스크랩 스트로베일하우스 집짓기

[햄쏘]

 짚은 화본과 작물의 성숙한 식물체에서 곡식알을 제거하고 남은 줄기와 잎을 말한다. 보통 벼의 경우에는 볏짚, 보리는 보릿짚, 밀은 밀짚이라고 한다. 짚은 작물이 싹이 트면서부터 완전히 성숙할 때까지 자란 뿌리 ·줄기·곡식알의 요소로서 동일한 조건에서라면 짚의 수확량이 많은 것이 곡식알 수확량도 많아지는 관계가 있으며, 짚의 수량도 많고 곡식알 무게와 짚의 무게의 비율(곡식알 무게÷짚 무게)이 높아질 수 있는 품종 및 재배법을 이용하는 것이 다수확을 위하여 가장 효율적인 농사법임이 밝혀졌다.

단위면적당 짚의 생산량이 많다는 것은 짚의 무게를 구성하고 있는 잎과 줄기의 무게가 많다는 것으로, 잎의 무게가 많으면 광합성을 많이 한 것이고, 줄기의 무게가 많으면 줄기의 수(數)가 많아서 이삭수가 증가된 것이기 때문에 곡식알 수확량이 많아진다. 실제 종실수확량은 짚의 수량이 거의 결정된 이후에 이삭의 크기, 곡식알의 크기 및 짚으로부터 이삭으로 양분이 이전될 수 있는 양에 따라서 결정되는 것이므로, 짚은 곡식알에 대한 수확량을 올리기 위한 1차적인 요소이며, 이삭과 곡식알의 크기 및 곡식알에 대한 양분이전율 등은 2차적인 요소라고 할 수 있다. 이와 같이 짚은 작물생산적인 면에 대단히 중요한 기능을 가지고 있을 뿐만 아니라 수확한 후에도 농작물의 부산물로서 다방면으로 이용되고 있다.

완전히 성숙한 볏짚의 화학적인 성분을 보면

셀룰로오스가 약 36 %;

구조 및 성질
자연계에 가장 많이 존재하는 유기화합물로 섬유소라고도 한다. 식물세포벽의 기본구조이며, 모든 식물성 물질의 30% 이상을 차지한다. 식물의 세포막과 목질부를 이루고 있는 주성분이다.

화학구조는 D-글루코오스가 β-1, 4 결합으로 다수 중합되어 있으며 사슬형태로 연결되어 있다. 화학식은 (C₆H₁₀O₅)n으로, 냄새가 없는 백색 고체이며 물에 녹지 않는다. 셀룰로오스는 다당류 중에서 분자량이 가장 큰 물질로 분자량은 천연상태에서 수만∼수십만에 이른다. 물이나 에탄올 에테르 등에는 녹지 않고 알칼리에는 상당히 강하나 산이나 구리암모니아용액 내에서는 가수분해되어 글루코오스가 된다. 글루코오스로 분해되기 직전의 화합물로서 다량의 셀로비오스를 생성한다.

이밖에 여러 가지 유기화학·물리화학적인 연구 결과 셀룰로오스의 분자는 많은 글루코오스가 탈수 축합하여 셀로비오스 모양으로 결합하여 생긴 고분자로 추정되고 있다. 이와 같은 결합을 β-1, 4-글루코시드 결합이라 한다.

셀룰로오스 분자는 다수가 모여서 섬유를 이루는데 그 최소단위는 미셀이라 하여 지름 0.05nm, 길이 0.6nm 이상이다. X선 해석 결과 미셀은 결정구조를 이루고 있음이 밝혀졌다. 미셀과 미셀의 연결 부분은 비결정영역이 되어 있다. 이 결정영역과 비결정영역이 섬유의 강도, 탄력성, 염색성, 흡습성을 결정하게 된다.

셀룰로오스에서 수분을 제거하면 비결정영역이 결정성을 띄게 되어 탄성과 강도가 증가되며, 이를 물이나 알칼리에 담그면 액체가 비결정영역에 스며들어 팽윤한다.


생합성과 분해
식물은 시토스테롤(Sitosterol)이라는 콜레스테롤과 유사한 지방 성분과 포도당(glucose)을 결합시켜 새로운 포도당을 만들어 내고 CesA라는 효소군을 이용하여 이를 이미 만들어져 있는 셀룰로오스 가닥에 결합시키면서 셀룰로오스를 합성한다. 이 과정은 원형질막에서 이루어진다.

