니다. 첫 번째 이유로, 목조건축은 철근콘크리트건축에 비하여 지진이 발생하였을 때 건축물이 받는 지진하중이 작기 때문입니다. 지진하중은 건축물의 자중에 비례하는데 목조건축의 자중은 철근콘크리트건축에 비하여 0.7배에 불과합니다. 둘째로, 목조건축의 부재와 접합부에서 지진에 의해 발생한 에너지흡수량이 크기 때문입니다.  재료 및 하중에 따른 비강도   목조건축은 수많은 구조요소와 짜맞춤 또는 철물접합부로 이루어져 있어, 지진에 의한 하중을 인접 부재와 접합부에서 흡수합니다. 지난 2017년에 발생한 포항 지진으로 인한 해당 지역에서의 현대식 목조주택의 피해는 발생하지 않았습니다. (https://blog.daum.net/kfs4079/17215449).    목조건축은 탄성계수가 높은 부재로 이뤄져 있어, 목조건축에 발생하는 풍(바람)하중을 지표면으로 잘 전달할 수 있습니다. 또한 목조건축에 사용되는 다양한 철물 접합부의 개발 및 발전으로 풍하중에 안전한 건축물이 지어지고 있습니다. 화재 후 철재 I-beam을 목재가 받치고 있는 모습(Ritter, 1990)   Q. 목조주택의 주거성능에서의 장점은 무엇입니까? A. 목조건축은 높은 단열성능으로 냉난방 에너지 절감효과가 큽니다. 일반주택(철근콘크리트) 대비 냉난방비 30% 정도 절감 가능하며 목조건축의 단열성능은 재료와 구조 특성 때문에 높게 나타납니다. 목재의 단열성능은 콘크리트의 7배, 철의 176배, 일반 단열재의 1.5배이며, 목조건축은 구조재 사이에 단열재를 채우는 것이 가능하여 얇은 두께의 벽‧바닥‧지붕으로 고단열 건축이 가능합니다. 목재는 흡습성이 있는 물질입니다. 흡습성이 있는 물체는 놓인 환경의 상대 습도에 따라 습기를 흡‧방습합니다. 이(2012)에 따르면 아크릴 상자에서 뚜껑을 목재로 하였을 때 상대습도 90%의 습한 공기를 상자 내부에 채우더라도 30분 후에는 상대습도가 60∼70%에 도달한다고 하였습니다. 반대로 상자 내부에 습기가 없는 공기를 채웠을 경우 90분 후에는 상대습도가 60%로 맞춰진다고 합니다. 이와 같은 이유로 목조주택에서 생활하면 쾌적한 기분을 느낄 수 있습니다. [목조건축의 벽체와 지붕의 구조재 사이의 단열재 모습(김과 박, 2015)]   목재는 소리를 저음에서 고음까지 균형 있게 흡음하고 잔향이 없으므로 목조주택에서 생활하면 편안함을 느끼게 됩니다. 그러나 우리나라의 대표적인 공동주택인 아파트에 목조주택을 적용하기에는 바닥충격음(경량 및 중량충격음) 차단성능과 사양구조 기준 때문에 어려움이 있습니다. 우리나라는 「건축법」과 「주택법」에 의거 다가구주택, 30세대 미만의 공동주택 등은 바닥충격음 차단성능(경량충격음 58dB, 중량충격음 50dB)을 만족하는 동시에 바닥구조에 두께 210mm 콘크리트를 적용하도록 의무화하고 있습니다.  콘크리트 바닥과 비교하여 일반 목재 바닥으로는 목재가 갖는 재료적 한계로 공동주택 기준을 만족할 수 없는 상황입니다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 구조용 직교 집성판(CLT)을 포함한 목구조 바닥구조 개발을 진행하고 있으며, 경량충격음을 만족하고 중량충격음 기준에 만족하는 결과를 내기도 하였습니다. (김 등 2022).  Q. 목조주택의 최근 트렌드는 무엇입니까? A. 2000년대 초반 고성능 공학목재와 시공 기술 개발로 2017년 브룩 코먼스 UBC 기숙사(높이: 58m, 캐나다 밴쿠버) 완공을 시작으로 미에스트르네(높이: 85.4m, 노르웨이 브루먼달, 2019년), 호호빈(높이: 84m, 오스트리아 빈, 2019년), 사라문화센터(높이: 75m, 스웨덴 셸레프테오, 2021년), 어센트 타워(높이: 86.6m, 미국 밀워키, 2022년) 등 목조주택을 포함한 목조건축물의 고층화가 가속화되고 있습니다. 이처럼 최신의 공학목재와 건축기술의 발달은 고층화와 규모화된 목조건축시장의 활성화를 가능하게 하였으며, 탄소중립과 기후변화 이슈로 그 속도는 더 빨라지고 있습니다. A. 우리나라에서도 국립산림과학원을 중심으로 고층목조건축물의 축조 실현과 다양한 공학목재 개발을 위한 다양한 연구가 진행중에 있습니다. Q. 목조주택에 대한 전문가 견해는 무엇입니까?  A. 19세기 중반 이후 철근콘크리트 구조에 밀려 소규모 주택 중심의 시장에서만 점유율을 차지했던 목조주택은 앞으로 중고층 시장으로 확대될 것이라 예상됩니다. 이는 목재 관련 과학 및 기술의 발달로 고성능 공학목재를 개발하였고, 건설업계에서도 기후변화 대응에 대한 관심이 높아졌기 때문입니다. 일반적인 콘크리트건축에 비해 목조건축은 시공속도가 25% 빠르고, 자재 이동 등 건축현장에서 필요한 교통량을 90% 이상 줄일 수 있으며, 최소한 15% 이상 이산화탄소 배출량을 줄일 수 있기 때문에(심, 2022) 기후변화 시대에 목조건축은 더욱 각광받을 것입니다. 캐나다 건축가 마이클 그린이 “철근콘크리트로 20층 건축물을 지으면 1200톤의 이산화탄소가 배출되는 반면, 나무로 같은 건축물을 지으면 이산화탄소 3100톤을 저장할 수 있다”고 발표한 것처럼 목조건축이 활성화되면 친환경적 건축이 가능해질 것으로 판단됩니다. 우리나라도 이와 같은 이유로 2020년 「건축물의 구조기준 등에 관한 규칙」에서 목구조건축물의 규모제한이 폐지되어 목조주택의 중고층화가 가속화될 것으로 기대됩니다.  
    • 목재이용
    • 목재문화
    2022-08-25
  • (목재바로알기Ⅰ) 피톤치드는 편백나무에서만 나온다?
    피톤치드(Phytoncide)는 편백나무에서만 나오는 것이 아니라 대부분의 나무에서 자신을 보호하기 위해 방출하는 다양한 성분으로 구성된 복합물이다. 그러나, 많은 사람들은 숲의 긍정적 효과의 원인이 피톤치드이며, 피톤치드는 편백나무에서만 나온다고 오해하는 경우가 많다. 이에 산림청(청장 남성현)과 목재문화진흥회(회장 이남호)는 관련  내용을 확인하기 위해 전문가 인터뷰를 진행했다. 도움을 준 전문가는 해당 분야의 연구를 진행한 경험이 있는 목재 관련 국내 최고 전문연구기관인 국립산림과학원(원장 박현)의 임산소재연구과 박미진 박사이다.  먼저, 피톤치드(Phytoncide)란 식물(phyton)을 의미하는 그리스어와 죽이다(cide)를 의미하는 라틴어의 조어(造語)로 ‘식물로부터 방출되어 다른 생물을 죽이는 물질’을 의미하나 현재는 생리활성을 포함해 식물이 만들어내는 휘발성 및 비휘발성 물질을 포괄하는 넓은 의미로 사용된다.  피톤치드는 편백나무 등 일부 특정 나무에만 존재하는 것이 아니다. 일반적으로 나무의 향기물질인 피톤치드는 활엽수보다는 침엽수가 더 많으며, 우리가 흔히 알고 있는 편백 외에도 전나무, 구상나무, 화백, 등에도 많이 함유되어 있다.   나무에서 나오는 향기 즉, 피톤치드는 사람에게 유익한 영향을 준다. 삼나무, 편백 및 나한백 목재는 진정작용을, 삼나무나 편백 잎의 냄새는 머리를 시원하게 하는 각성작용을 하는 것으로 보고되고 있다. 또한 편백은 아토피피부염을 개선시키며, 국내 침엽수가 알러지성 염증이나 천식에 효과가 있음이 알려져 있다. 박미진 박사는 ‘목재의 피톤치드는 천연성분으로 인체에 다양한 효능이 있으므로 목재사용은 인체에 유용한 물질에 노출될 기회가 많아짐을 의미한다 ’며, 목재사용의 중요성을 밝혔다. 한편, 산림청과 목재문화진흥회는 우리 국민이 생활 속에서 잘못 알고 있거나, 오해하고 있는 목재에 관한 사실을 바로 알리기 위해 ‘목재바로알기’코너를 마련하여 매월 제공하며, 8월은 ‘목조주택은 약하다 ?’는 주제를 다룰 예정이다. - 인터뷰 -  Q. 피톤치드(Phytoncide)는 무엇인가요? A. 피톤치드(phytoncide)는 식물(phyton)을 의미하는 그리스어와 죽이다(cide)를 의미하는 라틴어의 조어(造語)이다. 본래 피톤치드는 용어의 기원에서 알 수 있듯이 ‘식물로부터 방출되어 다른 생물을 죽이는 물질’이라는 것을 의미했다. 그러나 현재 피톤치드는 다른 생물을 죽이는 작용뿐만 아니라 생리활성을 갖는 것까지 포함한, 식물이 만들어내는 휘발성물질 및 비휘발성물질을 포괄하는 넓은 의미로 사용되고 있다. 단적인 예로 식물들의 꽃이나 잎에서 나는 향기를 피톤치드라 할 수 있다. 가끔은 피톤치드를 하나의 성분이라고 생각하고 오해하는 경우가 있는데, 피톤치드는 다양한 성분들로 구성되어 있는 복합물이다. A. 피톤치드는 식물, 곤충, 사람에 이르기까지 여러가지 작용을 한다. 식물은 피톤치드를 방출하여 다른 식물의 성장이나 종자의 발아를 억제시킨다. 또한 해충의 섭식작용을 억제하기도 하며 수분을 위해 곤충을 유인하기도 한다.  Q. 피톤치드는 편백나무에서만 나오는 것인가요? A. 종족번식, 해충방어, 신호전달 역할을 하는 피톤치드는 식물이 살아남기 위해 만들어 내는 비밀병기라 할 수 있다. 그래서 일부 특정 나무에만 피톤치드가 존재하는 것은 아니다. 피톤치드는 나무의 잎, 줄기, 뿌리, 꽃 등에 모두 존재한다. 다만 각각의 부위에 존재하는 피톤치드 양이나 구성성분들에서 차이가 있다. 일반적으로 나무의 향기물질인 피톤치드는 활엽수보다는 침엽수가 더 많다.   편백에 피톤치드가 많다는 것은 많이 알려져 있다. 그러나 편백 이외에도     전나무, 구상나무, 화백, 눈측백나무 등에도 피톤치드가 많이 함유되어 있다.  [수종별 정유(Essential oils)의 수율]     Q. 피톤치드는 어떤 효과가 있나요? 목재는 인체에 어떤 영향을 줄까요? A. 나무에서 나오는 향기는 사람에게 유익한 영향을 준다. 삼나무, 편백 및 나한백 목재는 진정작용을, 삼나무나 편백 잎의 냄새는 머리를 시원하게 하는 각성작용을 하는 것으로 보고되고 있다. 또한 편백은 아토피피부염을 개선시키며, 국내 침엽수가 알러지성 염증이나 천식에 효과가 있음이 알려지고 있다. 국립산림과학원에서는 목재가 아토피피부염을 감소시킬 수 있음을 밝혔다. 아토피피부염을 유발시킨 마우스(쥐) 모델에 4주간 국내산 소나무, 잣나무, 낙엽송, 편백 판재를 각각 노출시킨 결과, 아토피피부염 유발인자인 혈중 면역글로불린 E(IgE)※의 농도가 감소되고 피부질환 증상이 완화되는 것을 확인하였다.     ※ 면역글로불린 E(IgE) : 아토피피부염 유발인자, 아토피피부염 환자는 대체적으로 혈중 IgE 농도가 증가함. [아토피 피부염 마우스의 혈청 IgE 농도]   Q. 목재의 인체에 대한 영향에 대한 전문가의 견해는? A. 목재에서 나오는 피톤치드는 나무가 만들어내는 천연성분이며 다양한 효능이 알려져 있다. 따라서 목재의 사용은 목재에서 나오는 유용한 물질에 노출될 기회가 많아지고 이것은 인체에 유익한 효과를 가져올 수 있을 것이다. 화학물질의 위험성이 제기되고 물질 안전성에 대한 요구도가 높은 이때, 천연재료인 목재의 많은 사용으로 그 답을 찾으면 좋을 것 같다.  
