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• [사진으로 보는 전원주택 따라 짓기 III] 반나절 이면 집 짓기 끝! 실속파의 선택, 스틸하우스

  경기도 안성시 발화동 한재혁·고미아(33세) 부부가 스틸하우스로 집을 지은 이유는 뛰어난 단열성 때문이다. 오래된 한옥에 거주하던 이들은 추위와 불편함을 이기지 못해 집을 새로 짓게 되었는데 집이 화사하고 하루 종일 온기가 느껴져 이웃 시샘을 한껏 받고 있다고.뛰어난 단열성능과 함께 스틸하우스가 인기를 모으는 또 다른 이유에는 공기단축과 경제성이라는 두 마리 토끼를 잡게 해 준 패널라이징(Panelizing) 공법이 있다. 경기도 용인시 처인구 정연세(37세) 씨는 지역에서 나름 집을 지어본 목수다. 새로운 공법에 매료돼 정작 자신의 집은 시공사에 의뢰해 올렸는데 패널라이징 공법을 접한 그는 "지금까지 지어왔던 집들과는 차원이 다르다"며 놀라워했다. 뛰어난 내구성에 친황경 · 경제성까지 2000년 12월 건설교통부 지정 건설 신기술 제 258호로 지정된 스틸하우스 공법은 '냉간성형강(ZSS 강)을 이용한 스틸하우스 바닥/벽, 구조시스템'으로 정의된다. 1㎜ 내외의 냉간성형강(ZSS강, 열을 가하지 않고 상온에서 성형되어진 강재)을 구조용 부재로 사용해 지은 집으로 내력벽 방식에 건식 바닥 시스템을 도입한다. 2×4 전통 북미 경량 목조주택에서 유래됐으며 목재 대신 아연 도금 강판을 C-형상으로 가공한 구조부재를 사용하는 것이 특징이다. 내구성과 단열성이 좋아 지진과 태풍이 잦은 일본, 미국 등 선진국에서는 보편화한 건축 공법으로 인기가 높다. 일본에서는 연간 2만 5000호(일본스틸하우스클럽) 정도가 지어지며 미국은 새로 지어지는 주택 중 25%(북미스틸하우스클럽, 2004년 현재)가 스틸하우스다.강재를 부재로 사용하기에 스틸하우스는 일단 쉽게 부식되지 않는 강한 내구성을 보여준다.지진이 빈번한 일본 해안가에서 스틸하우스를 어렵지 않게 볼 수 있는 것도 이러한 이유에서다. 강재 두께가 1㎜여서 건축물 하중 부담을 줄일 수 있으며 벽이 두껍지 않아 내부 면적 활용도가 높다.시공·유지·리모델링 면에서 다른 공법에 비해 유리하다는 것도 장점이다. 반영구적이고 규격화된 저렴한 부재가 사용되며 우수한 단열과 차음성능을 자랑한다. 여기에 패널라이징과 같은 공장화된 공법을 도입하면 자재 낭비를 막을 수 있고 건축비의 큰 비중을 담당하는 인건비를 줄일 수 있으며 공기도 단축시킬 수 있다.스틸하우스클럽 정재민 강사는 "전문 기술자와 업체들 노력으로 10년도 채 안 되는 사이에 많은 발전을 이뤄냈다"며 "1시간 내화인증으로 4층까지 시공할 수 있어 앞으로 스틸하우스가 적용될 분야는 더욱 넓어질 것"이라고 전망했다. 실제 수도권에서 빌라형 다세대 주택들이 스틸하우스로 지어지는 사례가 늘고 있다. 반나절이면 집 짓는다 "15일 만에 골조가 완성된다는 사실에 놀랐어요. 지붕모양뿐만 아니라 여러 가지 면에서 도면 수정을 거쳤는데도 이렇게 빠른 시간에 골조가 세워진다는 것은 다른 건축에서는 있을 수 없는 일이거든요. 콘크리트 건물 같은 경우 양생 기간만 일주일 정도 걸리는 게 보통이에요."정연세 씨는 보름 만에 골조 공사가 끝나는 것을 보고 신기했다고 한다. 수 없이 많은 철근콘크리트 집을 직접 올려본 그는 이러한 것에 놀라 스틸하우스에 대해 배워 볼 계획이다.그러나 이제 15일도 긴 시대다. 패널라이징, NC컨트롤 시스템(컴퓨터 자동측정 절단방식)등으로 표현되는 공장 제작 시스템을 이용하면 5일 이내에 골조 공사가 완료된다. 