사람은 셀룰로오스를 소화시킬 수 없으나, 소나 말 등의 초식동물이나 흰개미 등은 셀룰로오스를 분해하는 것이 가능하다. 이는 셀룰로오스를 분해할 수 있는 효소인 셀룰라아제(cellulase)를 직접 분비할 수 있기 때문이 아니라 동물의 대장 또는 초식동물 등의 소화관 내에 서식하는 미생물과 흰개미와 같은 곤충의 소화관 내의 원생생물이 분비하는 셀룰라아제를 이용하기 때문이다. 셀룰라아제는 셀룰로오스의 β-1, 4 글리코시드 결합을 가수분해하여 셀룰로오스 분자의 길이를 줄여 나가며 결과적으로 올리고당이나 글루코오스 등으로 전환된다.

분포
셀룰로오스는 자연계에서 다량으로 존재하는 유기화합물로 공업적으로도 중요한 자원이다. 고등식물에는 물론 세균·바닷말·해산동물인 멍게류의 외피에도 존재하며, 아세트산균의 균체 외분비물에도 함유되어 있다. 또, 조개류의 점액 속에 존재하는 셀룰로오스에는 황산에스테르가 존재한다.

용도
셀룰로오스는 종이나 방직용 섬유로 대량 사용되고 있으며 셀룰로오스유도체를 이용하여 플라스틱, 폭발물, 접착제, 필름, 소포제(消泡劑), 셀룰로이드, 셀로팜 등의 다양한 용도로 사용된다. 이외에 사람의 장에서 소화, 흡수되지 않으면서 장을 자극하여 장의 운동을 도와 변비예방에 도움을 주므로 이러한 특징을 이용하여 식품산업에도 이용되고 있다.

리그닌 20 %;

화학구조는 명확하지 않으나 C₁₈H₂₄O₁₁과 C₄₀H₄₅O₁₈ 사이라고 추정하고 있다. 침엽수에 25∼30 %, 활엽수에 20∼25 % 정도 함유되어 있다. 하등식물과 수중식물에서는 발견되지 않으므로 육상 고등식물의 진화발생과 깊은 관계가 있는 것으로 보고 있다. 리그닌의 함량은 목재의 채취 부위가 상부로 갈수록 적어지고 심재부(心材部)가 변재부(邊材部)보다 많으며, 추재부(秋材部)가 춘재부(春材部)보다 많다. 리그닌의 발색반응(發色反應)은 목질화의 진행 상태 및 침엽수와 활엽수의 식별에 중요한 자료가 된다. 리그닌은 펄프공업의 부산물로 배출되어 심각한 공해문제가 되고 있으며, 현재 리그닌의 이용에 관한 많은 연구가 진행되고 있다.

펜토산 22 %;

가수 분해에 의하여 펜토스를 만드는 다당류를 통틀어 이르는 말.

조단백질 6 %;

 순 단백질과 아미드가 들어 있는 물질. 탄소, 수소, 산소, 질소 따위의 원소로 구성되어 있다.

회분(灰分)이 13 % ;

석탄이나 목탄이 다 탄 뒤에 남는 불연성의 광물질.

정도이며, 다른 농작물의 짚에도 셀룰로오스와 리그닌의 함량이 많은 것이 특징이다.

볏짚은 벼의 품종과 작황에 따라서 그 생산량이 다르나 한국에서는 보통 10 a당 500 kg 정도가 생산되며, 키가 작은 통일벼 품종에서는 400 kg 내외, 키가 큰 일반벼 품종에서는 600 kg 정도가 생산된다.

 

볏짚은 한우(韓牛)의 겨울철 사료로 많이 쓰이고, 그 밖에 가축의 외양간 깃으로 이용되어 결국은 퇴비의 형태로 농경지에 환원된다.

예전에는 가마니 ·새끼 ·거적 등의 각종 고공품(藁工品)의 원료로 이용되어 농가의 소득을 올려주었으나 현재는 이 부분에는 이용되지 않는다. 최근에는 생짚을 그대로 논에 집어넣어 논토양의 유기물을 증진시키는 데 많이 이용된다.

전에는 농촌의 초가지붕을 덮고 이는 이엉을 만드는 데, 그리고 농가의 주요한 연료로 많이 이용되었으나 최근에는 지붕개량과 연탄 ·석유 ·가스 등의 사용 증가로 이 부분에 이용되는 양은 크게 줄었다.