    • 목재이용
    2022-07-21

목재이용 검색결과

  • (목재바로알기Ⅲ) 목조주택은 비싸다?
    일반인들은 목조주택에 대해 막연하게 비싸다는 인식이 있다. 그러나 다양한 건축공법과 규모에 따라 건축비용에 차이가 있으며, 일반 주택에서 목조건축이 경제성이 더 높다는 분석도 있다. 또한, 건축비 외에 거주자의 건강과 환경 요소를 감안한다면 오히려 유리한 측면이 많다. 이에 정확한 정보를 확인과 오해를 해소하기 위해 산림청(청장 남성현)과 목재문화진흥회(회장 이남호)는 관련 내용을 전문가 인터뷰를 통해 확인하였다. 도움을 준 전문가는 해당 분야의 연구 경험이 풍부한 목재 관련 국내 최고 전문연구기관인 국립산림과학원(원장 박현)의 목재공학연구과 심국보 과장이다. 인터뷰에 따르면 일반 목조주택에 많이 활용되는 경골목구조의 경우 철근콘크리트에 비해 공사비에 있어 경제적이라고 한다. 경골목구조의 경우 건식공법으로 공사기간이 짧고, 현장 인력이 적게 소요되는 것에 기인한다. 또한, 목조빌딩이나 목조아파트 등의 대형 목조건축의 경우 경우 5∼10% 공사비가 더 소요되는 것이 사실이나 관련 수요가 증가하고 최신 공법이 개발되며 점차 그 차이가 줄어들 것으로 예상하고 있다. 또한, 목조주택은 공사비뿐 아니라 그 외적인 측면에서 많은 장점을 가지고 있다. 수명이 다한 건축물의 폐기과정에서 발생하는 목재의 재사용이나 재활용률은 환경에 기여하는 효과가 크다는 장점이 있으며, 주택에 거주하는 사람들에게 제공되는 목재의 건강에 기여하는 효과와 쾌적한 거주환경 등은 비용으로 환산할 수 없는 목주주택의 강점이다. 심국보 과장은 ‘목조주택의 저변이 확대되면 경제성 문제는 사라질 것이며, 오히려 목재가 갖는 환경 친화성과 건강 기여도는 오히려 인간의 거주 환경을 풍요롭게 할 것’이라며, ‘기후변화시대 목조건축은 우리의 미래가 될 것’이라고 기대감을 밝혔다.  한편, 산림청과 목재문화진흥회는 우리 국민이 생활 속에서 잘못 알고 있거나, 오해하고 있는 목재에 관한 사실을 바로 알리기 위해 ‘목재바로알기’코너를 마련하였으며, 2023년에는 보다 다양한 분야에서 관련 정보를 제공할 계획이다. 인터뷰 원문 - 심국보 과장- Q. 안녕하세요. 간단한 자기소개 부탁드립니다. A. 안녕하세요 국립산림과학원에서 목재공학연구과장으로 근무하고 있는 심국보입니다. Q. 높아진 전원생활 선호도, 쾌적한 주거 환경에 대한 관심이 높아지며 목조주택을 꿈꾸는 사람이 늘고 있습니다. 이에 따라 친환경적인 목조주택 수요가 증가하는 추세지만, 많은 사람들에게 목조주택이 비싸다는 선입견이 만연해 있습니다. 목조주택이 정말 비싼 거주공간인 것인지 과장님의 의견을 듣고 싶습니다. A. 많은 분들이 목조주택이 비싸다고 생각하시는데 주택의 가격만이 아니라  ‘경제성’에 대해 고려해본다면 목조주택이 합리적인 형태의 주거 기능을 제공한다고 볼 수 있습니다. 일반적으로 건축물의 경제성은 건설, 사용, 폐기 과정에서의 비용과 편익을 고려하여 평가합니다. 그러나 건축물을 계획할 때 이 모든 과정을 고려하여 평가하는 경우는 드물고, 건축주는 주로 건설에 드는 비용을 고려할 때가 많습니다. Q. 정말 궁금한데요, 어떤 내용일까요? A. 이제부터 소개해드릴 몇 가지 가정을 포함한 건설비용 비교 결과를 통해 목조건축의 경제적 효용성을 확인할 수 있습니다. 목조건축은 주거성능이 우수하고 단열성능과 기밀성능 등 건축물의 품질도 우수하며 시공비용에서도 강점이 있다고 알려져 있지만 공사비에 대한 분석적인 접근은 많지 않습니다.  먼저, (사)한국목조건축협회에서 수행한 ‘건축 공법 간 공사비 비교’결과를 바탕으로 목조건축의 건축비용을 소개해 드릴건데. 쉽게 말하면 같은 설계의 건축물에 대해 다른 구조공법을 적용하여 건축비용을 산정하는 것을 말합니다. 건축비용 산정 대상 건축물은 국토해양부의 농어촌 표준주택 모델 중 농어촌주택(공고 2012-1117호, 농립-12-26-가)으로 하였고 면적은 111.59㎡로, 철근콘크리트 공법과 경골목구조 공법으로 설계하였을 경우의 건축비를 비교하였습니다. 표준주택 모델 농어촌주택(농림-12-26-가)   Q. 철근콘크리트 공법과 경골목구조 공법이 어떤 것인지 간단한 설명 부탁드립니다. A. 철근콘크리트 공법은 우리나라에서 가장 널리 쓰이는 공법 중 하나입니다. 우리가 흔히 알고 있는 아파트나 건물들이 철근콘크리트 공법으로 지어진 건물입니다. 경골목구조 공법은 서양의 벽식 구조가 목구조 형태로 변형된 공법으로 벽 전체가 하중을 분산하여 지지하는 방식으로 지어진 건물입니다. Q. 이 두 가지 공법을 비교하였을 때 유의미한 차이점이 있었나요? A. 동등한 조건을 위해 단면을 동일하게 구성하였으며, 상세 내역 분석 결과 비용적 차이를 보인 요소는 구조공사, 단열공사, 바탕틀 공사였습니다. 2014년 기준의 건설비용으로 경골목구조 공법은 구조체 공사에 철근콘크리트 공사(12,650.750원)와 목구조 공사(16,732,450원)로 총 29,383,200원이 소요되는 것으로 계산되었고, 철근콘크리트 공법은 구조체 공사에 37,692,050원이 소요되는 것으로 계산되었습니다. 구조체 공사 비용으로 경골목구조 공법이 8,308,850원 적게 들었는데, 경골목구조 공법은 건식공법으로 현장에서의 짧은 작업기간과 적은 현장 인력에 의해 건설비용이 절감된 것으로 판단됩니다. 내장공사와 외장공사에서는 재료의 시공 편이성이 높은 경골목구조 공법이 철근콘크리트 공법보다 4,116,000원이 적게 드는 것으로 계산되었습니다. 건축을 위한 기본적인 공사가 같은 조건이라 가정할 때 경골목구조 공법이 콘크리트 공법에 비하여 적은 비용이 소요되었습니다.    비록, 설계에 따라 전체 공사비용에서 골조공사비가 차지하는 비율이 다를 수 있고 분석결과의 시점의 차이가 있어 경골목구조 주택이 철근콘크리트 공법보다 싸다고 단언할 수는 없지만 적어도 세간에 알려진 바와 같이 경골목구조 주택이 엄청나게 비싸지 않은 공법이라는 것을 알 수 있습니다. Q. 저도 막연히 철근콘크리트 공법이 더 저렴할 거란 인식이 있었는데 새로운 사실을 알게 되었네요. 또 다른 비교 방법이 있을까요? A. 네, 두 번째로 ‘공법 간 유효 실내면적 비교’ 방법이 있습니다. 같은 단열성능을 나타내는 벽체라 할지라도 공법에 따라 그 두께가 다른데 이 두께의 차이에 따라 실내면적이 달라집니다. 단열공사의 경우 경골목구조 주택이 약 52% 정도의 비용만으로 철근콘크리트 구조 주택과 유사한 단열성능을 얻을 수 있다는 사실을 확인했습니다.    건축재료로 사용하는 목재와 공학목재의 우수한 단열성능과 건식시공에 의한 시공의 정밀성, 구조와 단열공사에 드는 재료비와 짧은 공사기간에 따른 인건비 절감 등에 따른 결과로 생각됩니다. 동등한 단열성능을 나타내는 경골목구조의 벽체 두께와 철근콘크리트 구조의 벽체 두께를 비교하였을 때 전자가 더 얇기 때문에 경골목구조의 유효 실내면적이 약 7% 정도 넓게 나타납니다(내·외벽이 차지하는 면적 제외).    건축법규의 기준에 따라 유효 실내면적을 산정하면 경골목구조 주택이 약 3% 정도 넓게 나타나며 같은 건축면적에서 더 넓은 실내면적을 사용할 수 있는 장점은 금액으로 환산되지 않는 또 다른 경골목구조 주택의 편익이라고 말할 수 있습니다. 산림생명자원연구부 종합연구동   Q. 해외에서는 목조빌딩, 목조아파트 등 대형 목조건축이 늘어나는 추세인데 우리나라의 경우 일반주택이 아닌 대형 목조건축의 건설비용은 어떠한가요? A. 