주거의 쾌적성은 건축공법에 따라 달라진다

[전원주택지기]

주거의 쾌적성은 건축공법에 따라 달라진다

생활에 시달릴수록 정취와 마음의 여유를 갖고 싶다는 욕구가 치솟는다.
그래서 요즈음 사람들은 환경적으로 살기 좋은 곳을 찾아 나선다.
급속한 도시화로 인한 환경오염과 염증 때문에 이제는 도시생활의 편리함에서 얻는 만족도 보다는 오히려 전원에서의 건강생활을 더욱 우선적으로 추구한다는 것이 현실적 결과론이다.
그러나 건강생활의 만족을 극대화하기 위해서는 푸른 산, 맑은 물, 깨끗한 공기 등의 자연 환경적 요소 이상으로 중요시해야 할 선택과제가 있다. 나와 가족의 안식처요 활력과 재충전의 기능을 충족시켜줄 내 집이라면 첫째 조건이 ‘주거의 쾌적성’이다. 쾌적성을 좌우하는 몇 가지 요인 중에서도 ‘건축공법의 선택’은 심도 있는 검토대상이다.
또, 시행착오를 예방하고 주거만족을 꾀하기 위한 건축주 자신의 선택권이기도 하다.

1. 건축공법의 종류

전원주택을 짓는데 적용할 수 있는 건축공법도 다양화되어 선택의 폭이 넓어진것만은 사실이다.
예를 들어 철근콘크리트 라멘(RAHMEN)구조, 벽돌조적조, 스틸구조, 통나무구조, 2인치x4인치 목재 경량골조구조(2×4공법)등 각각 장단점을 개량, 보완하면서 건축공법의 발전이 지속적으로 이루어졌다.
그 중에서 철근 콘크리트구조는 1850년대부터 프랑스에서 개발되어 그 동안 끊임없이 연구개량을 거듭하면서 응용, 발전되어온 오랜 역사를 가진 구조공법이다. 그러나 이 공법은 내진, 내화, 내구적인 장점에도 불구하고, 시공의 불비에 따라 그 강도에 큰 영향을 미치는 단점이 있다. 비근한 예로 시멘트 벽돌조 또는 철근 콘크리트조 등의 불균질 시공으로 인한 강도 저하나 균열현상등으로 수명이 20여 년에 불과한 우리나라 아파트 재건축의 실태나 대형 붕괴사고의 원인이 철근 및 콘크리트 시공의 불비에 있었다.

모든 공법이 완벽시공이라는 전제하에 그 수명이나 품질면에서 제 역할을 기대하게 된다. 특히 전원주택을 짓기 위한 공법의 선택과정에서는 각 공법별 주 자재인 시멘트, 철, 목재 자체의 특성과 성질에 대한 검토가 소홀히 되어서도 안될 것이다. 한 예로 시멘트 조성의 주성분인 규산, 알루미나, 산화철, 석회 중에서 시멘트성분 전체의 약 65% 정도를 점유하고 있는 석회(CaO)가 우리 인체에 미치는 영향은 어떠한가. 선진주거문화를 추구하는 측면에서 재삼 고려해 볼 필요가있다.
지면관계상 필자가 설계 및 시공업무에 종사하면서 여러 각도로 체험하고 검토해 본 결과를 바탕으로 이번호에는 목구조 공법을 중심으로 소개한다.

2. 목조건축의 추세

보편적인 주거양상으로서 사무실의 연장과 같은 콘크리트주택은 정신건강상으로도 지양되어야 한다. 반면, 노출된 갈색 목질과 나이테, 자연스러운 옹이 등은 인간이 자연과 벗삼아 살고 싶어하는 본능을 충족시키기에 충분하다. 더욱이 근래에 이르러서는 공학목재산업의 발달로 공동주택, 상업용 건축물, 실버타운, 학교건축, 종교건축 등 목조를 이용한 건축구조의 다양성과 새로운 가능성을 보여주고 있다
지진이 많고 다습한 기후조건을 가진 일본이나 목조건축을 주된 주택양식으로 수십년 동안 발전시켜온 마국의 주택사례를 보면 현재까지는 2×4 경량 목구조 공법이 여타 공법에 비해 가볍고 과학적이라는 평가에 따라 그만름 널리 보급되었다.

