스틸하우스 시공공사비, 설계, 마감재, 장점

[산내들]

1. 스틸하우스가 무엇인가?


그리고 공사비는 도대체 얼마나 들며 얼마나 빨리 지을수 있는 공법이며 그 외관은 어떻게 나타날 수 있을까? 대체로 이런류의 의문들을 많이 가지게 되며 또 하나 추가한다면 장점은 무엇인가?
1995년경 우리나라에 도입되기 시작한 스틸하우스는 많은 분들이 알고 있고 또 많은 분들이 그 집에 살고 있지만 그래도 제대로 그 공법의 개념을 파악 하지 못하는 사람들이 많다.


그 이유는 철근콘크리트집이나 벽돌집처럼 많이 지어지지는 않았으며,
또 많은 정보들이 잘못된 정보나 너무 어려운 정보를 여과 없이 내보낸 결과의 산물일 수도 있다. 이런 연유로 이번에는 그 흔하게 이야기하는 냉간성형강판을 이용한 스터드나 조이스트를 사용해서 짓는 집이 스틸하우스 이고 그때 사용되는 자재는 KS-D3854에 규정되어 있으면서 또 인장강도는 얼마이고 뭐 이런 어려운 이야기보다는 쉽게 접근할 수 있으며 명확히 개념을 정리할 수 있기를 바라면서 본 글을 쓰고자 한다.
 
2. 스틸하우스란 ?
 
우리가 일반적으로 목조주택이니 스틸하우스니 콘크리트주택이니 벽돌집이니 하는 분류는 외부의 마감을 가지고 하는 것이 아니다. 사람의 몸에 비교하면 척추와 갈비뼈 등 뼈에 해당 되는 것이 무엇인가 하는데서 그 구조의 형식을 찾으면 된다. 그 다음 우리의 몸에는 살이 붙고 또 옷을 입고 신을 신어서 그 모습을 나타내듯이 집도 또한 같은 논리이다.


그러면 이제 스틸하우스는 철이 외부에 나타나서 차거운 인상을 준다 라거나 목조주택은 외부내 내부 마감이 나무로 되어 있어 자연적인 느낌이 온다는 말 자체가 얼마나 잘못된 정보임을 쉽게 이해할 수 있을 것이다.
스틸(Steel)은 철이다 그러므로 철을 뼈대로 지은집이 기본적으로 스틸하우스 이라고 할 수 있지만 철을 뼈대로 하는 집들의 종류는 크게 4가지 정도로 분류 할 수 있다.

■ 철을 뼈대로 하는 건물의 종류
   1) 철골(Steel) 구조
   2) 철근철골(Steel Reinforcded Concrete) 구조
   3) 경량철골(Light-weight Steel)구조
   4) 스틸하우스(Light-gauged steel framed)구조
 
그러나 위의 분류중 스틸하우스구조의 경우 건축법상에 명확히 구조형식이 없어서 경량철골구조에 포함시킬 수밖에 없지만 그 공법과 용도 그리고 심지어 취득세 등록세 등 건축을 한후에 내는 세금까지도 경량철골조와는 차이가 있는 공법이다.
 
그러면 비전문가인 건축주가 이런 4가지 공법중에서 어떤 것이 스틸하우스 인가를 쉽게 구분하는 방법은 무엇일까? 일반적으로 쉽게 구분하는 방법은 이렇다. 네모난 집을 짓는다고 생각한다면 철골기둥이 4개 또는 그이상 그리고 기둥을 연결하는 보가 있다면 그것은 철골구조이다.

즉, 저 집의 기둥이나 보중 한개를 없앤다면 그집은 금새 무너질것으로 생각이 드는 뼈대를 가진 구조는 일반적으로 철골구조라고 생각을 하면 좋을 것이다. 그리고 이런 커다란 철골 대신에 조금 작은 기둥을 박고 만들어 져서 그 기둥 한개 보 한개 쯤 없어져도 쉽게 무너질 것 같지 않은 구조이니 이런 이유는 작은 기둥처럼 생긴 것들이나 보처럼 생긴 것들이 수없이 많기 때문에 실제 몇 개쯤 없다고 당장 문제가 되지는 않는다.