대형 목조건축은 우리나라의 그 사례가 많지 않아 다른 공법과의 건설 비용을 직접 비교하기 어렵습니다. 국립산림과학원에서 실연한 산림생명자원연구부 종합연구동과 한그린 목조관의 개요를 소개하는 것으로 건축비를 비교할 수 있을 것 같은데, 두 건축물의 설계자는 철근콘크리트 구조로 동일한 디자인으로 시공하면 목구조 공법보다 약 5-10% 정도 낮은 가격일 것으로 판단하였습니다. 대형 목조건축의 시공이 늘어날수록 목조건축 산업이 발전하게 될 것이며, 현재의 시공비용 차이는 점차 줄어들 것으로 생각됩니다. Q. 아무래도 목재라는 재료의 특성상 목재를 보호하며 설계·시공하더라도 상대적으로 빗물과 자외선에 취약하지 않을지 염려가 되긴 합니다. 이렇다면 목조주택이 다른 건축물에 비해 유지보수 비용이 더 발생하지 않을까요? A. 말씀하신 것처럼 목조건축의 유지와 보수를 위해 큰 비용이 필요하다는 우려가 있지만 목조건축에 대한 경험이 많아지면서 유지보수에 대한 경험과 지식도 늘어나고 있습니다. 목재가 가진 약점 중 하나인 빗물과 자외선에서의 색 변화 또는 장기적인 물성의 변화로부터 목재를 보호하는 방법에 따라 설계하고 시공한다면 유지보수에 대한 염려가 줄어들 것입니다. 빗물과 자외선에 직접 노출되는 목재 재료가 많다면 정기적으로(3-5년) 목재의 보호를 위한 도료 작업이 필요합니다. 이는 구조체에 따른 유지보수비용이 아니라 외장재료에 대한 유지보수 비용으로 목조주택에만 한정되어있는 비용이라고 할 수는 없습니다.      따라서 목구조 공법이나 다른 공법의 건축물의 사용과정에서 발생하는 비용은 구조재료에 따른 차이라고 하기는 어렵다고 말씀드릴 수 있습니다. 또한, 건축물이 수명을 다한 후에 폐기과정에서도 비용이 발생하는데 목재는 콘크리트보다 재사용과 재활용률이 더 높을 것으로 판단되나 아직 우리나라에서 검증된 결과는 없습니다. 따라서 폐기과정에서의 경제성을 논하기는 아직 이르다고 판단됩니다. 한그린 목조관   Q. 금액으로 환산할 수 있는 비용적인 측면 뿐만 아니라 다른 경제적인 가치가 더 존재할까요? A. 건축물의 경제성은 단순히 건설비용만으로 비교할 수 없습니다. 비용 분석은 일반적으로 건축물을 짓고 사용하고 폐기하는 과정에서의 금전적인 가치만을 포함하고 있죠. 목조건축은 철근콘크리트 건축보다 거주자의 육체적인 건강과 심리적 건강을 돕는다는 연구 결과가 더 많이 존재합니다. 목재는 공기와 수분 평형을 이루는 물질로써 습도가 높으면 수분을 흡수하고, 낮으면 방출하여 내부 습도를 조절하는 상대습도 조절 기능을 지니고 있어 목조주택에 거주하면 쾌적함을 느낄 수 있게 해줍니다.  특히 콘크리트 주택보다는 목조건축이 인체에 유익하고 환경에 유리하다는 주장은 재료의 장단점 측면에서 합리적이라고 생각합니다. 건강한 주택, 쾌적한 주택과 같은 편익은 목조주택에서 더 두드러지는 특징을 보여주고 있습니다. Q. 마지막으로, 목조주택 거주자들이 느낄 수 있는 지속가능성과 경제성에 대한 전문가로서의 전반적인 의견이 있으실까요?  A. 목조주택은 이미 시공비용 측면에서, 사용과정의 비용 측면에서, 거주자의 만족도 측면에서 넓은 선택을 받고 있습니다. 금액으로 환산할 수 있는 이익과 그렇지 못한 편익에서 목조주택은 우수하다고 인정받고 있다고 생각합니다. 2020년 기준으로 건축되는 목조건축의 80%는 단독주택이며, 우리나라 단독주택 7채 중 1채(14%)는 목조주택으로 지어집니다. 이렇듯 목조주택이 점점 늘어나는 가운데 규정과 지침에 따라 안전하고 건강하게 설계하고 시공·활용한다면 많은 분들이 믿고 거주할 수 있는 좋은 목조주택이 실현될 수 있으리라 생각합니다.    
    • 목재이용
    • 목재문화
    2022-12-09
  • (목재바로알기Ⅱ) 목조주택은 약하다?! 정말 그럴까?
    산림청(청장 남성현)과 목재문화진흥회(회장 이남호)는 국립산림과학원(원장 박현)의 도움을 받아 우리 국민이 생활 속에서 잘못 알고 있거나, 오해하고 있는 목재에 관한 사실을 바로 알리기 위해 매월 ‘목재바로알기’코너를 마련하고 배포하고 있다. 그 두 번째는 목조주택의 구조적 안전성에 관한 것이다. 어려서부터 많은 사람들이 읽어온 ‘아기돼지 삼형제’라는 동화에서 짚더미나 목재로 지은 집은 늑대의 입김에 무너지고 벽돌집만이 튼튼하게 남아있다. 동화에서처럼 목조주택은 구조적으로 약할까? 특히 최근의 지진이나 태풍 등의 자연재해 앞에서 목조주택은 안전할까? 사람들의 막연한 인식에 자리잡은 목조주택에 대한 진실은 무엇인지 전문가로부터 정확한 정보를 확인하였다. 이러한 궁금증 해결을 위해 목재 관련 전문연구기관인 국립산림과학원 목재공학연구과 김철기 박사에게 답을 구했다. 김철기 박사는  한국목재공학 회원으로 목구조 분야의 실무 전문가이다.  먼저, 우리나라 목조주택은 ‘목재제품의 규격과 품질기준’ 고시에 맞게 생산되고, 목조건축물은 ‘건축구조기준’에서 요구하는 성능에 따라 설계․시공되므로 타구조에 비해 약하다는 것은 잘못된 말이다. 모든 건축물은 규모나 장소, 형태에 따라 요구되는 구조성능이 다르며, 각각에 맞는 규정에 따라 건축되고 있다.  목재는 빨대다발의 벌집구조 형태를 하고 있어 비강도(무게 대비 강도)가 높다. 콘크리트에 비해 인장성능은 약 225배, 압축성능은 9.5배, 휨성능은 약 400배 강하며, 충격에 견디고 진동을 감소시키는 성질 또한 우수하다. 이에 따라 최근에는 고층 목조건축물 시공이 가능할 정도로 소재나 건축기술이 개발되어 있다. 최근 캐나다나 노르웨이, 스웨덴, 미국 등에서는 80m가 넘는 목조건축물이 들어서고 있다.  목재는 연소성 재료이나 큰 단면의 경우 불이 붙는 착화온도가 성냥 등의 작은 치수에 비해 훨씬 높으며, 열전도율이 낮고, 화재시 목재 표면에 탄화층이 형성되어 연소에 필요한 산소공급을 차단하므로 내부까지 타들어가는데 오랜 시간이 걸린다. 이로 인해 화재시 충분한 인명대피 시간을 확보할 수 있어 화재에 안전한 건축물이라 할 수 있다. 뿐만 아니라 재해에도 강하다. 목조건축은 수많은 짜맞춤 또는 철물 접합부로 구조부가 형성되어 지진 발생시 에너지를 흡수하며, 건물하중이 철근콘크리트의 0.7배에 불과해 적은 지진하중을 받게된다. 또한 다양한 철물 접합부의 개발로 태풍 등으로 인한 풍(바람)하중에 강하다. 그 외에도 주거성능에 있어 높은 단열성능으로 냉난방비를 절감할 수 있으며, 흡습성능이 높아 실내 습도 조절이 가능하다. 그리고 균형있는 흡음으로 잔향이 없이 거주자의 생활 편의성을 높여준다. 그러나, 아직 아파트 등에 적용하기 위해 현행 규정에 맞는 바닥충력음의 차단성능을 확보하기 위한 연구가 더 필요한 실정이다. 김철기 박사는 ‘목조건축의 고층화와 규모화는 탄소중립사회로의 전환을 위해 보다 가속화될 것으로 생각된다’며 ‘인간에게 편하고 안전한 주거환경을 제공할 수 있는 목조건축이 잘못된 사실로 저해되서는 안된다. 연구자들은 보다 많은 사람들이 친환경 목조주택에서 안전하고 행복한 생활을 영위하도록 필요한 연구에 더욱 매진할 것’이라며 포부를 밝혔다.  한편, 산림청과 목재문화진흥회는 다음 호(10월)에서 ‘목재로 집을 지으면 비싸다?’는 주제에 대한 ‘목재바로알기’자료를 제공할 예정이라고 밝혔다.   - 인터뷰 -  Q. 목조주택은 다른 구조에 비해 약한가요? A. 주택의 규모, 장소, 형태 등에 따라 요구하는 구조 성능이 다르나, 일반적인 주택에서 요구하는 구조 성능을 목조주택이 충분히 만족할 수 있습니다. 