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목조건물
목조건물(木造建物)은 건물의 뼈대가 나무로 되어 있는 건물을 말한다. 공사가 쉽고 온도 조절과 방음성이 좋으나 가연성, 흡수성이 높은 단점도 있다.
개요[편집]
목조건물이란 건물의 주요 구조재를 목조로 만든 건물을 말한다. 즉, 나무로 만든 건물이라는 뜻이며 주 구조재는 목질 재료도 포함한다. 나무는 돌에 비해 빨리 낡고 불에 타기 쉬워서 오랫동안 보존되는 경우가 드물다. 그래서 삼국시대에 만들어진 목조건물은 현재 남아 있는 것이 없다. 고려시대에 만들어진 목조건물들이 현재 전하는 건물 중에서 가장 오래되었다. 특히 주심포 양식으로 지은 건물이 많은데, 안동 봉정사 극락전, 영주 부석사 무량수전, 예산 수덕사 대웅전 등이 대표적이다. 주심포 양식은 목조건물 지붕의 무게를 기둥에 고르게 전달하면서 동시에 건물을 꾸며주는 나무 장식(공포)을 기둥 위에만 설치한 것을 말한다. 안동에 있는 봉정사 극락전에서는 보수 공사 중 조선시대에 지은 상량문(건물이 세워지고 다시 지어진 내력과 건물의 안녕을 비는 글)이 발견되었는데, 이 상량문에 공민왕 때 지붕을 수리하였다는 기록이 남아 있다.
일반적으로 전통 목조건물은 새로 지은 지 대략 100∼150년이 지나야 지붕을 다시 수리하기 때문에 봉정사 극락전은 12∼13세기에 만들어졌다고 짐작하고 있다. 그래서 이 건물이 현재 전해지는 목조건물 중 가장 오래되었다고 알려져 있다. 영주 부석사 무량수전은 기둥 가운데가 불룩 튀어나온 배흘림기둥과 주심포 양식으로 만든 대표적인 건물이다. 한편, 예산 수덕사 대웅전은 1937년 수리할 때 건물의 내력이 적힌 글이 발견되었는데, 고려 말 충렬왕 때인 1308년에 지어졌다고 한다. 이 건물 역시 700여 년이 넘게 잘 보존되고 있다. 반면 황해도에 있는 성불사 응진전은 앞에 소개한 건물들과 다르게 다포 양식으로 지어졌다. 다포 양식은 고려의 뒷 시기에 유행한 건축 양식의 하나인데, 기둥 위에만 나무 장식이 있는 주심포 양식과 달리 기둥은 물론 기둥 사이 벽면 위에도 나무 장식이 놓여 있다.[1][2]
목조건축[편집]
목조건축이란 나무로 만든 건축 전반을 일컫는다. 목재로 만든 일반적인 건축물을 목조건축물, 목재로 만든 주택을 목조주택 등으로 일컫는다. 목조건축물이라고 하면 통나무 주택이나 모든 부자재가 목재로 구성된 건축물을 생각하기 쉬우나, 건물의 뼈대만 목조로 만든 것도 목조주택의 범주 안에 들어가며, 그 밖에도 국가와 시공방법에 따라서 혹은 재료에 따라서 상세하게 구분된다.
역사[편집]
인류가 최초로 건물을 짓기 시작했을 때 처음 집어 들었던 건축자재인 만큼 그 역사가 매우 길다. 인류는 금속을 쓰기 전인 석기시대부터 목재로 건축물을 지었다고 추정되며, 세계 최초의 목재 건축 유적은 독일에서 발견된 기원전 5천 년 경으로 추정되는 참나무 우물 유적이다. 선사시대에는 금속이나 못 등의 연결철물이 없었기 때문에, 동서양 가릴 것 없이 목조건축은 목재의 결합을 위해서 짜맞춤 방식을 취하는 형태로 발전하였다.
동양에서는 주로 중국을 중심으로 목조 건축 문화가 형성되어 한반도와 일본 등으로 전파되었고, 각국의 문화에 맞춰 독자적 특징을 지니게 되었다. 지붕을 예로 들자면, 중국의 경우 하늘을 찌를 듯이 솟은 지붕으로 천자국의 자존심을 형상화했으며, 일본의 경우 최대한 직선형 지붕을 구현해 건축물 그 자체의 인위적인 조형미를 강조했다. 한국은 약간의 유선형 지붕을 사용하여 건축물로서의 완성도를 추구하면서도 자연미를 최대한 해치지 않는 형식을 추구했다. 정도의 차이는 있지만 공통적으로 유선형 지붕이 된 데엔 여름철에 비가 많은 동아시아 특성에 맞게 진화한 결과라고 볼 수도 있다.
