자연경관을 살리는 친환경 목재옹벽(3)

[최덕성]

자연경관을 살리는 친환경 목재옹벽(3)
글·사진 / 이동흡 (국립산림과학원 환경소재공학과)

목재는 제품 제조시의 소비에너지가 작고, 탄소저장이나 에너지소비의 절약에 기여하기 때문에 지구온난화 방지가 국제적인 중요한 과제로 대두되고 있는 현 상황에서 환경부담이 작은 소재인 목재의 유효이용이 적극적으로 권장된다. 산림보전에는 이산화탄소의 흡수, 생태계의 보전, 수자원 함양, 생활환경보전이나 레크리에이션 등의 문화적 기능 등의 중요한 효과도 얻을 수 있다. 또한 목재로 만든 제품에 있어서는 정서성이나 목재의 촉감 등을 통하여 환경교육적 효과가 있다는 것은 과학적으로도 입증되어 있다.

세계의 산림은 개발도상국 지역에서는 해마다 감소하고 있으며, 특히 열대지역을 중심으로 매년 우리나라 국토면적의 약 11.5% 정도의 산림이 사라지고 있다. 또 우리나라 숲도 급격히 줄어들고 있다. 통계청이 공개한 산림기본통계에 따르면 우리나라의 산림 면적은 2006년 말 현재 638만9,393ha로, 1996년 644만 7,936ha보다 무려 5만8,543ha의 숲이 사라졌다. 해마다 약 5,800ha의 숲이 없어진 셈이다.
다른 나라와 비교해서 우리나라는 산림이 국토면적의 64%를 차지하는 비교적 산림이 풍부한 국가이다. 인공림은 전 산림면적 중 23%를 차지한다.
인공림에서는 밀식된 산림을 솎아주는 간벌이라는 입목상태의 벌목작업이 있다. 간벌이란 조림목의 생육이 계속되면서 개체간의 경쟁이 심하게 일어나는 시점에서 그 경쟁을 완화시키고, 임목의 형질과 성장을 바람직한 방향으로 관리하기 위한 작업이다.
산림보전 그 자체를 포함하여 임목의 천연갱신이나 복층림 조성 등의 산림보전을 전제로 임업경영을 해나갈 수 있기 때문에 간벌은 산림조성에 있어 매우 중요한 작업이다. 발생하는 간벌재 중에서 대경재는 가치가 높지만, 소경재는 용도가 한정되고 가격이 저렴하기 때문에 간벌 후 방치되는 경우가 많다. 이 때문에 이러한 소경목의 유효이용은 산림보전, 산림경영의 활성화로 이어지므로 산림정비의 추진을 위하여 반드시 필요하다.
목재는 제품 제조시의 소비에너지가 작고, 탄소저장이나 에너지 절약에 기여하기 때문에 지구온난화 방지가 국제적인 중요한 과제로 대두되고 있는 현 상황에서 환경부담이 작은 소재인 목재의 유효이용이 적극 권장된다. 그러니까 산림보전에는 이산화탄소의 흡수, 생태계의 보전, 수자원 함양, 생활환경보전이나 레크리에이션 등 문화적 기능 등의 중요한 효과도 얻을 수 있다. 또한 목재로 만든 제품이 정서성이나 목재의 촉감 등을 통하여 환경교육적 효과가 있다는 것은 과학적으로도 입증되어 있다.
생태계의 보전 등을 위하여 지속가능한 산림에 있어서도 현재 다양한 국제회의 등에서 검토가 되고 있으며, 제3자에 의한 지속가능한 산림경영 인증시스템도 구축되고 있지만, 친환경상품의 인정조건으로서 포함시키는 형태로 국내적·국제적 합의는 아직 얻지 못하고 있다.
환경부담을 감안하여 상품유형에서 원료가 되는 목재의 유효이용, 간벌재·소경재의 이용촉진을 도모하고 유해물질의 함유·방출, 제품의 제조공정이나 폐기, 리사이클 단계 등 라이프사이클 전체를 통하여 환경을 배려한 목제품의 사용이 절실히 필요하다.
지금까지 국산 간벌재를 이용한 토목용재의 소개는 주로 리기다소나무 원주목이 중심이었다. 이는 도시공간에서 원주목을 사용하였을 때 도시경관과 잘 어울리기 때문이기도 하였다. 지난 글에서 소개한 바와 같이, 리기다소나무는 방부제의 주입이 매우 양호한 수종으로 야외에서 사용되는 토목용재로서 국산재 중에서 가장 적합한 수종이다.
그러나 리기다소나무는 원목의 원구와 말구의 차이가 심하고 초살도가 급하기 때문에 원주목으로 가공할 때 평균 제조수율이 30% 정도로 지극히 낮은 수종이다. 이로 인한 원자재의 가격 상승률도 높아지기 때문에 콘크리트 구조물보다 약 30% 정도 높은 가격이 책정되고 있다. 이를 극복하기 위해서는 원자재의 제조수율을 높이고, 가공공정을 단순화할 수 있는 방안이 필요하다.
일본에서 삼나무 간벌재를 사용하여 원목을 폭과 높이만 맞춘 상태로 4면 제재하여 이용하는 방법을 소개하고자 한다. 아직 국내에서 시공된 바 없지만, 4면 제재의 각을 활용하여 결체력을 높인 간이 목재옹벽의 조립방법으로 가설 목재옹벽, 화단, 입체보도 등에 이용할 수 있다. 원주가공을 하지 않기 때문에 가공공정이 간단해지고, 제조수율도 원주목보다 약 20% 정도 향상되므로 원자재 가격을 저렴하게 다운시킬 수 있을 것으로 기대한다.
축조방법은 4면 제재를 마름모 형태로 세워서 각이 진 부분이 면을 이루도록 하는 공법이다. 원주목을 사용하였을 때보다 연결되는 부분의 홈파기가 쉽고 V자형의 삼각으로 노치가 파이게 되므로 결체되는 부위가 더욱 긴밀해지고 구조적으로도 한결 튼튼해진다. 원주목을 이용한 우물정자 쌓기 옹벽과 동일하게 상자모양으로 축조할 수 있으나 이면 옹벽의 두께가 얇아졌기 때문에 안정성을 고려하여 전면과 동일하게 축조하는 것이 안전할 것으로 사료된다.
전면의 횡부재는 노치 파진 중앙부에서 연결이 되게 하고, 상하가 같은 부분에서 끊어지지 않도록 끝단에서 시작할 때 장재와 단재를 교호로 배치하면 동일한 장소에서 끊어지는 부분이 겹쳐지지 않기 때문에 구조안정성이 크게 향상된다.
전면의 공극에 화목 등의 식재가 가능하여 자연환경미화에 이용할 수 있다. 볼트너트나 직결나사못 등을 사용하지 않고 블록쌓기식으로 걸쳐놓은 것이기 때문에 해체가 용이하고 재이용이 가능하므로 가설공사 등에 이용하기도 한다.
자연형 옹벽으로 식생을 유도하려면 옹벽전면 내부에 야자매트를 깔고 흙을 채우면 주변에서 풀씨 등이 날아와 주변 식생과 동일한 환경을 이룰 수 있다. 한편 옹벽의 안정성을 높이기 위하여 파쇄석을 채우는 방법을 채택하기도 한다.
최근 일본 교토에서는 목재수송과정에 있어서 이산화탄소 배출량인 ‘Wood 마일리지 CO2’를 포함하여 교토부 내에서 생산된 목재에 대한 목재인증제도를 실시하고, 아울러 인증된 목재의 생산·가공·유통을 담당할 취급 사업체를 모집하기 시작하였다. 취급 사업체는 조경용 원주목으로 가공되는 간벌재 및 그 제품을 취급하는 사업체를 대상으로 하고 있다. 이는 2006년까지 방치된 산림을 정비함에 따라 간벌재의 유효이용을 촉진하는 관점에서 간벌재 제품에 한하여 인증제도를 실시하기로 했기 때문이다.
우리나라도 국무총리실이 중심이 되어 기후변화대책기획단을 발족하였고, 2007년 12월 발리 로드맵 채택으로 2020년까지 1990년 대비 25~40%의 온실가스 배출량 감축목표 협상을 2009년까지 진행하도록 되었다. 간벌재의 유효이용은 산림보전, 산림경영의 활성화로 이어지므로 온실가스 배출량 감소를 위한 노력을 간벌재 이용에서부터 시작해야 된다는 것을 명심하고, 간벌재 활용촉진 정책을 적극적으로 수행하여야 할 것이다. 