목조주택에 사용하는 구조용 목재제품은 국립산림과학원 고시 「목재제품의 규격과 품질기준」에 맞게 생산하도록 법제화되어 있으며, 국토교통부 고시 「건축구조기준」 내 구조용 목재제품의 성능이 제시되어 있어 일반적인 주택에서 요구하는 구조 성능에 맞게 목재제품을 배치하고 구성하여 구조적으로 안전한 주택을 건축할 수 있습니다. 따라서 목조주택이라 할지라도 타 구조에 비하여 약한 것은 잘못된 말입니다. Q. 목재가 갖는 구조적 강점은 무엇입니까? A. 목재의 단면을 현미경으로 살펴보면 빨대 다발이 묶여 있는 것과 같은 벌집 구조로 이루어져 있습니다. 이와 같은 이유로 목재는 비강도(무게 대비 강도)가 높습니다. 목재의 비강도를 다른 재료의 비강도와 비교해보면 인장 성능에서 콘크리트의 약 225배, 철의 44배이고, 압축 성능에서는 콘크리트의 9.5배, 철의 2.1배이며, 휨 성능은 콘크리트의 약 400배, 철의 15.3배에 달합니다. [목재의 현미경적 구조(이, 2012)]   목재는 정하중의 약 2배 높은 충격하중을 견딜 수 있으며, 진동을 감소시키는 성질이 우수한 재료입니다. 이는 목재가 철이 흡수할 수 있는 외부 하중에 의한 에너지 흡수 능력에 비해 9배 높은 에너지를 흡수할 수 있는 탄성과 연성을 가진 재료이기 때문입니다.(엄, 2007).  Q. 목조건축은 화재나 지진 등의 재해에 안전할까?  A. 목재는 연소성 재료이나 목조건축에 사용되는 구조용 목재와 같은 치수가 큰 목재는 표면에 불이 붙는 착화온도가 성냥 등의 작은 치수의 목재의 것보다 훨씬 높습니다. 그리고 목재는 열전도율이 낮으며, 화재에 의해 목재 표면에 형성된 탄화층이 연소에 필요한 산소 공급을 차단하므로 목재 내부까지 타들어 가는 데 오랜 시간이 걸립니다. 또한 온도에 따른 강도 저하가 철보다 낮아 화재 시 철골 건물보다 긴 시간 동안 붕괴하지 않고 견딜 수 있습니다.(Ritter, 1990). 공학목재인 집성재는 2시간 표준내화구조로 인정받아 집성재를 목조건축의 구조재로 사용한다면 12층 이하까지 안전하게 건축할 수 있습니다. 목조건축은 지진에 강합니다. 첫 번째 이유로, 목조건축은 철근콘크리트건축에 비하여 지진이 발생하였을 때 건축물이 받는 지진하중이 작기 때문입니다. 지진하중은 건축물의 자중에 비례하는데 목조건축의 자중은 철근콘크리트건축에 비하여 0.7배에 불과합니다. 둘째로, 목조건축의 부재와 접합부에서 지진에 의해 발생한 에너지흡수량이 크기 때문입니다.  재료 및 하중에 따른 비강도   목조건축은 수많은 구조요소와 짜맞춤 또는 철물접합부로 이루어져 있어, 지진에 의한 하중을 인접 부재와 접합부에서 흡수합니다. 지난 2017년에 발생한 포항 지진으로 인한 해당 지역에서의 현대식 목조주택의 피해는 발생하지 않았습니다. (https://blog.daum.net/kfs4079/17215449).    목조건축은 탄성계수가 높은 부재로 이뤄져 있어, 목조건축에 발생하는 풍(바람)하중을 지표면으로 잘 전달할 수 있습니다. 또한 목조건축에 사용되는 다양한 철물 접합부의 개발 및 발전으로 풍하중에 안전한 건축물이 지어지고 있습니다. 화재 후 철재 I-beam을 목재가 받치고 있는 모습(Ritter, 1990)   Q. 목조주택의 주거성능에서의 장점은 무엇입니까? A. 목조건축은 높은 단열성능으로 냉난방 에너지 절감효과가 큽니다. 일반주택(철근콘크리트) 대비 냉난방비 30% 정도 절감 가능하며 목조건축의 단열성능은 재료와 구조 특성 때문에 높게 나타납니다. 목재의 단열성능은 콘크리트의 7배, 철의 176배, 일반 단열재의 1.5배이며, 목조건축은 구조재 사이에 단열재를 채우는 것이 가능하여 얇은 두께의 벽‧바닥‧지붕으로 고단열 건축이 가능합니다. 목재는 흡습성이 있는 물질입니다. 흡습성이 있는 물체는 놓인 환경의 상대 습도에 따라 습기를 흡‧방습합니다. 이(2012)에 따르면 아크릴 상자에서 뚜껑을 목재로 하였을 때 상대습도 90%의 습한 공기를 상자 내부에 채우더라도 30분 후에는 상대습도가 60∼70%에 도달한다고 하였습니다. 반대로 상자 내부에 습기가 없는 공기를 채웠을 경우 90분 후에는 상대습도가 60%로 맞춰진다고 합니다. 이와 같은 이유로 목조주택에서 생활하면 쾌적한 기분을 느낄 수 있습니다. [목조건축의 벽체와 지붕의 구조재 사이의 단열재 모습(김과 박, 2015)]   목재는 소리를 저음에서 고음까지 균형 있게 흡음하고 잔향이 없으므로 목조주택에서 생활하면 편안함을 느끼게 됩니다. 그러나 우리나라의 대표적인 공동주택인 아파트에 목조주택을 적용하기에는 바닥충격음(경량 및 중량충격음) 차단성능과 사양구조 기준 때문에 어려움이 있습니다. 우리나라는 「건축법」과 「주택법」에 의거 다가구주택, 30세대 미만의 공동주택 등은 바닥충격음 차단성능(경량충격음 58dB, 중량충격음 50dB)을 만족하는 동시에 바닥구조에 두께 210mm 콘크리트를 적용하도록 의무화하고 있습니다.  콘크리트 바닥과 비교하여 일반 목재 바닥으로는 목재가 갖는 재료적 한계로 공동주택 기준을 만족할 수 없는 상황입니다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 구조용 직교 집성판(CLT)을 포함한 목구조 바닥구조 개발을 진행하고 있으며, 경량충격음을 만족하고 중량충격음 기준에 만족하는 결과를 내기도 하였습니다. (김 등 2022).  Q. 목조주택의 최근 트렌드는 무엇입니까? A. 2000년대 초반 고성능 공학목재와 시공 기술 개발로 2017년 브룩 코먼스 UBC 기숙사(높이: 58m, 캐나다 밴쿠버) 완공을 시작으로 미에스트르네(높이: 85.4m, 노르웨이 브루먼달, 2019년), 호호빈(높이: 84m, 오스트리아 빈, 2019년), 사라문화센터(높이: 75m, 스웨덴 셸레프테오, 2021년), 어센트 타워(높이: 86.6m, 미국 밀워키, 2022년) 등 목조주택을 포함한 목조건축물의 고층화가 가속화되고 있습니다. 이처럼 최신의 공학목재와 건축기술의 발달은 고층화와 규모화된 목조건축시장의 활성화를 가능하게 하였으며, 탄소중립과 기후변화 이슈로 그 속도는 더 빨라지고 있습니다. A. 우리나라에서도 국립산림과학원을 중심으로 고층목조건축물의 축조 실현과 다양한 공학목재 개발을 위한 다양한 연구가 진행중에 있습니다. Q. 목조주택에 대한 전문가 견해는 무엇입니까?  A. 19세기 중반 이후 철근콘크리트 구조에 밀려 소규모 주택 중심의 시장에서만 점유율을 차지했던 목조주택은 앞으로 중고층 시장으로 확대될 것이라 예상됩니다. 이는 목재 관련 과학 및 기술의 발달로 고성능 공학목재를 개발하였고, 건설업계에서도 기후변화 대응에 대한 관심이 높아졌기 때문입니다. 일반적인 콘크리트건축에 비해 목조건축은 시공속도가 25% 빠르고, 자재 이동 등 건축현장에서 필요한 교통량을 90% 이상 줄일 수 있으며, 최소한 15% 이상 이산화탄소 배출량을 줄일 수 있기 때문에(심, 2022) 기후변화 시대에 목조건축은 더욱 각광받을 것입니다. 캐나다 건축가 마이클 그린이 “철근콘크리트로 20층 건축물을 지으면 1200톤의 이산화탄소가 배출되는 반면, 나무로 같은 건축물을 지으면 이산화탄소 3100톤을 저장할 수 있다”고 발표한 것처럼 목조건축이 활성화되면 친환경적 건축이 가능해질 것으로 판단됩니다. 우리나라도 이와 같은 이유로 2020년 「건축물의 구조기준 등에 관한 규칙」에서 목구조건축물의 규모제한이 폐지되어 목조주택의 중고층화가 가속화될 것으로 기대됩니다.  
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    2022-08-25
  • (목재바로알기Ⅰ) 피톤치드는 편백나무에서만 나온다?