유럽에서는 로마 시대부터 이어져 온 양식에 켈트와 게르만족의 양식이 혼합된 형식, 일명 팀버프레임이라고 하는 방식으로 발전했다. 사실 로마 제국의 중심지라고 볼 수 있는 남유럽권은 목조 건축보다는 석조 건축이 주류였는데, 유럽에서 게르만의 영향이 강해지면서 빠르게 목조 건축이 발달하기 시작했다.
양측 모두 모두 각기 고유한 장부 맞춤 목구조 건축공법을 발달시켜왔는데, 동양에서는 주로 주춧돌에 기둥을 세우고 보를 연결하는(포스트 엔 빔 Post and Beam) 밑에서부터 쌓아 올리는 방식을 취하였고, 서양에서는 그러한 방식 외에도 지상에서 눕혀둔 벽체를 미리 만든 뒤에 세워서 벽체끼리 연결하는 방식을 두는 등의 다양한 조립 방식을 두어 구조적으로 더 다양한 형태를 갖춘 목조건축 풍토를 지니었다. 그 외 중국을 비롯한 동아시아에서는 목재와 목재 간 연결부위에 대해서는 더 다양한 방법을 가지고 있었다.
근대에는 산업혁명이 시작되면서 기계화 제재소를 통하여 목재의 가공 크기를 일률적으로 규격화해 보다 더 얇고 가벼운 두께의 목재로 건축물을 짓는 경량목 구조(Light weight wood framing) 공법이 미국에서 발명되어 선풍적인 인기를 끌게 된다. 장부 맞춤 목구조는 숙련된 목수 장인이 부재의 장부를 일일이 수공구로 가공하였으므로, 노동집약적이라는 인식이 강하였고, 또 그만큼 건축 시간도 많이 소요되었던데 반해, 미국에서 발명된 경량목 구조 공법은 이미 공장에서 가공이 된 상태의 작은 규격의 목재를 철물과 못 등으로 조립하여 무거운 기둥과 보를 얼마든지 대체할 수 있었고, 적은 기교로도 얼마든지 다양한 구조를 만들 수 있었기 때문에 효율이 더 뛰어났다.
경제성 문제로 서양식 장부 구조 공법인 팀버프레임은 잠시 수그러 들고, 서유럽과 북미지역에서는 미국식 공법이 크게 성행하여 지금까지도 보편적으로 가장 많이 퍼진 공법을 이루고 있다. 한편 동양 목조건축은 전통건축이나 관공 건축물의 유지 및 보수 등으로 그 계통을 이어오는 것이 대부분이었으나, 일본만은 근대화와 서구공법의 영향력을 수용하며 독자적인 발전 노선을 거치었다. 마침내 20세기 중엽에는 공장에서 목재와 장부 구조를 미리 가공하여 현장에서는 조립만 하는 기계화 공법인 프리컷 공법을 개발하여 전통 재래방식의 목조주택 건축방식을 주택과 상가 등 일반 건축에도 접목하면서 생존하였고, 현재까지도 서양 특히 미국식 공법의 수입을 대체하였다.
서양식 장부 구조 공법은 산업혁명기 미국식 공법의 대두에 따라 인기가 시들었으나 1960~70년대부터 복고 열풍으로 캐나다와 독일을 비롯한 지역에서 장부구조에 대한 수요가 다시 생겨나 대형 주택이나 중형 건축물의 건축에 차츰 적용되기 시작하여 현재는 캐나다와 독일 등이 대형 중목 구조 건축물의 선두주자를 달리고 있다. 일본의 경우 지진 때문에 목조주택이 대중화 되어 있다. 목조주택이 지진의 영향이 적다.
구분[편집]
현재 목조건축 공법으로는 크게 경량목 구조와 중목 구조 등으로 나눌 수 있다. 경량목 구조는 상대적으로 얇고 가볍게 제재된 목재를 기반으로 못과 철물 등을 사용하여 건물을 짓는 공법이고, 중목 구조는 그와 대비해 상대적으로 더 무거운 구조목을 사용하는 공법이다. 보통 중목 구조 공법은 짜맞춤이나 장부 결합 공법을 취하는 경우가 많고, 그 방식도 다양하여 크게 서양식인 팀버프레임(Timber Frame)과 아시아 전통 공법으로 나뉘며, 같은 서양식이나 동양식이라고 하더라도 국가별로 사용하는 목재의 수종이나 환경의 차이로 세밀하게 구분된다.[3]
목조주택[편집]
일반적으로 외부에서 보이는 마감재와 상관없이 기둥, 보, 서까래, 장선, 샛기둥(stad)등 건물을 지지하는 기능을 어느 부재가 담당하는냐로 그 성질이 결정되는데, 목조주택은 건물에 작용하는 그 하중을 목재가 담당하는 것이다. 일부 구조재는 콘크리트로 만들면서 외부 마감재만 목재나 통나무를 붙여 통나무, 혹은 목조주택이라고 소개하기도 하는데 진정한 의미에서의 목조주택이라고 할 순 없는 것이다. 구조재가 목재로 건축된 경우에 한해서만 목조주택이라고 할 수 있으며, 목조주택에서도 구조재로 사용되는 목재의 규격, 크기 및 시공방법에 따라 통나무 주택(log house), 기둥-보 구조주택(post&beam), 경량목구조(light weight-wood flame house)등으로 분류된다.