설계→자재 주문→자재 생산→현장 조립 순으로 진행되는 공장 제작 시스템은 컴퓨터가 자재를 필요한 만큼의 정확한 치수를 계산해 생산하기에 자재 낭비가 없고 현장에서 골조를 올리는데 사람이 필요치 않다. 또한 자재를 쌓아두지 않으니 보관 과정에서 유실되거나 하는 염려도 없다. 그만큼 건축주에게 경제적 이익을 가져다주는 것이다.패널라이징 공법에 대해 에스에프시스템 김진용 대표는 "균일한 품질의 대량 생산이 가능하고 자재비와 인건비를 절감할 수 있어 이와 같은 공장 제작 시스템을 적용해 집을 올리는 이들이 눈에 띄게 증가하고 있다. 차세대 주택 트렌드가 될 것으로 확신한다"고 밝혔다.한편에서는 이보다 더 진일보한 시스템이 시장 진출을 눈앞에 두고 있는데 바로 '유닛 모듈러(Unit Modular)'공법이다. 각형 강판, H형강, 스틸 스터드 등 구조체와 더불어 일정 부분 마감까지 공장에서 유닛(Unit)으로 제작돼 현장에서는 이를 조립만 하면 되는 것으로 각종 내장재와 기계 설비(욕실, 주방 등) 및 전기 배선까지 공장에서 해결한다. 따라서 현장에서는 운반된 유닛만 결합하면 된다. 실제 강원도 평창군 김정구 씨 주택이 유닛 모듈러 공법으로 제작됐는데 현장 공사가 반나절 만에 끝났다.한국건설연구원 임석호 박사는 "패널라이징이 공장에서 제작되는 비율이 50% 정도라면 유닛 모듈러 공법은 90%를 상회한다. 즉 더욱 선진화된 공장 제작 기법"이라고 설명했다. 덧붙여 그는 "설계 자동화 프로그램을 통해 집에 들어가는 모든 구성 요소의 배치뿐만 아니라 크기와 스타일 등에 대한 변화가 가능하고 이를 바로 현장에서 확인할 수 있다. 단가를 낮추는 작업을 진행하고 있는데 이게 완료되면 바로 시장에서 활용할 수 있을 것"이라고 말했다. 튼튼하고 아름다운 집으로 인식되면 스틸하우스가 이제는 첨단화된 다양한 공법까지 탑재하면서 소비자들을 끌어들이고 있다. 스틸하우스의 눈부신 발전을 지켜보는 것도 다른 공법 주택에서는 찾을 수 없는 또 다른 재미다. 반드시 인증된 자재 사용해야 스틸하우스는 반드시 규격화된, 인증된 자재를 쓰는 것이 좋다. 다른 건축 구조물도 기본적인 나름의 규격이 정해져 있긴 하지만 변형된 자재를 쓴다 해서 구조적으로 큰 문제가 생기는 것은 아니다. 그러나 스틸하우스는 검증되지 않은 '철'을 사용했을 경우 부식 우려가 높고 내구성에도 문제가 발생해 건축물에 막대한 해를 끼친다. 심할 경우 건축물 붕괴까지 이어질 수 있다. 따라서 수많은 실험을 거쳐 인증된 한국철강협회 스틸하우스용 자재를 사용해야 한다.스틸하우스용 구조재로는 기둥 격인 '스터드(Stud)'와 스터드를 상하로 긴결하는 '트랙(Track)', 바닥이나 천장을 받치는 '조이스트(Joist)'가 있다. 모두가 'ㄷ'자 형상이지만 스터드와 조이스트는 끝이 고부라진 '립'(Lip, 플랜지 양 끝 부분에서 연장되어 구부러져 있는 부분. 부재 강도를 증가시키고 플랜지 스티프너 역할을 한다) 형태를 한다는 점에서 다르다. 이 세 가지는 스크루(Screw)와 접속 철물로 연결돼 하나의 구조체를 이룬다. 스틸 소재 인장강도는 4,100㎏/㎡ 이상으로 일반 소재(2,500㎏/㎡)보다 강하며 275g/㎡ 아연도금 강판은 바닷가에 방치해도 80년 이상의 수명을 보장할 정도로 부식에 강하다.스틸하우스에서 말하는 구조용 자재란 건물을 지탱하도록 힘을 받는 자재를 뜻하는 것으로 강도가 400kgf/c㎡인 강재를 사용한다. 강재를 생산할 때부터 부식을 방지하기 위해 표면에 아연을 도금하게 되는데 이를 아연도금이라 한다. 아연도금 강판은 표면에 흠집이 생기더라도 흠집 주변 아연이 철보다 먼저 부식 되면서 도막이 형성되기에 수명이 반영구적이다. - 글 홍정기 기자 도움말 신영건축사사무소 ㈜하이랜드건설 최길찬 건축사 02-592-0494 www.syhiland.com ㈜포스홈 황윤현 대표이사 031-723-7050www.poshome.com 한국철강협회 스틸하우스클럽 02-559-3565 www.steelhouse.or.kr -