    피톤치드(Phytoncide)는 편백나무에서만 나오는 것이 아니라 대부분의 나무에서 자신을 보호하기 위해 방출하는 다양한 성분으로 구성된 복합물이다. 그러나, 많은 사람들은 숲의 긍정적 효과의 원인이 피톤치드이며, 피톤치드는 편백나무에서만 나온다고 오해하는 경우가 많다. 이에 산림청(청장 남성현)과 목재문화진흥회(회장 이남호)는 관련  내용을 확인하기 위해 전문가 인터뷰를 진행했다. 도움을 준 전문가는 해당 분야의 연구를 진행한 경험이 있는 목재 관련 국내 최고 전문연구기관인 국립산림과학원(원장 박현)의 임산소재연구과 박미진 박사이다.  먼저, 피톤치드(Phytoncide)란 식물(phyton)을 의미하는 그리스어와 죽이다(cide)를 의미하는 라틴어의 조어(造語)로 ‘식물로부터 방출되어 다른 생물을 죽이는 물질’을 의미하나 현재는 생리활성을 포함해 식물이 만들어내는 휘발성 및 비휘발성 물질을 포괄하는 넓은 의미로 사용된다.  피톤치드는 편백나무 등 일부 특정 나무에만 존재하는 것이 아니다. 일반적으로 나무의 향기물질인 피톤치드는 활엽수보다는 침엽수가 더 많으며, 우리가 흔히 알고 있는 편백 외에도 전나무, 구상나무, 화백, 등에도 많이 함유되어 있다.   나무에서 나오는 향기 즉, 피톤치드는 사람에게 유익한 영향을 준다. 삼나무, 편백 및 나한백 목재는 진정작용을, 삼나무나 편백 잎의 냄새는 머리를 시원하게 하는 각성작용을 하는 것으로 보고되고 있다. 또한 편백은 아토피피부염을 개선시키며, 국내 침엽수가 알러지성 염증이나 천식에 효과가 있음이 알려져 있다. 박미진 박사는 ‘목재의 피톤치드는 천연성분으로 인체에 다양한 효능이 있으므로 목재사용은 인체에 유용한 물질에 노출될 기회가 많아짐을 의미한다 ’며, 목재사용의 중요성을 밝혔다. 한편, 산림청과 목재문화진흥회는 우리 국민이 생활 속에서 잘못 알고 있거나, 오해하고 있는 목재에 관한 사실을 바로 알리기 위해 ‘목재바로알기’코너를 마련하여 매월 제공하며, 8월은 ‘목조주택은 약하다 ?’는 주제를 다룰 예정이다. - 인터뷰 -  Q. 피톤치드(Phytoncide)는 무엇인가요? A. 피톤치드(phytoncide)는 식물(phyton)을 의미하는 그리스어와 죽이다(cide)를 의미하는 라틴어의 조어(造語)이다. 본래 피톤치드는 용어의 기원에서 알 수 있듯이 ‘식물로부터 방출되어 다른 생물을 죽이는 물질’이라는 것을 의미했다. 그러나 현재 피톤치드는 다른 생물을 죽이는 작용뿐만 아니라 생리활성을 갖는 것까지 포함한, 식물이 만들어내는 휘발성물질 및 비휘발성물질을 포괄하는 넓은 의미로 사용되고 있다. 단적인 예로 식물들의 꽃이나 잎에서 나는 향기를 피톤치드라 할 수 있다. 가끔은 피톤치드를 하나의 성분이라고 생각하고 오해하는 경우가 있는데, 피톤치드는 다양한 성분들로 구성되어 있는 복합물이다. A. 피톤치드는 식물, 곤충, 사람에 이르기까지 여러가지 작용을 한다. 식물은 피톤치드를 방출하여 다른 식물의 성장이나 종자의 발아를 억제시킨다. 또한 해충의 섭식작용을 억제하기도 하며 수분을 위해 곤충을 유인하기도 한다.  Q. 피톤치드는 편백나무에서만 나오는 것인가요? A. 종족번식, 해충방어, 신호전달 역할을 하는 피톤치드는 식물이 살아남기 위해 만들어 내는 비밀병기라 할 수 있다. 그래서 일부 특정 나무에만 피톤치드가 존재하는 것은 아니다. 피톤치드는 나무의 잎, 줄기, 뿌리, 꽃 등에 모두 존재한다. 다만 각각의 부위에 존재하는 피톤치드 양이나 구성성분들에서 차이가 있다. 일반적으로 나무의 향기물질인 피톤치드는 활엽수보다는 침엽수가 더 많다.   편백에 피톤치드가 많다는 것은 많이 알려져 있다. 그러나 편백 이외에도     전나무, 구상나무, 화백, 눈측백나무 등에도 피톤치드가 많이 함유되어 있다.  [수종별 정유(Essential oils)의 수율]     Q. 피톤치드는 어떤 효과가 있나요? 목재는 인체에 어떤 영향을 줄까요? A. 나무에서 나오는 향기는 사람에게 유익한 영향을 준다. 삼나무, 편백 및 나한백 목재는 진정작용을, 삼나무나 편백 잎의 냄새는 머리를 시원하게 하는 각성작용을 하는 것으로 보고되고 있다. 또한 편백은 아토피피부염을 개선시키며, 국내 침엽수가 알러지성 염증이나 천식에 효과가 있음이 알려지고 있다. 국립산림과학원에서는 목재가 아토피피부염을 감소시킬 수 있음을 밝혔다. 아토피피부염을 유발시킨 마우스(쥐) 모델에 4주간 국내산 소나무, 잣나무, 낙엽송, 편백 판재를 각각 노출시킨 결과, 아토피피부염 유발인자인 혈중 면역글로불린 E(IgE)※의 농도가 감소되고 피부질환 증상이 완화되는 것을 확인하였다.     ※ 면역글로불린 E(IgE) : 아토피피부염 유발인자, 아토피피부염 환자는 대체적으로 혈중 IgE 농도가 증가함. [아토피 피부염 마우스의 혈청 IgE 농도]   Q. 목재의 인체에 대한 영향에 대한 전문가의 견해는? A. 목재에서 나오는 피톤치드는 나무가 만들어내는 천연성분이며 다양한 효능이 알려져 있다. 따라서 목재의 사용은 목재에서 나오는 유용한 물질에 노출될 기회가 많아지고 이것은 인체에 유익한 효과를 가져올 수 있을 것이다. 화학물질의 위험성이 제기되고 물질 안전성에 대한 요구도가 높은 이때, 천연재료인 목재의 많은 사용으로 그 답을 찾으면 좋을 것 같다.  
    • 목재이용
    2022-07-21

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  • (목재바로알기Ⅲ) 목조주택은 비싸다?
    일반인들은 목조주택에 대해 막연하게 비싸다는 인식이 있다. 그러나 다양한 건축공법과 규모에 따라 건축비용에 차이가 있으며, 일반 주택에서 목조건축이 경제성이 더 높다는 분석도 있다. 또한, 건축비 외에 거주자의 건강과 환경 요소를 감안한다면 오히려 유리한 측면이 많다. 이에 정확한 정보를 확인과 오해를 해소하기 위해 산림청(청장 남성현)과 목재문화진흥회(회장 이남호)는 관련 내용을 전문가 인터뷰를 통해 확인하였다. 도움을 준 전문가는 해당 분야의 연구 경험이 풍부한 목재 관련 국내 최고 전문연구기관인 국립산림과학원(원장 박현)의 목재공학연구과 심국보 과장이다. 인터뷰에 따르면 일반 목조주택에 많이 활용되는 경골목구조의 경우 철근콘크리트에 비해 공사비에 있어 경제적이라고 한다. 경골목구조의 경우 건식공법으로 공사기간이 짧고, 현장 인력이 적게 소요되는 것에 기인한다. 또한, 목조빌딩이나 목조아파트 등의 대형 목조건축의 경우 경우 5∼10% 공사비가 더 소요되는 것이 사실이나 관련 수요가 증가하고 최신 공법이 개발되며 점차 그 차이가 줄어들 것으로 예상하고 있다. 또한, 목조주택은 공사비뿐 아니라 그 외적인 측면에서 많은 장점을 가지고 있다. 수명이 다한 건축물의 폐기과정에서 발생하는 목재의 재사용이나 재활용률은 환경에 기여하는 효과가 크다는 장점이 있으며, 주택에 거주하는 사람들에게 제공되는 목재의 건강에 기여하는 효과와 쾌적한 거주환경 등은 비용으로 환산할 수 없는 목주주택의 강점이다. 심국보 과장은 ‘목조주택의 저변이 확대되면 경제성 문제는 사라질 것이며, 오히려 목재가 갖는 환경 친화성과 건강 기여도는 오히려 인간의 거주 환경을 풍요롭게 할 것’이라며, ‘기후변화시대 목조건축은 우리의 미래가 될 것’이라고 기대감을 밝혔다.  한편, 산림청과 목재문화진흥회는 우리 국민이 생활 속에서 잘못 알고 있거나, 오해하고 있는 목재에 관한 사실을 바로 알리기 위해 ‘목재바로알기’코너를 마련하였으며, 2023년에는 보다 다양한 분야에서 관련 정보를 제공할 계획이다. 인터뷰 원문 - 심국보 과장- Q. 안녕하세요. 간단한 자기소개 부탁드립니다. A. 안녕하세요 국립산림과학원에서 목재공학연구과장으로 근무하고 있는 심국보입니다. Q. 높아진 전원생활 선호도, 쾌적한 주거 환경에 대한 관심이 높아지며 목조주택을 꿈꾸는 사람이 늘고 있습니다. 이에 따라 친환경적인 목조주택 수요가 증가하는 추세지만, 많은 사람들에게 목조주택이 비싸다는 선입견이 만연해 있습니다. 목조주택이 정말 비싼 거주공간인 것인지 과장님의 의견을 듣고 싶습니다. A. 많은 분들이 목조주택이 비싸다고 생각하시는데 주택의 가격만이 아니라  ‘경제성’에 대해 고려해본다면 목조주택이 합리적인 형태의 주거 기능을 제공한다고 볼 수 있습니다. 