예로부터 우리 조상 역시 나무로 집을 짓는오랜 목조주택문화의 지혜로운 전통을 가지고 있다. 특히 요즘에 와서 복잡한 도시생활 속의 현대인들온 휴식과 재충전을 위해 보다 안락하고 쾌적한 주거환경을 갈망하고 있다보니 주택의 유형중에서도 전원주택에 대한 선호도가 가장 높은 것으로 나타났다. 공법 또한 목조주택에 대한 관심도가 날로 증가하여 주택문화의 변천이 가속화되고 있다.
그럼에도 불구하고 아쉽게도 국내에서는 건축구조용 목재의 공급량이나 양질의 목자재 대량생산을 위한 건조,가공 및 각종 처리과정상의 설비 및 기술력에 미비하다. 따라서 건축 구조재로서의 목재 다부분이 미국이나 캐나다 등지에서 수입되고 있는 실정이다. 하지만 이미 적극적으로 추진되고 있는 관련기관과 단체 또는 해당업계의 지속적인 투자와 노력에 큰 성과를 기대해 보면서 목구조 건축공법의 특 ,장점을 소개한다.

3. 목조의 물리적 성질

목재의 성질은 그 조성분과 구조상태에 따라 달라진다. 화학적 조성분은 수종에 관계없이 거의 일정해서 탄소 수소 산소 등의 원소가 일정한 비율로 조성되어 있다.

n 목재는 세포로 구성되어 공극을 많이 포함하고 있다. 따라서 금속이나 콘크리트에 비해 열전도율이 현저히 낮아 단열효과가크다.

n 목재가 공기중에서 습기를 흡수하거나 또는 발산하는 현상, 흡습성은 실내 습도조절 효과를 가진 목재 특유의 물리적 기능이다.

n 목재는 건조되면 수축하고 흡수, 흡습하면 팽창되며 주위의 온도 및 습도에 따라 함수율 변화로 인한 수축 팽창을 일으킨다. 그러나 건축 구조재의 경우 함수율 기준으로 규정되어지고 세포 내 공중에 포함된 자유수는 증감되어도 목재의 팽창수축에는 영향을 주지 않는다. 또 섬유포화점 이상이면 함유수분이 증감해도 팽창수축이 생기지 않는 특성을 지니고 있다.

n 전기에 대한 성질로서 건조한 목재는 저 전압에서 전기의 불량도체이다.

n 목재의 연소현상은 목재의 열전도 비중, 함유성분, 목재의 단면적, 목재 표면의 평활도, 함수율 등에 의해 영향이 있으며 건축공법에서는 방화도료를 사용하거나 난연성 재료인 석고보드 등으로 목구조체의 연소를 일정기간 차단하기도한다.

n 건축용 목재는 필요 부위별로 방부처리 및 방충처리한 자재를 사용함으로써 목조건축물의 내구성을 보장해주고 있다.

이외에도 최근 산림청의 연구발표 자료에 의하면 목재의 특성상 인체 및 주거생활에 미치는 효과는 상상 밖이라 하겠다.

첫째, 인체에 미치는 영향으로서 목재의 시각특성, 창각특성, 신체 감각적 특성, 질병예방 및 치료효과등이 있다.
둘째, 주거환경에 미치는 효과로는 온도, 환경, 습도 환경, 음 환경, 공기 환경, 근로 환경,교육 환경 등각분야에 대한 다각적인 연구결과가나왔다.

우리의 주거환경이 대 자연과의 조화로움을 이루려면 이러한 효과와 아울러 목구조 전원주택이 최적이라고 할 수 있다.