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  2009-02-02

• [사진으로 보는 전원주택 따라 짓기 II] 현대인의 메마른 감성을 촉촉하게 자연파의 선택, 경량 목조주택

  목조주택 하면 우리는 언제부터인지 서구식 경량輕量(경골) 목조주택만을 떠올린다. 목구조의 사전적 의미는 나무로 건축물의 주요 뼈대를 짜 맞춘 구조물이다. 여기에는 우리나라의 전통 한옥과 일본식 목조주택, 서구식 경량 목조주택과 통나무주택 등이 속한다.우리는 경북 안동의 봉정사 극락전(672년 창건)과 영주의 부석사 무량수전(676년 창건) 등 세계에서 보기 드문 목구조 건축물이 있음에도 '목조주택=경량 목조주택'으로 인식한다. 학자들은 그 원인을 한옥 문화의 단절(?)에서 찾는다. 그 과정을 보면 6·25전쟁 후 폐허로 변한 이 땅을 재건하는 과정에서 한옥이 콘크리트에 밀려났고, 80년대 초부터 그 공백을 서구식 경량 목조주택이 메웠기 때문이다. 반면 한옥은 황토 바람을 타고 목구조보다 황토집 또는 흙집이라는 이름으로 되살아났다.전통 한옥과 서구식 목조주택을 비교하면, 기둥과 도리와 보를 사개맞춤으로 짜는 가구식架構式은 서양의 구조용 목재(Heavy Timber)로 만든 기둥과 보를 결구하는 중重목구조와 비슷하다.큰 통나무를 '井'자 모양으로 귀를 맞추고 틈을 흙으로 메워 지은 귀틀집은 서양의 적층식 통나무집과 비슷하다.본지本誌에서 홈페이지(www.countryhome.co.kr)를 통해 단독주택 건축 의사를 밝힌 사람들을 대상으로 구조 선택 시 우선 사항을 설문한 결과 건강성 또는 친환경성이 52.9%를 차지했다. 그 다음으로 안정성 또는 내구성(16.3%), 관리성 또는 편리성(15.4%), 미관성(7.7%), 경제성(7.7%)순으로 나타났다. 또한 건축 구조별 선호도는 황토집(한옥) 35.9%, 경량 목조주택 25.1%, 스틸하우스 13.5%, ALC주택 8.1%, 콘크리트 주택 8.5%, 조적주택 8.5%, 기타 0.4%순이었다. 목조주택에 황토집을 포함할 경우 61%에 이른다. 연령별로 보면 30, 40대는 서양식 경량 목조주택을, 50대 이상은 황토집을 선호했다. 경량 목조주택? 투 바이 포 주택? 우리나라에서 짓는 목조주택은 크게 전통 목구조(한옥)와 서양 목구조로 구분한다. 서양 목구조는 통나무주택의 경우 주거용으로 사용 빈도가 낮으므로, 크게 경량 목구조와 중목구조로 구분한다. 그 중에서 경량 목구조가 전원주택의 주류를 이룬다.경량 목구조를 보통 투 바이 포(2×4)라 부르는데, 그 이름은 나라마다 다르다. 북미에서는 플랫폼 구조(Platform Framing)인데 반해, 우리나라는 경량 목구조, 중국은 경형輕型목결구木結構, 일본은 투 바이 포 또는 화조벽 祖壁공법工法이라고 한다. 투 바이 포라는 말은 일본에서 북미의 목재 단면적 규격인 2×4인치를 부르기 쉽게 사용한 것이다. 목구조는 연속 벽체 혹은 하부 벽체 위에 벽체 구조가 놓이는 발룬 구조(Balloon Framing)와 평탄한 바닥 위에 벽체가 놓이는 플랫폼 구조로 구분한다. 