일반적으로 건축물의 경제성은 건설, 사용, 폐기 과정에서의 비용과 편익을 고려하여 평가합니다. 그러나 건축물을 계획할 때 이 모든 과정을 고려하여 평가하는 경우는 드물고, 건축주는 주로 건설에 드는 비용을 고려할 때가 많습니다. Q. 정말 궁금한데요, 어떤 내용일까요? A. 이제부터 소개해드릴 몇 가지 가정을 포함한 건설비용 비교 결과를 통해 목조건축의 경제적 효용성을 확인할 수 있습니다. 목조건축은 주거성능이 우수하고 단열성능과 기밀성능 등 건축물의 품질도 우수하며 시공비용에서도 강점이 있다고 알려져 있지만 공사비에 대한 분석적인 접근은 많지 않습니다.  먼저, (사)한국목조건축협회에서 수행한 ‘건축 공법 간 공사비 비교’결과를 바탕으로 목조건축의 건축비용을 소개해 드릴건데. 쉽게 말하면 같은 설계의 건축물에 대해 다른 구조공법을 적용하여 건축비용을 산정하는 것을 말합니다. 건축비용 산정 대상 건축물은 국토해양부의 농어촌 표준주택 모델 중 농어촌주택(공고 2012-1117호, 농립-12-26-가)으로 하였고 면적은 111.59㎡로, 철근콘크리트 공법과 경골목구조 공법으로 설계하였을 경우의 건축비를 비교하였습니다. 표준주택 모델 농어촌주택(농림-12-26-가)   Q. 철근콘크리트 공법과 경골목구조 공법이 어떤 것인지 간단한 설명 부탁드립니다. A. 철근콘크리트 공법은 우리나라에서 가장 널리 쓰이는 공법 중 하나입니다. 우리가 흔히 알고 있는 아파트나 건물들이 철근콘크리트 공법으로 지어진 건물입니다. 경골목구조 공법은 서양의 벽식 구조가 목구조 형태로 변형된 공법으로 벽 전체가 하중을 분산하여 지지하는 방식으로 지어진 건물입니다. Q. 이 두 가지 공법을 비교하였을 때 유의미한 차이점이 있었나요? A. 동등한 조건을 위해 단면을 동일하게 구성하였으며, 상세 내역 분석 결과 비용적 차이를 보인 요소는 구조공사, 단열공사, 바탕틀 공사였습니다. 2014년 기준의 건설비용으로 경골목구조 공법은 구조체 공사에 철근콘크리트 공사(12,650.750원)와 목구조 공사(16,732,450원)로 총 29,383,200원이 소요되는 것으로 계산되었고, 철근콘크리트 공법은 구조체 공사에 37,692,050원이 소요되는 것으로 계산되었습니다. 구조체 공사 비용으로 경골목구조 공법이 8,308,850원 적게 들었는데, 경골목구조 공법은 건식공법으로 현장에서의 짧은 작업기간과 적은 현장 인력에 의해 건설비용이 절감된 것으로 판단됩니다. 내장공사와 외장공사에서는 재료의 시공 편이성이 높은 경골목구조 공법이 철근콘크리트 공법보다 4,116,000원이 적게 드는 것으로 계산되었습니다. 건축을 위한 기본적인 공사가 같은 조건이라 가정할 때 경골목구조 공법이 콘크리트 공법에 비하여 적은 비용이 소요되었습니다.    비록, 설계에 따라 전체 공사비용에서 골조공사비가 차지하는 비율이 다를 수 있고 분석결과의 시점의 차이가 있어 경골목구조 주택이 철근콘크리트 공법보다 싸다고 단언할 수는 없지만 적어도 세간에 알려진 바와 같이 경골목구조 주택이 엄청나게 비싸지 않은 공법이라는 것을 알 수 있습니다. Q. 저도 막연히 철근콘크리트 공법이 더 저렴할 거란 인식이 있었는데 새로운 사실을 알게 되었네요. 또 다른 비교 방법이 있을까요? A. 네, 두 번째로 ‘공법 간 유효 실내면적 비교’ 방법이 있습니다. 같은 단열성능을 나타내는 벽체라 할지라도 공법에 따라 그 두께가 다른데 이 두께의 차이에 따라 실내면적이 달라집니다. 단열공사의 경우 경골목구조 주택이 약 52% 정도의 비용만으로 철근콘크리트 구조 주택과 유사한 단열성능을 얻을 수 있다는 사실을 확인했습니다.    건축재료로 사용하는 목재와 공학목재의 우수한 단열성능과 건식시공에 의한 시공의 정밀성, 구조와 단열공사에 드는 재료비와 짧은 공사기간에 따른 인건비 절감 등에 따른 결과로 생각됩니다. 동등한 단열성능을 나타내는 경골목구조의 벽체 두께와 철근콘크리트 구조의 벽체 두께를 비교하였을 때 전자가 더 얇기 때문에 경골목구조의 유효 실내면적이 약 7% 정도 넓게 나타납니다(내·외벽이 차지하는 면적 제외).    건축법규의 기준에 따라 유효 실내면적을 산정하면 경골목구조 주택이 약 3% 정도 넓게 나타나며 같은 건축면적에서 더 넓은 실내면적을 사용할 수 있는 장점은 금액으로 환산되지 않는 또 다른 경골목구조 주택의 편익이라고 말할 수 있습니다. 산림생명자원연구부 종합연구동   Q. 해외에서는 목조빌딩, 목조아파트 등 대형 목조건축이 늘어나는 추세인데 우리나라의 경우 일반주택이 아닌 대형 목조건축의 건설비용은 어떠한가요? A. 대형 목조건축은 우리나라의 그 사례가 많지 않아 다른 공법과의 건설 비용을 직접 비교하기 어렵습니다. 국립산림과학원에서 실연한 산림생명자원연구부 종합연구동과 한그린 목조관의 개요를 소개하는 것으로 건축비를 비교할 수 있을 것 같은데, 두 건축물의 설계자는 철근콘크리트 구조로 동일한 디자인으로 시공하면 목구조 공법보다 약 5-10% 정도 낮은 가격일 것으로 판단하였습니다. 대형 목조건축의 시공이 늘어날수록 목조건축 산업이 발전하게 될 것이며, 현재의 시공비용 차이는 점차 줄어들 것으로 생각됩니다. Q. 아무래도 목재라는 재료의 특성상 목재를 보호하며 설계·시공하더라도 상대적으로 빗물과 자외선에 취약하지 않을지 염려가 되긴 합니다. 이렇다면 목조주택이 다른 건축물에 비해 유지보수 비용이 더 발생하지 않을까요? A. 말씀하신 것처럼 목조건축의 유지와 보수를 위해 큰 비용이 필요하다는 우려가 있지만 목조건축에 대한 경험이 많아지면서 유지보수에 대한 경험과 지식도 늘어나고 있습니다. 목재가 가진 약점 중 하나인 빗물과 자외선에서의 색 변화 또는 장기적인 물성의 변화로부터 목재를 보호하는 방법에 따라 설계하고 시공한다면 유지보수에 대한 염려가 줄어들 것입니다. 빗물과 자외선에 직접 노출되는 목재 재료가 많다면 정기적으로(3-5년) 목재의 보호를 위한 도료 작업이 필요합니다. 이는 구조체에 따른 유지보수비용이 아니라 외장재료에 대한 유지보수 비용으로 목조주택에만 한정되어있는 비용이라고 할 수는 없습니다.      따라서 목구조 공법이나 다른 공법의 건축물의 사용과정에서 발생하는 비용은 구조재료에 따른 차이라고 하기는 어렵다고 말씀드릴 수 있습니다. 또한, 건축물이 수명을 다한 후에 폐기과정에서도 비용이 발생하는데 목재는 콘크리트보다 재사용과 재활용률이 더 높을 것으로 판단되나 아직 우리나라에서 검증된 결과는 없습니다. 따라서 폐기과정에서의 경제성을 논하기는 아직 이르다고 판단됩니다. 한그린 목조관   Q. 금액으로 환산할 수 있는 비용적인 측면 뿐만 아니라 다른 경제적인 가치가 더 존재할까요? A. 건축물의 경제성은 단순히 건설비용만으로 비교할 수 없습니다. 비용 분석은 일반적으로 건축물을 짓고 사용하고 폐기하는 과정에서의 금전적인 가치만을 포함하고 있죠. 목조건축은 철근콘크리트 건축보다 거주자의 육체적인 건강과 심리적 건강을 돕는다는 연구 결과가 더 많이 존재합니다. 목재는 공기와 수분 평형을 이루는 물질로써 습도가 높으면 수분을 흡수하고, 낮으면 방출하여 내부 습도를 조절하는 상대습도 조절 기능을 지니고 있어 목조주택에 거주하면 쾌적함을 느낄 수 있게 해줍니다.  특히 콘크리트 주택보다는 목조건축이 인체에 유익하고 환경에 유리하다는 주장은 재료의 장단점 측면에서 합리적이라고 생각합니다. 건강한 주택, 쾌적한 주택과 같은 편익은 목조주택에서 더 두드러지는 특징을 보여주고 있습니다. Q. 마지막으로, 목조주택 거주자들이 느낄 수 있는 지속가능성과 경제성에 대한 전문가로서의 전반적인 의견이 있으실까요?  A. 목조주택은 이미 시공비용 측면에서, 사용과정의 비용 측면에서, 거주자의 만족도 측면에서 넓은 선택을 받고 있습니다. 금액으로 환산할 수 있는 이익과 그렇지 못한 편익에서 목조주택은 우수하다고 인정받고 있다고 생각합니다. 2020년 기준으로 건축되는 목조건축의 80%는 단독주택이며, 우리나라 단독주택 7채 중 1채(14%)는 목조주택으로 지어집니다. 이렇듯 목조주택이 점점 늘어나는 가운데 규정과 지침에 따라 안전하고 건강하게 설계하고 시공·활용한다면 많은 분들이 믿고 거주할 수 있는 좋은 목조주택이 실현될 수 있으리라 생각합니다.    
    • 목재이용
    • 목재문화
    2022-12-09
  • (목재바로알기Ⅱ) 목조주택은 약하다?! 정말 그럴까?