- 경량목구조(Light Weight - Wood Flame House) : 2인치x4인치의 각재를 사용해 수평 및 수직으로 상호 긴밀하게 결합되어 수평수직하중에 저항하는 구조로, 설계상 제약이 거의 없어 원하는 구조와 디자인을 연출할 수 있고, 이 때문에 지진에도 강한 정항능력을 가지게 된다. 처음엔 가벼운 목재를 사용하기 때문에 경량목구조라고 불리게 되었지만, 150년 혹은 그 이상의 역사가 이어져와 현재는 가장 과학적이며 일반적인 건축양식으로 대부분 미국, 캐나다 등의 일반 주택이 이러한 구조로 세워지고 있다. 저희 걸리버하우스 또한 경량 목구조 주택을 주로 시공하고 있어 디자인 측면에서 다양한 설계가 가능하고, 건식공법으로 시공하기 때문에 4계절 어느 때라도 공사가 가능하다.
- 기둥-보 구조(Post & Beam) : 통나무 구조에서 발전된 가장 오랜된 구조 방식 중 하나이다. 주로 상업건물이나, 규모가 큰 주택등에서 사용되며 전형적인 플랫폼 구조와 혼용되기도 한다.
- 중목구조방식( Heavy Timber Framing System) : 기본적인 것은 기둥-보 구조와 동일하지만 구조용 목재를 큰 각재(heavy timber)을 사용해 건축하며 최소 규격은 화재시 구조체의 안정을 보장하기 위한 것이다.
- 통나무 구조(Log House, Log Cabin) : 원형 또는 각형의 수평목을 내력벽으로 하고 나머지 바닥, 지붕은 경량목구조와 동일한 구조다. 주로 추운지방 북유럽, 내륙지방 등에서 사용되는 것이 특징이다.
경량목구조의 특징[편집]
- 경제성이 높고 유지관리가 쉽다. 가장 큰 장점으로 꼽는 것이 외관이 아름답고 그 품질에 비교해 건축비가 저렴해 경제성을 가진다는 점이다. 또 벽이 얇기 때문에 내부면적을 최대한 넓게 활용할 수 있다는 장점이 있다. 그리고 건물에 문제가 생겼을 때 쉽게 수리가 가능해 각부에 사용되는 자재는 수명 기간 내에 해당부분만 해체하고 교체하면 원상으로 복구할 수 있는 이 점도 있다고 한다.
- 에너지 효율이 높다. 나무는 그 자체가 열전도율이 낮아 단열성이 콘크리트의 7배, 철의 176배, 일반 단열재의 1.5배에 달해 평수가 같은 일반 주택과 비교했을때 냉,난방비를 30%정도 절약할 수 있다. 기본적으로 갖는 단열성에 장선, 유리섬유 등과 같은 단열재로 충진함으로 보다 높은 단열성능을 발휘하게 된다.
- 내화성 "화재 위험성이 높지 않다." 불에 타는 나무로 이루어져 화재에 약하다는 선입견을 가지기 쉽지만, 충분히 방지할 수 있다. 목구조의 내화 성능은 일차적으로 석고보다가 목재로부터 화재성 물질의 접촉을 충분히 보호해 20분~2시간의 내화 성능을 지닐 수 있으며, 더불어 일정 수치이상의 목재는 강철보다 열전도율이 낮아 화재가 발생한 경우 쉽게 불이 붙지 않다. 또한, 일단 화재가 발생하게 되면 구조부에 불이 붙느냐 보다 인명피해를 얼마나 방지하며 줄일 수 있는가에 있다고 생각되는데, 목조주택은 화재발생시 불의 직접적인 영향보다 유독가스로 인한 사망이 더 많은 점을 볼때 유독가스 등의 발생이 적은 목조주택이 인면재산의 피해가 낮아는 것을 알 수 있다.