또한  길을가다 보는 목조주택 뼈대 시공과 똑같은 공법으로 시공하되 목조의 작은 기둥대신 “ㄷ”자 형태의 작은 자재(기둥이 15cm이내)를 이용하여 짓고 있으며 그때 상용되는 자재들의 두께가 약1mm 정도로 얇은것들을 사용한다면 스틸하우스라고 보면 좋다.

아니! 그렇게 얇고 가냘픈 자재들을 이용하여 어떻게 집을 지을수 있을까라고 반문을 한다면 이렇게 말하고 싶다. 자전거를 무의식중에 타고 가지만 사실 자전거 바퀴를 구성하는 자전거살 하나의 굵기를 보면 약 3mm정도 밖에 되지 않는 것을 알 수가 있지만 그래도 2명도 타고 심지어는 3명도 거뜬히 탈수가 있는데 이렇게 폐각형안에서 여러개의 작은 힘들이 합쳐져서 큰힘을 발휘하는 것은 학술적으로 “면내응력”이라 한다.

스틸하우스구조도 이런 원리에 의하여 만들어 지는 구조로서 경량철골조보다는 그 공사비가 대체로 더 많이 들지만 주거성능이 뛰어나 주택이나 기숙사 등과 같이 사람이 잠을 자는 공간이나 모양이 중요한 카페 등의 용도로 많이 지어지는 반면 경량철골을 이용한 조립식구조는 창고나 축사 공장 등의 건물에 적합한 용도이다.

그러나 우리나라의 경우 아직도 조립식건물을 주택의 용도로 심지어는 어린이들을 함께 몰아 넣어 대형참사를 빚어낸 경우도 있었고 어느곳에서는 쇼핑센타를 이런 구조로 하여 또한번 대형참사를 불러 온적도 있다.


2. 스틸하우스 발생배경 및 도입
 
목조주택에는 우리나라의 전통가옥이나 궁궐 등과 같이 약 20cm 굵기 정도 이상의 기둥을 설치하고 여기에 대들보를 얹고 서까래를 설치하여 뼈대를 만드는 (철골구조와 같은 의미) 기둥-보식(post and beam)방식의 목구조와 스틸하우스와 동일하게 작은 샛기둥을 약 45cm 또는 60cm 간격으로 촘촘히 박아 뼈대(엄밀히 말하면 기둥과 보가 없이 하나의 벽체가 됨)를 구성하는 목구조가 있는데 우리는 이런 구조를 미국식목조주택(2"X4“, 투바이포)라고 부른다.

그런데 이런 구조가 가지는 장점은 하나의 부재가 가벼워 시공이 편리하고 기둥과 보가 없으므로 가변성이 좋아 내부를 비교적 쉽게 바꿀수 있으며 겨울에는 따뜻하고 여름에는 시원한 주거공간을 제공할 뿐 아니라 벽체의 내부가 비어 있어 결로발생이 적어 곰팡이가 적게 날 수 밖에 없다(이하 이런구조를 “목조주택”이라함).

이렇듯 많은 장점을 가진 목조주택은 나무가 풍부한 북미나 뉴질랜드 등을 중심으로 약100여년 전부터 발달하여 지금은 전세계의 주택시장에서 상당히 많은 부분을 차지 하고 있다.


그리고 이런 장점을 살려 거의 똑같을 정도로 유사한 방식에 의하여 개발된 것이 스틸하우스인데 당시 1930년대에는 이런 철에 대하여 녹이 슬지 않도록 하는 녹막이 처리와 얇은 부재의 강성을 높이는 처리를 하다보니 목재 값보다 상당히 많은 자재비가 들어가게 되어 한동안 시공이 주춤하였지만 


산림훼손에 따른 목재값 상승의 시절이 다가오면서 상대적으로 발전된 철재가공기술과 원가절감으로 다시 뜨기 시작 한 것이 스틸하우스이며 우리나라도 당시 포스코, 현대건설, 대우건설, (주)벽산 등 굴지의 기업들과 함께 실질적으로 스틸하우스를 보급하고 연구한


포항과학산업연구원 및 스틸하우스시공회사 들이 주축이 되어 스틸하우스클럽을 조직하고 1995년부터 약 3년 정도에 걸쳐 국산화를 성공하고 각종 위험이나 부실 및 주거성능등을 많은 실험과 연구를 거듭하여 본격적으로 보급이 되기 시작 하였고, 이제 명실공히 우리나라 주거건축의 한역사로서 오롯이 자리매김을 하고 있다.
 