    산림청(청장 남성현)과 목재문화진흥회(회장 이남호)는 국립산림과학원(원장 박현)의 도움을 받아 우리 국민이 생활 속에서 잘못 알고 있거나, 오해하고 있는 목재에 관한 사실을 바로 알리기 위해 매월 ‘목재바로알기’코너를 마련하고 배포하고 있다. 그 두 번째는 목조주택의 구조적 안전성에 관한 것이다. 어려서부터 많은 사람들이 읽어온 ‘아기돼지 삼형제’라는 동화에서 짚더미나 목재로 지은 집은 늑대의 입김에 무너지고 벽돌집만이 튼튼하게 남아있다. 동화에서처럼 목조주택은 구조적으로 약할까? 특히 최근의 지진이나 태풍 등의 자연재해 앞에서 목조주택은 안전할까? 사람들의 막연한 인식에 자리잡은 목조주택에 대한 진실은 무엇인지 전문가로부터 정확한 정보를 확인하였다. 이러한 궁금증 해결을 위해 목재 관련 전문연구기관인 국립산림과학원 목재공학연구과 김철기 박사에게 답을 구했다. 김철기 박사는  한국목재공학 회원으로 목구조 분야의 실무 전문가이다.  먼저, 우리나라 목조주택은 ‘목재제품의 규격과 품질기준’ 고시에 맞게 생산되고, 목조건축물은 ‘건축구조기준’에서 요구하는 성능에 따라 설계․시공되므로 타구조에 비해 약하다는 것은 잘못된 말이다. 모든 건축물은 규모나 장소, 형태에 따라 요구되는 구조성능이 다르며, 각각에 맞는 규정에 따라 건축되고 있다.  목재는 빨대다발의 벌집구조 형태를 하고 있어 비강도(무게 대비 강도)가 높다. 콘크리트에 비해 인장성능은 약 225배, 압축성능은 9.5배, 휨성능은 약 400배 강하며, 충격에 견디고 진동을 감소시키는 성질 또한 우수하다. 이에 따라 최근에는 고층 목조건축물 시공이 가능할 정도로 소재나 건축기술이 개발되어 있다. 최근 캐나다나 노르웨이, 스웨덴, 미국 등에서는 80m가 넘는 목조건축물이 들어서고 있다.  목재는 연소성 재료이나 큰 단면의 경우 불이 붙는 착화온도가 성냥 등의 작은 치수에 비해 훨씬 높으며, 열전도율이 낮고, 화재시 목재 표면에 탄화층이 형성되어 연소에 필요한 산소공급을 차단하므로 내부까지 타들어가는데 오랜 시간이 걸린다. 이로 인해 화재시 충분한 인명대피 시간을 확보할 수 있어 화재에 안전한 건축물이라 할 수 있다. 뿐만 아니라 재해에도 강하다. 목조건축은 수많은 짜맞춤 또는 철물 접합부로 구조부가 형성되어 지진 발생시 에너지를 흡수하며, 건물하중이 철근콘크리트의 0.7배에 불과해 적은 지진하중을 받게된다. 또한 다양한 철물 접합부의 개발로 태풍 등으로 인한 풍(바람)하중에 강하다. 그 외에도 주거성능에 있어 높은 단열성능으로 냉난방비를 절감할 수 있으며, 흡습성능이 높아 실내 습도 조절이 가능하다. 그리고 균형있는 흡음으로 잔향이 없이 거주자의 생활 편의성을 높여준다. 그러나, 아직 아파트 등에 적용하기 위해 현행 규정에 맞는 바닥충력음의 차단성능을 확보하기 위한 연구가 더 필요한 실정이다. 김철기 박사는 ‘목조건축의 고층화와 규모화는 탄소중립사회로의 전환을 위해 보다 가속화될 것으로 생각된다’며 ‘인간에게 편하고 안전한 주거환경을 제공할 수 있는 목조건축이 잘못된 사실로 저해되서는 안된다. 연구자들은 보다 많은 사람들이 친환경 목조주택에서 안전하고 행복한 생활을 영위하도록 필요한 연구에 더욱 매진할 것’이라며 포부를 밝혔다.  한편, 산림청과 목재문화진흥회는 다음 호(10월)에서 ‘목재로 집을 지으면 비싸다?’는 주제에 대한 ‘목재바로알기’자료를 제공할 예정이라고 밝혔다.   - 인터뷰 -  Q. 목조주택은 다른 구조에 비해 약한가요? A. 주택의 규모, 장소, 형태 등에 따라 요구하는 구조 성능이 다르나, 일반적인 주택에서 요구하는 구조 성능을 목조주택이 충분히 만족할 수 있습니다. 목조주택에 사용하는 구조용 목재제품은 국립산림과학원 고시 「목재제품의 규격과 품질기준」에 맞게 생산하도록 법제화되어 있으며, 국토교통부 고시 「건축구조기준」 내 구조용 목재제품의 성능이 제시되어 있어 일반적인 주택에서 요구하는 구조 성능에 맞게 목재제품을 배치하고 구성하여 구조적으로 안전한 주택을 건축할 수 있습니다. 따라서 목조주택이라 할지라도 타 구조에 비하여 약한 것은 잘못된 말입니다. Q. 목재가 갖는 구조적 강점은 무엇입니까? A. 목재의 단면을 현미경으로 살펴보면 빨대 다발이 묶여 있는 것과 같은 벌집 구조로 이루어져 있습니다. 이와 같은 이유로 목재는 비강도(무게 대비 강도)가 높습니다. 목재의 비강도를 다른 재료의 비강도와 비교해보면 인장 성능에서 콘크리트의 약 225배, 철의 44배이고, 압축 성능에서는 콘크리트의 9.5배, 철의 2.1배이며, 휨 성능은 콘크리트의 약 400배, 철의 15.3배에 달합니다. [목재의 현미경적 구조(이, 2012)]   목재는 정하중의 약 2배 높은 충격하중을 견딜 수 있으며, 진동을 감소시키는 성질이 우수한 재료입니다. 이는 목재가 철이 흡수할 수 있는 외부 하중에 의한 에너지 흡수 능력에 비해 9배 높은 에너지를 흡수할 수 있는 탄성과 연성을 가진 재료이기 때문입니다.(엄, 2007).  Q. 목조건축은 화재나 지진 등의 재해에 안전할까?  A. 목재는 연소성 재료이나 목조건축에 사용되는 구조용 목재와 같은 치수가 큰 목재는 표면에 불이 붙는 착화온도가 성냥 등의 작은 치수의 목재의 것보다 훨씬 높습니다. 그리고 목재는 열전도율이 낮으며, 화재에 의해 목재 표면에 형성된 탄화층이 연소에 필요한 산소 공급을 차단하므로 목재 내부까지 타들어 가는 데 오랜 시간이 걸립니다. 또한 온도에 따른 강도 저하가 철보다 낮아 화재 시 철골 건물보다 긴 시간 동안 붕괴하지 않고 견딜 수 있습니다.(Ritter, 1990). 공학목재인 집성재는 2시간 표준내화구조로 인정받아 집성재를 목조건축의 구조재로 사용한다면 12층 이하까지 안전하게 건축할 수 있습니다. 목조건축은 지진에 강합니다. 첫 번째 이유로, 목조건축은 철근콘크리트건축에 비하여 지진이 발생하였을 때 건축물이 받는 지진하중이 작기 때문입니다. 지진하중은 건축물의 자중에 비례하는데 목조건축의 자중은 철근콘크리트건축에 비하여 0.7배에 불과합니다. 둘째로, 목조건축의 부재와 접합부에서 지진에 의해 발생한 에너지흡수량이 크기 때문입니다.  재료 및 하중에 따른 비강도   목조건축은 수많은 구조요소와 짜맞춤 또는 철물접합부로 이루어져 있어, 지진에 의한 하중을 인접 부재와 접합부에서 흡수합니다. 지난 2017년에 발생한 포항 지진으로 인한 해당 지역에서의 현대식 목조주택의 피해는 발생하지 않았습니다. (https://blog.daum.net/kfs4079/17215449).    목조건축은 탄성계수가 높은 부재로 이뤄져 있어, 목조건축에 발생하는 풍(바람)하중을 지표면으로 잘 전달할 수 있습니다. 또한 목조건축에 사용되는 다양한 철물 접합부의 개발 및 발전으로 풍하중에 안전한 건축물이 지어지고 있습니다. 화재 후 철재 I-beam을 목재가 받치고 있는 모습(Ritter, 1990)   Q. 목조주택의 주거성능에서의 장점은 무엇입니까? A. 목조건축은 높은 단열성능으로 냉난방 에너지 절감효과가 큽니다. 일반주택(철근콘크리트) 대비 냉난방비 30% 정도 절감 가능하며 목조건축의 단열성능은 재료와 구조 특성 때문에 높게 나타납니다. 목재의 단열성능은 콘크리트의 7배, 철의 176배, 일반 단열재의 1.5배이며, 목조건축은 구조재 사이에 단열재를 채우는 것이 가능하여 얇은 두께의 벽‧바닥‧지붕으로 고단열 건축이 가능합니다. 목재는 흡습성이 있는 물질입니다. 흡습성이 있는 물체는 놓인 환경의 상대 습도에 따라 습기를 흡‧방습합니다. 이(2012)에 따르면 아크릴 상자에서 뚜껑을 목재로 하였을 때 상대습도 90%의 습한 공기를 상자 내부에 채우더라도 30분 후에는 상대습도가 60∼70%에 도달한다고 하였습니다. 반대로 상자 내부에 습기가 없는 공기를 채웠을 경우 90분 후에는 상대습도가 60%로 맞춰진다고 합니다. 이와 같은 이유로 목조주택에서 생활하면 쾌적한 기분을 느낄 수 있습니다. [목조건축의 벽체와 지붕의 구조재 사이의 단열재 모습(김과 박, 2015)]   목재는 소리를 저음에서 고음까지 균형 있게 흡음하고 잔향이 없으므로 목조주택에서 생활하면 편안함을 느끼게 됩니다. 그러나 우리나라의 대표적인 공동주택인 아파트에 목조주택을 적용하기에는 바닥충격음(경량 및 중량충격음) 차단성능과 사양구조 기준 때문에 어려움이 있습니다. 