- 내구성이 뛰어나고 구조적으로 안정적이다. 단위 중량당 인장강도나 압축강도가 철이나 콘크리트를 능가하다. 건물 전체가 가벼운 하중과 일체화된 구조로 이루어져 자체의 유연성질을 지님으로 진동에 대한 저항력이 우수해 외부로부터 충격을 흡수하는 능력이 뛰어난다. 콘크리트 주택은 내구성이 20~30년에 불과 하지만, 목조주택은 내구성이 뛰어나기 때문에 적절한 관리가 될 경우 수십에서 길게는 수백년까지도 유지가 가능하다. 실제로 북미지역에서는 150년 된 목조주택도 수리만 해 사용하는 경우가 많다고 한다. 더불어 1995년 고베지진이나 1994년 미국 캘리포니아 지진의 경우에도 목구조주택의 피해가 타구조보다 훨씬 적었음이 그 점을 지지해준다.
- 육체건강에 좋다. 어린아이가 있는 3,4인 이상의 가족이 목조주택을 선택하는 큰 이유중 하나가 바로 건강과 관련이 있다. 목재는 태양, 흙, 물과 공기가 만들어낸 천연자재로 시멘트나 화학재료처럼 독소를 뿜는 무기질 재료들과는 달리 살아 숨쉬는 유기질 재료다. 살아있는 생명체인 사람은 살아있는 생명체였던 목재와 동일한 생체리듬을 가지고 이로인해 신체의 리듬을 찾게 되고 생활의 활력을 되찾게 되는 것이다. 목조주택은 사람의 감각기관(오감)을 통해 느끼는 느낌을 좋게 하며 생활에 적당한 주거환경을 조성하고 생활환경으로 인한 스트레스를 최소화하기 때문에 탁월하다고 생각한다.
- 환경보고에 유리하다. 목조주택은 적은 에너지로 재생산이 가능하며, 다른 자원들에 비해 환경의 파괴가 적다. 폐기할 때에 잘 썩고 폐기할때 유독성 부산물의 발생이 거의 없으며, 환경에 미치는 부담을 최소화 할 수 있는 자재임이 분명하다.
목조주택의 구조자재[편집]
이렇게 목조주택이 많은 장점을 가지고 있지만 잘못된 자재사용과 시공은 오히려 독이 되는 경우가 있을 수 있다. 100가지 이상의 자재들이 모여 주택이 완성되기 때문에 구조물이 견고하기 위해선 자재 선정에도 관심을 기울여야 한다.
- S-P-F 구조재 : 구조재는 북미산 혹은 S-P-F가 쓰이는데, 함수율 19% 이하의 S-Dry 등급을 사용해야 한다. 건조상태가 올바르지 못한 구조재를 사용하면 비틀림 등의 결함이 나타나거나 부후균에 노출되면 구조재 자체가 썩는 경우도 일어날 수 있다.
- OSB 합판 : 직사각형의 목재 가공 패널로 각 층이 겹쳐서 배열됨으로 높은 강도와 경도를 유지하는게 특징이다.
- 투습방수지 : 집 안에서 발생된 습기가 구조물의 균열에 유입되면 결로가 생겨 단열재를 적시고 건물에 피해를 주게 되기 때문에 물은 막아주면서 습기는 잘 통과 되도록 할 필요가 있다. 따라서 방수, 투습지를 벽체 안의 단열재와 외부 덮개 사이에 설치해 결로로부터 사용자재의 손상을 피할 수 있다.
- 방부목 : 콘크리트 기초와 맞닿는 토대로 지면에 가장 가까운 바닥장선이다. 외부에 노출되는 데크에 사용되는 방부목은 부후균의 침입을 가장 효과적으로 저하시키는 재료다. CCA방부목은 비소, 크롬, 구리의 성분으로 약품처리해 방부와 방충효과를 나타내며 약품의 농도에 따라 등급이 달라지게 된다.
- 환기구 : 내외부의 온도차가 극심할 경우 벽체에는 온도층 때문에 결로현상이 생길 수 있는데 이를 방지하기 위해 온도층을 완충시켜줄 수 있는 유동적인 공기층을 형성해 주는 것이다.
- 석고보드 : 내부벽체 및 천장 마감재로 석고보드를 사용하는데 이 석고보드도 일반, 내수&내화보드가 있다. 목조주택의 내화법규에는 내부마감에 모두 석고보드를 처리하여야 하는 것으로 되어 있기때문에 석고보드 마감이 가장 일반화 되어 있다.[4]
동영상[편집]
각주[편집]
참고자료[편집]
- 〈목조건물〉, 《네이버 국어사전》
- 〈목조건물〉, 《대한건축학회 건축용어사전》
- 〈목조건축〉, 《나무위키》
- 방대광, 〈고려 시대 뛰어난 건축 기술을 알려주는 목조건물〉, 《우리역사넷》
- 건축 칼럼, 〈목조주택의 특장점〉, 《걸리버하우스 건축 칼럼》, 2023-03-03
같이 보기[편집]