보릿짚과 밀짚도 자리나 모자를 만드는 데 쓰였고 퇴비 또는 농가연료 등으로 이용되었으나 지금은 거의 쓰이지 않는다. 호밀짚은 길고 빳빳하여 인삼밭의 해가림으로 쓰이며, 기타 비 ·바람막이를 만드는 데 많이 이용되고 있다. 돌피의 짚은 특히 겨울철의 말먹이로 많이 쓰이며 쇠먹이로도 이용되고 있다.

베일이란 무엇인가?
도대체 스트로베일이 무엇인데 그것으로 집을 지을 수 있는지?

베일은 1860년대에 미국에서 소먹이용 짚을 운반하기 쉽게하기 위해 압축하는 기계(baler)를 개발하면서 본격적으로 사용하게 되었다. 스트로 베일 건축이라는 용어는 우리에게 매우 낮설다. 용어부터 풀어보자면 스트로(straw)와 베일(bale)의 합성어다. 스트로(straw)는 짚 이라는 뜻이다. 밀짚, 볏짚, 보리짚 등등의 통칭이다. 베일(bale)은 그 짚들을 운반하기 쉽게 묶어 놓은 다발을 의미한다.

그런데 왜 그런 짚 다발이 건축 방식의 한 용어가 될까?
스트로베일은 가축의 사료로 사용하기 위해 운반하기 쉽게 일정한 형태(직육면체)로압축해 놓은 것을 말한다.
대략 가로 80cm, 세로 49cm, 높이 35cm의 크기의 압축 짚단으로 무게가 20kg이상 나간다.
이러한 압축 짚단을 마치 벽돌 블럭 쌓듯이 집의 벽을 쌓아서 그 양 표면을 흙으로 미장하는 방식을
스트로베일 건축이라고 한다.



지진에도 강한 내진성, 볏짚으로 집을 짓는데 구조적으로  안전할까?
스트로베일이 유래된 미국의 네브라스카 주에는 120년 된 집이 아직도 사용되고 있다.
베일은 벽돌이나 콘크리트 벽과 달라서 충격에 유연하게 대처한다.
미국 LA 지진에서도 스트로베일 하우스는 전혀 손상이 없었다고 한다.
압축짚더미인 베일 그 자체의 무게도 20kg이 넘고, 그것들을 벽으로 쌓아 올리면서 철근을  좌우상하로
계속 박아넣기 때문에 서로 안전되게 얽혀있고 흙으로 양쪽 벽을 5cm씩 미장하면 지진에도 끄덕없는 안전한 집이 된다.




우리나라에서도 스트로베일 건축이 맞나? 아주 잘맞는편이다.
매년 볏짚이 풍부하고 황토가 점점 고갈되는 때에 황토의 소비를 현저하게 줄일 수 있는 건축방식이기 때문이다.
그리고 여름에 너무 덥고, 겨울에 무지 추운 기후에다, 봄, 가을 일교차도 심한 지역이기 때문에
단열이 잘되는 집이 앞으로 더욱 필요하게 될것이다. 스트로베일로 지은 집은 12월 영하 10도까지 내려가던
밤에도 보일러를 외출로 맞추어 놓고 자도 전혀 추위를 모를 정도 였다.



베일을 어떻게 구하나? 베일 구하는 것은 어렵지 않다.
시기를 잘 선택하고 너무 멀지 않은 곳에서 구하려고 노력하고 상태가 좋은 베일을 선택해 적절한 가격에 사는 것이 중요하다.
적절한 가격이란 5톤차 한대에 8단으로 쌓아서 사오는데 40-60만원(운임 별도)선이다.
운임은 거리에 따라 30만원에서 10만원 정도이다.
40-60만원하는 것처럼 가격폭이 큰 이유는 해마다 수요와 공급의 차이가 심하기 때문이다.
30평의 스트로베일 하우스를 건축하는데 5톤차 2대분량이 소요됨

짚은 어디서 생산 되는것인가 그리고 어떻게 압축하는가?
넓은 논을 가진 지역에서는 사료용으로 추수가 끝난 다음에 건조시켜 볏짚 압축기로 압축하여 판매를 합니다.
단, 둥근 모양으로 말아서 판매하는 것은 스트로베일 건축용으로는 적합치 못하고 네모난 성냥갑 모양의
압축볏짚만 베일 건축용으로 사용할수 있습니다. 우리나라 어느 지역에서든 10월 중순부터 구입이 가능합니다.