4. 목구조 주택 공법의 장점

n 콘크리트로 밀폐된 아파트의 경우 환기가 제대로 안되는 불편함이 있는 반면, 목구조주택은 숨쉬는 목재의 특성상 자연적으로 쾌적한 실내 환경을 유지해준다.

n 목재 자체의 낮은 열전도율 뿐만 아니라 부위별로 규격화된 목자재와 단열재의 결합으로 기밀성을 유지하므로 높은 단열성능 및 탁월한 냉난방 에너지효율의 증대 효과가 있다.

n 일정치수 이상의 목재는 강철보다 열전도율이 훨씬 낮기 때문에 화재시 쉽게 불이 붙지 않고 유독가스 발생률이 적어 인명피해가 적으며 내화구조에 의한 화재의 안전성이 확보되어 있다.

n 목재의 천연적인 흡음 효과로 소음을 차단하여 층간, 실간, 또는 외부와의 우수한 방음효과가 있다.

n 목구조주택은 우리의 고건축 역사를 보더라도 풍부한 환경 적응성을 지니고 있어 평균 내구 년 수가 100년 이상의 수명을 지니고 있다. 유지 관리를 철저히 하는 경우에는 그 이상의 내구성이 보장된다.

n 2×4 목구조 공법용 자재의 경우 구조재 뿐만 아니라 마감재까지 표준화, 규격화, 시스템화되어 있으며 건식공법이라 계절의 영향을 받지 않아 공사기간을 단축할수 있어 경제성과 공사비 절감효과가 크다.

n 보수가 요구되는 부위에 한하여 국부적으로 보수공사가 손쉽게 이루어지며 가공, 절단이 편리하여 증,개축이나 유지 및 관리가쉽다.

n 구조체를 구성하는 각 부재들이 가변성을 가지고 있어 어떠한 형태의 건축물에서도 손쉽게 가공조립하여 구조체를 형성할 수 있는 설계의 유연성과 다양성을 지니고 있다.

n 목구조의 각 부재가 역학적으로 표준화되어 있고 벽체를 구성하는 스터드(STUD)등의 구조부재가 차지하는 면적이 작아 타 공법보다 실내공간 활용성이 양호하다.

n 목재는 다른 재료라 비교할 때 무게에 비해 강도가 높고 건축물 자체의 지지 무게를 최소라하며 목조 자체가 유연성을 갖고 있어 건축물에 대한 충격 흡수력과 부재간의 결속력이 뛰어나 지진과 태풍 등에도 강하다.

5. 목구조공법의 새로운 가능성

옛부터 우리나라는 목재가 풍부하여 건축은 거의 목재를 주체로 하였고 그 공법도 우수하고 정교하였다.
근대에 와서 도시화와 건축의 고층화 및 국내 목재의 기근으로 목조건축물 축조가 한동안 감소 현상을 보였으나 목재산업의 발전과 더불어 비교적 재료의 입수가 쉬워지고 구조공법과작업 과정이 과학적이고 단순화되어 보편화된 주택양식으로서 목조건축공법이 오늘날의 주택수요에 적절하게 적응하고 있다고 하겠다.
예전에는 흔히, 목조주택이 화재나 부식 또는 충해로 인한 피해 우려의 시각도 있었지만 이제 목구조재료 및 공법의 발달로기술적 차원에서 이미 대책이 강구된 지 오래다. 따라서 시공자는 타 공법에 비해 특히 목조주택은 공법의 특성상 각공종 및 부위마다 반드시 적용해야 할 규격 및 등급 이상의 고품질 자재를 정직하게 사용해야 한다.

앞에서 열거한 목구조의 장점들을 최대한 누릴 수 있는 완벽한 목조주택을 완성하기 위해서도 건축주가 잘 알지 못하는 부분에 대해서는 반드시 설치해야만 하는 부속 자재들을 누락됨 없이 성실하게 사공하는 자세가 필수적이다.
이에 필자는 직접 설계, 시공한 2×4목구조 주택에서 쾌적한 삶의 직접적인 체험과 목조주택에 대한 만족도를 바탕으로 전원 동호인들에세 우리네 보유의 정서와주거문화를 되찾을수 있는목구조 건축의 우수성을 소개한다.