MBC러브하우스나 KBS-1TV 6시 내고향<백년가약> 프로그램 들에서 그 진가는 공중파를 타고 전국을 잔잔한 감동으로 까지 몰아가고 있다.
 
<그림, 스틸하우스 발달과정 도해>
 

3. 목조주택과의 차이점
 
그러면 목조주택(이하 2“X4" 미국식 목조주택을 지칭)과 스틸하우스의 차이에 대하여 많은 분들이 궁금해 하고 또 스틸하우스를 짓는 사람은 스틸하우스가 목조보다 좋다. 반면 목구조를 하는 분들은 목구조는 친환경적인데 스틸하우스는 차갑고 단열에 약하다고 한다.


참으로 웃기는 논리이라고 반박을 하고 싶은데 사실 어떤 집도 잘 지으면 문제가 없지만 설계에서 시공까지 공정에서 문제가 발생되면 위와 같은 갑론을박이 도대체 무슨 소용이 있겠는가 말이다.

스틸하우스는 목조에서 유래 되었으므로 결국은 그 기능이나 공법등이 목조주택과 유사할 수 밖에 없기에 서로의 주거성능의 차이는 그리 크지 않다. 그래도 굳이 몇가지의 차이를 논한다면

그 첫째는 목재는 스틸보다 다루기가 아무래도 쉽다. 그리고 공사중에 느끼는 친밀도도 목재가 좋다 그러나 건축주는 완성된 집에서 살기에 완성되고 나면 그 차이가 그리 없다.


또한 지붕의 형식에서 약간의 차이가 나는데 그 이유는 시공의 용이성이나 자재의 절감 등을 고려하여 목조주택은 대부분 모임지붕의 형식을 취하는 반면 스틸하우스는 박공지붕의 형태를 선호 하게 된다. 하지만 이런 것도 설계에 따라 아무형식을 취해도 문제는 없다.
 
그러나 깊이 연구를 하다보면 스틸하우스는 2층벽과 1층지붕이 만나는 벽체 등 몇곳은 열손실이 발생할 우려가 있으므로 설계나 시공시 주의를 하여야 하고, 목조주택의 경우 2층 화장실 바닥방수에 실패할 경우 욕조의 무게 등에 의한 피로하중으로 인하여 문제가 생길 우려가 있다.


또한 목재는 다루기가 쉬운 반면 하나 하나의 목재의 성능의 차이가 날 수 있는데 특히 옹이가 있는 부분이나 뒤틀림 또는 건조상태에 따라 집의 변형을 가져올 우려가 커서 내부마감 특히 페인팅 벽이나 천장에 크랙이 생길 확률이 스틸하우스에 비해 높다.
 
그리고 스틸하우스용 자재는 목재자재 보다 약간은 저렴한 편이지만 설계의 정밀도와 시공비용이 높아지는 문제가 있다. 사실 두 공법을 비교는 하였지만 필자의 경우는 설계를 하면서 그 땅이나 집의 구조 건축비 등을 고려하여 건축주께 이집은 목조주택이 좋으며 또는 스틸하우스가 좋을 것이다 라고 권장을 하고 있다.


즉, 건축주의 입장에서는 어떤 공법이 더 좋고 또 어떤 공법이 더 좋고를 너무 따지다보면 결과는 그리 썩 좋게 나타나지 않을 수 있으므로 정작 고민할 것은 집의 형태나 자신의 삶을 최대한 반영한 도면을 먼저 작성하는 것이 옳을 것이다.
 
4. 스틸하우스의 시공 공사비
 
평당공사비를 운운 하는 것은 참으로 어리석어서 건축주에게 편협된 지식만을 전달 하게 될 수 밖에 없다. 그 이유는 자동차를 살 때 바퀴가 4개 인 것이나 문짝의 개수나 핸들도 하나 밖에 없지만 800CC 경차는 대략 1000만원 미만인 반면 300CC급 이상은 보통은 3000만원대가 넘어 갈 수 밖에 없다.


하물며 자동차보다 많은 시간을 보내고 또 그 비용도 최소 억대이상이 들어 가는 집은 그 품목도 많지만 그 품목의 가격 차이도 굉장히 크다. 쉽게 보면 씽크대 하나에 150만원짜리를 쓸 수도 있지만 2000만원이 넘어가는 씽크대도 부지기수 이다.
 