우리나라는 「건축법」과 「주택법」에 의거 다가구주택, 30세대 미만의 공동주택 등은 바닥충격음 차단성능(경량충격음 58dB, 중량충격음 50dB)을 만족하는 동시에 바닥구조에 두께 210mm 콘크리트를 적용하도록 의무화하고 있습니다.  콘크리트 바닥과 비교하여 일반 목재 바닥으로는 목재가 갖는 재료적 한계로 공동주택 기준을 만족할 수 없는 상황입니다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 구조용 직교 집성판(CLT)을 포함한 목구조 바닥구조 개발을 진행하고 있으며, 경량충격음을 만족하고 중량충격음 기준에 만족하는 결과를 내기도 하였습니다. (김 등 2022).  Q. 목조주택의 최근 트렌드는 무엇입니까? A. 2000년대 초반 고성능 공학목재와 시공 기술 개발로 2017년 브룩 코먼스 UBC 기숙사(높이: 58m, 캐나다 밴쿠버) 완공을 시작으로 미에스트르네(높이: 85.4m, 노르웨이 브루먼달, 2019년), 호호빈(높이: 84m, 오스트리아 빈, 2019년), 사라문화센터(높이: 75m, 스웨덴 셸레프테오, 2021년), 어센트 타워(높이: 86.6m, 미국 밀워키, 2022년) 등 목조주택을 포함한 목조건축물의 고층화가 가속화되고 있습니다. 이처럼 최신의 공학목재와 건축기술의 발달은 고층화와 규모화된 목조건축시장의 활성화를 가능하게 하였으며, 탄소중립과 기후변화 이슈로 그 속도는 더 빨라지고 있습니다. A. 우리나라에서도 국립산림과학원을 중심으로 고층목조건축물의 축조 실현과 다양한 공학목재 개발을 위한 다양한 연구가 진행중에 있습니다. Q. 목조주택에 대한 전문가 견해는 무엇입니까?  A. 19세기 중반 이후 철근콘크리트 구조에 밀려 소규모 주택 중심의 시장에서만 점유율을 차지했던 목조주택은 앞으로 중고층 시장으로 확대될 것이라 예상됩니다. 이는 목재 관련 과학 및 기술의 발달로 고성능 공학목재를 개발하였고, 건설업계에서도 기후변화 대응에 대한 관심이 높아졌기 때문입니다. 일반적인 콘크리트건축에 비해 목조건축은 시공속도가 25% 빠르고, 자재 이동 등 건축현장에서 필요한 교통량을 90% 이상 줄일 수 있으며, 최소한 15% 이상 이산화탄소 배출량을 줄일 수 있기 때문에(심, 2022) 기후변화 시대에 목조건축은 더욱 각광받을 것입니다. 캐나다 건축가 마이클 그린이 “철근콘크리트로 20층 건축물을 지으면 1200톤의 이산화탄소가 배출되는 반면, 나무로 같은 건축물을 지으면 이산화탄소 3100톤을 저장할 수 있다”고 발표한 것처럼 목조건축이 활성화되면 친환경적 건축이 가능해질 것으로 판단됩니다. 우리나라도 이와 같은 이유로 2020년 「건축물의 구조기준 등에 관한 규칙」에서 목구조건축물의 규모제한이 폐지되어 목조주택의 중고층화가 가속화될 것으로 기대됩니다.  
    • 목재이용
    • 목재문화
    2022-08-25
  • (목재바로알기Ⅰ) 피톤치드는 편백나무에서만 나온다?
    피톤치드(Phytoncide)는 편백나무에서만 나오는 것이 아니라 대부분의 나무에서 자신을 보호하기 위해 방출하는 다양한 성분으로 구성된 복합물이다. 그러나, 많은 사람들은 숲의 긍정적 효과의 원인이 피톤치드이며, 피톤치드는 편백나무에서만 나온다고 오해하는 경우가 많다. 이에 산림청(청장 남성현)과 목재문화진흥회(회장 이남호)는 관련  내용을 확인하기 위해 전문가 인터뷰를 진행했다. 도움을 준 전문가는 해당 분야의 연구를 진행한 경험이 있는 목재 관련 국내 최고 전문연구기관인 국립산림과학원(원장 박현)의 임산소재연구과 박미진 박사이다.  먼저, 피톤치드(Phytoncide)란 식물(phyton)을 의미하는 그리스어와 죽이다(cide)를 의미하는 라틴어의 조어(造語)로 ‘식물로부터 방출되어 다른 생물을 죽이는 물질’을 의미하나 현재는 생리활성을 포함해 식물이 만들어내는 휘발성 및 비휘발성 물질을 포괄하는 넓은 의미로 사용된다.  피톤치드는 편백나무 등 일부 특정 나무에만 존재하는 것이 아니다. 일반적으로 나무의 향기물질인 피톤치드는 활엽수보다는 침엽수가 더 많으며, 우리가 흔히 알고 있는 편백 외에도 전나무, 구상나무, 화백, 등에도 많이 함유되어 있다.   나무에서 나오는 향기 즉, 피톤치드는 사람에게 유익한 영향을 준다. 삼나무, 편백 및 나한백 목재는 진정작용을, 삼나무나 편백 잎의 냄새는 머리를 시원하게 하는 각성작용을 하는 것으로 보고되고 있다. 또한 편백은 아토피피부염을 개선시키며, 국내 침엽수가 알러지성 염증이나 천식에 효과가 있음이 알려져 있다. 박미진 박사는 ‘목재의 피톤치드는 천연성분으로 인체에 다양한 효능이 있으므로 목재사용은 인체에 유용한 물질에 노출될 기회가 많아짐을 의미한다 ’며, 목재사용의 중요성을 밝혔다. 한편, 산림청과 목재문화진흥회는 우리 국민이 생활 속에서 잘못 알고 있거나, 오해하고 있는 목재에 관한 사실을 바로 알리기 위해 ‘목재바로알기’코너를 마련하여 매월 제공하며, 8월은 ‘목조주택은 약하다 ?’는 주제를 다룰 예정이다. - 인터뷰 -  Q. 피톤치드(Phytoncide)는 무엇인가요? A. 피톤치드(phytoncide)는 식물(phyton)을 의미하는 그리스어와 죽이다(cide)를 의미하는 라틴어의 조어(造語)이다. 본래 피톤치드는 용어의 기원에서 알 수 있듯이 ‘식물로부터 방출되어 다른 생물을 죽이는 물질’이라는 것을 의미했다. 그러나 현재 피톤치드는 다른 생물을 죽이는 작용뿐만 아니라 생리활성을 갖는 것까지 포함한, 식물이 만들어내는 휘발성물질 및 비휘발성물질을 포괄하는 넓은 의미로 사용되고 있다. 단적인 예로 식물들의 꽃이나 잎에서 나는 향기를 피톤치드라 할 수 있다. 가끔은 피톤치드를 하나의 성분이라고 생각하고 오해하는 경우가 있는데, 피톤치드는 다양한 성분들로 구성되어 있는 복합물이다. A. 피톤치드는 식물, 곤충, 사람에 이르기까지 여러가지 작용을 한다. 식물은 피톤치드를 방출하여 다른 식물의 성장이나 종자의 발아를 억제시킨다. 또한 해충의 섭식작용을 억제하기도 하며 수분을 위해 곤충을 유인하기도 한다.  Q. 피톤치드는 편백나무에서만 나오는 것인가요? A. 종족번식, 해충방어, 신호전달 역할을 하는 피톤치드는 식물이 살아남기 위해 만들어 내는 비밀병기라 할 수 있다. 그래서 일부 특정 나무에만 피톤치드가 존재하는 것은 아니다. 피톤치드는 나무의 잎, 줄기, 뿌리, 꽃 등에 모두 존재한다. 다만 각각의 부위에 존재하는 피톤치드 양이나 구성성분들에서 차이가 있다. 일반적으로 나무의 향기물질인 피톤치드는 활엽수보다는 침엽수가 더 많다.   편백에 피톤치드가 많다는 것은 많이 알려져 있다. 그러나 편백 이외에도     전나무, 구상나무, 화백, 눈측백나무 등에도 피톤치드가 많이 함유되어 있다.  [수종별 정유(Essential oils)의 수율]     Q. 피톤치드는 어떤 효과가 있나요? 목재는 인체에 어떤 영향을 줄까요? A. 나무에서 나오는 향기는 사람에게 유익한 영향을 준다. 삼나무, 편백 및 나한백 목재는 진정작용을, 삼나무나 편백 잎의 냄새는 머리를 시원하게 하는 각성작용을 하는 것으로 보고되고 있다. 또한 편백은 아토피피부염을 개선시키며, 국내 침엽수가 알러지성 염증이나 천식에 효과가 있음이 알려지고 있다. 국립산림과학원에서는 목재가 아토피피부염을 감소시킬 수 있음을 밝혔다. 아토피피부염을 유발시킨 마우스(쥐) 모델에 4주간 국내산 소나무, 잣나무, 낙엽송, 편백 판재를 각각 노출시킨 결과, 아토피피부염 유발인자인 혈중 면역글로불린 E(IgE)※의 농도가 감소되고 피부질환 증상이 완화되는 것을 확인하였다.     ※ 면역글로불린 E(IgE) : 아토피피부염 유발인자, 아토피피부염 환자는 대체적으로 혈중 IgE 농도가 증가함. [아토피 피부염 마우스의 혈청 IgE 농도]   Q. 목재의 인체에 대한 영향에 대한 전문가의 견해는? A. 목재에서 나오는 피톤치드는 나무가 만들어내는 천연성분이며 다양한 효능이 알려져 있다. 따라서 목재의 사용은 목재에서 나오는 유용한 물질에 노출될 기회가 많아지고 이것은 인체에 유익한 효과를 가져올 수 있을 것이다. 화학물질의 위험성이 제기되고 물질 안전성에 대한 요구도가 높은 이때, 천연재료인 목재의 많은 사용으로 그 답을 찾으면 좋을 것 같다.  
    • 목재이용
    2022-07-21
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