발룬 구조는 1층과 2층을 연결하는 긴 부재를 구하기 힘들고, 1층과 2층을 통구조로 시공할 경우 작업 능률이나 공간에 제약이 많아 현재는 그 단점을 보완한 플랫폼 구조가 주류를 이룬다. 이 구조는 별도로 시공한 층간 바닥과 벽체가 방화막 기능을 하고, 그 위에서 벽체를 조립하기에 벽 구조의 정확성이 높다. 또한 벽을 세우기 전에 덮개와 가새를 설치하므로 벽체의 강성剛性(압력을 가해도 모양과 부피가 변하지 않는 단단한 성질)이 높고 부재의 길이가 짧아 벽체를 쉽게 제작 설치할 수 있다. 건식과 습식의 조화, 한국형 목조주택 국제목구조교육센터 유재완 원장은 경량 목조가 우리나라에 들어온 것은 1980년대 초라고 한다."우리나라 경량 목조주택의 효시는 1980년대 초 현대건설이 캐나다 브리티쉬 콜롬비아 임산물협회(COFI)와 함께 대전 대덕연구단지에 지은 다섯 채다. 그후 1990년 미국임산물협회(AF&PA)가 우리나라에 지사支社를 개설하고 경량 목조주택의 우수성과 규격 목재 및 기타 건축 자재를 적극적으로 홍보하면서 널리 퍼졌다."목조주택 도입 초기에는 자재뿐만 아니라 설계도면 및 시공 전문가 등 관련 기술까지 전적으로 수입에 의존했다. 이렇듯 서구식 생활에 적합한 건축 기법을 그대로 적용하다 보니 바닥에 물을 뿌리는 화장실과 온수를 이용한 바닥 난방 방식 등 우리의 주거 환경에 맞지 않아 여러 가지 문제점을 드러냈다.한국형 목조주택 개발에 대한 필요성이 제기되자, 산림청에서 1999년 충남대 농업과학연구소를 연구기관으로 하여 국산 목조주택 모델을 개발했다. 당시 책임연구자인 장상식 교수(충남대 임산공학과)는 국산 목조주택을 건식과 습식 공법의 조화를 예로 들어 설명한다."우리만의 독특한 생활 습관과 문화로 우리나라 목조주택은 몇 가지 특징을 지닌다. 여기에는 온돌, 화장실, 현관 및 다용도실 설치 등이 속한다. 미국에서 발전하여 우리나라에 들어온 경량 목구조는 물을 거의 사용하지 않는 건식 공법인데 비해 온돌이나 화장실 설치는 시멘트로 마감해야 하므로 습식 공법에 속한다. 따라서 건식과 습식 공법이 조화를 이루는 것이 우리만의 독특한 목구조 공법이다. 한편 한국형 목조주택에 대한 정의는 매우 어렵고도 중요한 문제이기에 쉽게 결론을 내릴 수 없다. 그렇지만 목구조 건축 구성 요소 투입, 건축 기술 인력 보급, 국산 자재 사용, 경량 목구조 건축 모듈 치수, 온돌 설치, 화장실 방수 처리, 현관 설치, 실내 공간 배치, 집의 외형 등에서 정의를 바르게 내려야 한다." 장 교수는 여기에 덧붙여 우리나라에서는 서구식 목구조 공법을 변형하여 적용하므로 주택의 각 부분들에 대한 구조 계산 및 안전 확인이 필요하다고 강조한다."목조주택을 시공할 때는 결로, 난방, 계절 변화, 화장실, 현관, 차음, 배수, 악취 등을 특별히 고려해야 한다. 이 요인들은 우리만의 독특한 주거 문화를 나타낸다. 따라서 외국 공법을 그대로 적용하면 많은 문제가 발생할 가능성이 높기에 우리 실정에 적합한 공법을 적용해야 한다."목조 관련 전문가들은 한국형 목조주택이 자리를 잡으려면 무엇보다 전문 인력을 양성해야 한다고 주장한다. 현재 우리나라 대학교 건축 교육 과정은 주로 철근콘크리트조와 철골조 등에만 집중하는데, 주거 문화의 변화에 맞추어 목구조를 심도 있게 가르쳐야 한다는 것이다. - 글 윤홍로 기자 취재 협조 (사)한국목조건축협회 02-518-0613 www.kwca.co.kr 국제목구조교육센터 031-531-9850∼1 www.logbuilder.co.kr -

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  2009-02-02