삼나무 간벌재를 4면 제재하여 목재블록쌓기 옹벽으로 활용(일본 도쿠시마현), 종으로 설치하는 부재가 지그재그형태로 정면에서 보면 연직방향으로 보임

삼나무 간벌재를 4면 제재하여 목재블록쌓기 옹벽으로 활용(일본 도쿠시마현), 전면 횡재를 4m 길이의 것을 사용하였음

삼나무 간벌재 4면 제재를 이용한 KM우드블록 임도옹벽 (일본 도쿠시마 현)

리기다소나무 4면 제재의 모습

4면 제재한 리기다소나무

4면 제재를 이용한 KM우드블록 임도옹벽 (일본 도쿠시마 현)

횡부재를 종부재의 V자 홈에 맞추는 작업을 하고 있음

곡선부분의 목재옹벽 3D 도면

목재블록쌓기 옹벽의 전면 또는 이면 구성

목재블록쌓기 옹벽의 측단면 구성

목재블록쌓기 옹벽의 측단면도 및 시공 구성도

간벌의 효용. 간벌을 함으로써 연륜폭이 균일하고 좋은 목재를 생산할 수 있음

간벌이란? 건전한 산림으로 육성하기 위하여 겹쳐 자란 숲의 일부를 솎아주는 것임

간벌의 효용. 적기의 간벌로 굵고 건강한 목재로 성장함

4면 제재의 특징, 가공수율이 원주목일 때보다 약 20% 향상됨