그럼에도 불구하고 평당 공사비를 운운 하지 않으면 재미가 줄어들고 또 건축주 입장에서는 자신에게 맞는 평당공사비를 산출하기 위하여 귀동냥 눈동냥 또 이런 책까지 구매를 하여 보기 때문에 최소한 그런 판단을 위한 자료는 제공되면 좋을 것이지만 그것도 자료로서만 활용할 수 있기를 바란다.
 
30평 주택의 공사비 산정
 
1. 스틸하우스자재비 (대략 35,000,000~40,000,000) : 평당 120만원 ~140만원
 이경우 인건비는 보통 자재비와 5:5~5:5.5(난이도에 따라) 책정할 수 있음


1) 견적포함품목 :
 - 스틸하우스 골조 및 부자재
 - OSB / 석고보드 / 시멘트 하디 사이딩 및 트림재 / 소핏자재 / 환기구
 - 내부 문짝 및 문틀(중국산 홍송 도어 기준)
 - 내부 몰딩자재 및 바닥재(기본사양)
 - 창문(미국식 시스템창호), 현관도어(100만원 이하 제품)
 - 데크용 자재 (약 5평 기준)
 
2) 견적제외품목 :
 - 기초 콘크리트 타설 및 토목공사
 - 전기/설비(도기류/수전악세사리)/등기구/타일
 - 정화조 자재 등
 - 가설공사 및 산재보험료


2. 총공사비 산정
 - 가설공사 및 산재보험료 : 약 200만원~300만원
 - 기초공사비 : 400MM 매트 기준 : 약 800만원~900만원
 - 전기공사비 : 약 250만원~350만원
 - 설비공사비 : 약 350만원~450만원
 - 도기류/수전악세사리 : 약 150만원~300만원
 - 주방기구/가구 : 약 350만원~500만원
 - 조명기구 : 약 150만원 ~300만원
 - 보일러(심야전기,한전불입금) : 약 550만원
 - 정화조 (오수처리시설,박스) : 약 300만원
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심야보일러(정화조)제외 : 약 2,000만원 ~3,000만원이므로
 
스틸하우스로 30평주택을 지을경우
 약 9,000만원 ~ 12,000만원 정도가 소요되며
 심야전기와(정화조를 포함하면) 약 천만원정도가 더 들어간니
 기본적으로 약 1억~1억3천만원 정도가 소요된다.
 
5. 스틸하우스 설계


스틸하우스의 설계는 기본적으로 주택을 설계 하는 점에서는 일반적으로 목조 주택과 그리 큰 차이가 없지만 몇가지는 주의를 하여야 한다.

첫째 : 가능하면 1층 방위에 발코니를 두는 설계는 피한다(목구조 동일) 그러나 꼭 필요하다면 방수설계를 철저히 하거나 아예 1층에 방이 없는 허공에 목재로 기둥을 세워 데크 형식을 취하여 방수하자의 위험을 사전에 차단한다.

둘째 : 기초의 넓이를 스틸스터드 외벽치수의 1/2에 맞추어야 외부 마감이 쉽운데 쉽게 이해 하는 방법은 외벽마감재 치수를 제외한 뼈대의 외부끝선과 콘크리트 기초바닥의 외부끝선이 같거나 기초의 치수가 1~3mm 정도 작은 것은 무방하다.(목조주택 공통)

셋째 : 2층 화장실이나 발코니의 바닥용 부재(조이스트)는 일반 방의 조이스트가 240mm라면 180mm 또는 160mm의 조이스트를 사용하여야 한다.(목조주택 공통)

넷째 : 난방배관은 외벽에 가능한한 가깝게(100mm 이하)설계하여 외벽체의 결로를 사전에 차단한다.(모든주택 공통)

다섯째 : 지하수를 사용하는 주택의 경우 여름철 수도배관에 결로가 많이 발생되므로 벽체속에 매입되는 배관에 단열재를 감아 주고 벽과 만나는 곳에 타일을 붙이도록 설계를 하여 벽체의 석고보드가 손상되지 않도록 한다.(모든 주택 공통)


여섯째 : 반드시 건축도면 이외에 구조계산에 의한 시공상세도면을 작성하여야 하는데 이는 전문업체가 있으므로 의뢰를 하면 된다.
 