짚은 습기에 약해 금방 썩지 않나?
만약 짚이 습기의 침투로 썩게 되면 그 집은 오래가지 못할 것이다.
하지만 짚 표면  양쪽을 황토로 감싸주기 때문에 습기가 침투하는 문제를 걱정할 필요는 없다.
장마철에 계속되는 비로 황토 벽이 축축해 지면 그 속에 있는 짚도 썩지 않을까 라고 우려하면
그것은 황토에 대한 이해가 부족해서 생기는 걱정이다.

점토(황토)가 미장되어 건조되고 나면 그 벽은 물기가 들어오는것을 막는 작용을 한다.
점토(황토)는 젖게 되면 분자들이 서로 막을 형성하면서 물이 통과하는 것을 막는다.
그래서 장마철에 아무리 비가 벽에 들이친다 해도 물기가 짚 표면까지 침투하지 못한다.
그리고 황토는 습도조절 기능을 하기 때문에 집안에서 생기는 습기를 머금었다가 건조할 때는 다시
내뿜기 때문에 볏짚은 항상 건조한 상태 그대로를 유지하게 되는 것이다.

오래된구옥들, 예를 들어 벽돌집이나 허물어져가는 옛날집 시골에 농가주택 또는 슬라브 집과 같은 경우는
단열에 문제가 있기 때문에 스트로베일로 벽 둘레로 쌓아서 흙미장을 하면 스트로베일 하우스로 새롭게 단장할 수록
경제적이고 실용적이다.
보통 골조에 지붕만 있는 축사를 작업장이나 창고 또는 다른 용도로 리모델링할 때 스트로베일은 최고의 자재가 될 수 있다.
기존의 골조 (대개의 경우 파이프나 철 골조)에 스트로베일을 끼워 넣고 흙 미장을 하면 손쉬운 리모델링의
건축물이 탄생 할수있다.

스트로베일 하우스는 자연을 닮은 부드러운 곡선이 살아나는 집이고 조금만 배우면 누구나 쉽게 따라 지을수 있는 집이고
연료비가 거의 들지 않는  에너지 절약형집이고 여러 사람이 함께 즐기면서 품앗이로 지을수 있는집입니다.




황토 미장할 때 황토가 짚에 잘 붙나?
압축짚은 옆면이 매우 거칠거칠하기 때문에 그 표면에 황토를 바르기는 매우 쉽다.
하지만 좀더 튼튼하게 황토가 붙어있게 하기 위해 볏짚 사이사이 황토가 끼어 들어갈수 있도록 장갑 낀 손가락으로
찍어서 누르기도 한다. 손으로 미장을 해도 잘 붙고, 미장 칼로 해도 아주 잘 붙는다.

황토미장을 할 때 흔히 발생하는 균열은 없는가?
압축짚의 수축 팽창으로 황토미장은 영향을 받지 않나?
다른 종류의 황토집을 지을때는 당연히 균열이 많이 가지만 압축짚 표면에 황토를 바를 때는 미장도 쉽고 균열도 덜 갑니다.
균열이 일어날수 있는 만약의 사태에 대비해 수사와 한천을 섞어 반죽하기 때문에 균열을 찾아볼수가 없습니다.
그리고 짚의 수축 팽창은 황토 미장이 다 건조한 후에는 황토가 짚 사이 사이에 맞물려서 어떠한 움직임도 없게 합니다.

 

요즘 스트로베일 하우스에 꼿혔다. 말 그대로 짚으로 만드는 집이다. 평소에 쌓아놓은 볏단 앞을 지나다니며 저걸로 집을 지을 수 없을까 궁리하곤 했었다. 그 자체론 멋지지만 웬지 우리 주변과 부조화해보이고 재료비가 많이 드는 통나무주택이나 생활의 답답함을 주고 무거운 느낌의 흙집, 직각형태로 변형이 어려운 목조주택과는 다른 방식을 찾고 있던 참이었는데 이거다 싶은 거다. 골조만 철제든 목재든 세우고 흙과 짚으로 가능할 듯하다. 마감미장은 순수 황토도 좋지만 백시멘트와 배합하는 것도 고려해봄직하다. 뭐 난 그렇게 레디칼한 생태주의잔 아니니까. 뭐니뭐니해도 가장 중요한 점은 집짓기에 내 개성을 마음껏 살릴 수 있다는 점이고, 두번째는 80센티미터에 달하는 벽체로 인한 그 탁월한 난방비 절감효과다.  워크숍에 가볼까.    

⊙ 소먹이용으로 사용되는 직육면체 모양의 압축 볏짚을 벽돌 쌓듯이 벽체를 올리고,
    그 양면에 황토로 미장하는 건축 방식을 스트로베일(strawbale, 볏짚) 하우스라 함.