6. 스틸하우스 시공시 주의 사항
 
골조공사는 반드시 구조설계에 의한 상세도에 의해 시공을 해야 하며 시공교육을 이수한 전문시공팀을 보유한 업체에 의뢰를 하여야 한다.


그리고 기초공사시 그 치수를 정확히 유지하여야 함은 물론이고 평활도를 아주 잘 유지 하여야 한다. 이는 전체적으로 공사의 능율을 좌우하는 큰 요소가 되어 공사비와 직결되기 때문이다.
또한 무엇보다 중요한 것은 가능하면 변칙적 공법을 적용하지 않을 것을 권하고 싶다.
 
7. 스틸하우스 외부 마감자재
스틸하우스 외부마감재하면 보통 드라이비트나 사이딩을 생각하는데 사실은 벽돌이나 돌 그리고 나무등을 이용하면 훨씬 더 좋은 외관을 연출할 수 있다.

<나무와벽돌로 마감된 스틸하우스>

<드라이비트로 마감된 스틸하우스>
 
7. 스틸하우스의 장점
 
스틸하우스의 장점은 정말로 많은데 건축주의 입장에서 몇가지를 피력해 보면 그렇다.

첫째 설계가 완료되고 공사가 시작된후 뼈대가 완성될때 까지 현장에 가지 않아도 좋다.
그 이유는 시공상세도에 의하여 시공을 하게 되므로 그것을 바꾸는 것 자체가 공사업자의 입장에서는 더 힘들기 때문이다.

둘째. 단열성이 우수하여 여름은 시원하고 겨울은 따뜻한 집을 만들 수 있다.

셋째. 가장 친환경적 주택이라고 감히 이야기 하고 싶은데 그 이유는 이렇다.
친환경의 의미는 무엇인가? 내가족의 건강을 위한 주택이 친환경 주택이라고 보통은 생각을 하는데 과연 그러할까 환경(environment)은 순환(circulation)을 의미한다. 즉 사람이 태어나서 아무것도 파괴하지 않고 죽어서 자신의 몸이 모두 자연으로 돌아간다면 가장 친환경적인 것이다.

그러나 우리는 살면서 많은 것을 파괴하여 지구의 순환을 막고 있다. 그중 대표적인 것이 천연자원이다.
나무의 경우 사용후 세월이 지나면 썩어서 자연으로 돌아가기에 친환경적이다. 그러나 철의 경우 재사용이 가능하므로 그 자체는 광물질로서 계속적 순환사용이 가능하다.

많은 양의 고철을 매년 수입하는 우리나라로서는 스틸하우스 60평 한동에 대략 스틸자재가 12ton 정도 소요 되므로 순환이 가능한 철광산 하나씩을 후손에게 물려주는 것이 아닌가.
그래서 어찌보면 목조주택보다 더욱 친환경주택이라고 할 수 있다.

넷째, 1995년부터 약 4년간 포항과학산업연구원 등이 주축이 되어 많은 시험과 검증 및 인증을 통하여 내화구조인증 등 검증을 하였으므로 설계나 시공 데이터가 충분하고 안정된 공법이므로 건축주의 입장에서는 정통공법만 고를수 있다면 상당히 안정된 공법이다.

8. 스틸하우스 시공순서 <그림으로 보기>


1. 바닥 콘크리트 기초 시공

2. 스틸벽체 및 트러스 제작

3. 스틸스터드 세우기

4. 외벽 마감 및 완성

5. 실험동 공사 소요기간 산정표
 

9. 결 론


이글의 제목은 누구나 쉽게 지을수 있는 스틸하우스라 정하다 보니 가능하면 쉬운 용어로 풀어 보고자 했으나 그래도 어렵다면 글쓴이의 능력 부족이라고 생각하면 좋겠다.
집이 잘 지어지면 건축주는 무엇보다도 행복하다.
그리고 그 집은 건축주가 지었지만 그렇게 지어진 집은 다시 삶을 담아 낸다.
그래서 언젠가 그 집주인과 가장 닮은 집이 된다면 가장 성공한 집이 아닐까?
분명 스틸하우스는 좋은집이 되겠지만 출발이나 개념정립이 옳지 못한다면 그 집은 결코 집주인을 닮아 가지 않고 그 집으로 인하여 많은 스트레스를 받을 수 있을 것이다.


- 사진자료 출처 : 포항과학산업연구원, 한국철강협회 세미나 자료