목조주택 바로 알기 4-4, 구조용 판재

뼈대를 감싸는 구조용 판재
목조주택 건축에는 구조용 부재 외에도 판이나 패널 형태로 된 구조용 판재(Struct Wood Panels)를 사용한다.

이것은 오늘날 목조주택 건축에서 가장 보편적으로 사용하는 자재 가운데 하나다. 목조주택의 수평 하중에 대한 저항력을 나타내는 주 요인이 바로 구조 부재를 덮고 있는 구조용 판재이기 때문이다. 목조주택에서 수평 방향으로 전달되는 하중은 구조용 판재와 구조 부재 사이의 못 접합부를 통하여 구조용 판재로 전달된다.

이 하중은 구조용 판재의 면 전단 강도에 의하여 지지되거나, 또는 다른 구조부로 전달된다. 구조용 판재는 넓은 면과 평행한 방향의 하중에 대해서는 이와 같이 면 전단 강도로 저항하는 역할을 하고, 넓은 면에 수직한 하중에 대해서는 휨에 의하여 저항하면서 구조용 부재로 하중을 전달한다.

이처럼 목조주택의 전체 하중 저항 능력 측면에서 구조용 판재는 매우 중요하다. 구조용 판재는 이름 그대로 구조용 자재이기 때문에 그 구조적인 성능 확인이 필수적이다.

구조용 판재에는 여러 가지 종류가 있으나 합판(Plywood)과 OSB(Oriented Strand Board)가 대표적이다. 오래전부터 합판을 구조용 판재로 사용하여 왔으나, 오늘날에는 OSB를 더 많이 사용하고 있다.

자료제공
미국 임산물 협회

합판(Plywood)
골조(바닥, 지붕 덮개), 외부 마감, 실내 마감과 가구 등에 가장 보편적으로 광범위하게 사용한다. 구조용 판재의 기본 형태로 박판을 만들고, 이 박판들을 패널 형상으로 접착한다. 이때 패널의 성능을 조절하도록 나뭇결 방향으로 배열한다.

각 박판의 나뭇결 방향을 교차로 적찹하여 강도와 강성을 극대화하고, 수축과 팽창을 최소화한다. 판은 자체 무게〔自重〕에 비하여 그 강도가 가장 좋은 건축 자재 가운데 하나다. 구조용 판재를 접착할 때에는 외부용 페놀 수지를 사용함으로써 합판을 일정 강도와 내구성을 요구하는 목조주택 건축에 적합하게 만든다.

장식 합판은 이러한 접착제를 사용하지 않아 실내용이나 가구용으로 사용한다

구조용 판재의 종류 : 합판, OSB, 콤포지트 패널

OSB(Oriented Strand Board)
손가락 두 개 정도 크기의 나무 입자를 압착하여 패널의 강도와 안정성을 극대화함으로써 소요 강도를 지니는 합판과 유사한 판상 제품이다. 방수성 수지로 도포, 압축하여 구조적 성능을 지닌다. OSB는 원목을 제재할 때 발생하는 부산물을 효율적으로 이용한 것이다.

OSB는 합판과 함께 주거용 및 상업용 건축에 있어 지붕 덮개, 벽 덮개, 바닥 덮개 등 광범위하게 사용한다.

집성 패널(Composite Panel)
내부에 손가락 두 개 정도 크기의 나무 입자를 압착한 후, 양면에 박판을 부착시킨 구조용 판재다. 일부 집성 패널은 내부 일부에 박판을 삽입하기도 한다. 이것 역시 합판의 성능과 비슷한 강성을 지니고 있다.

섬유 보드(Fiber Board)
나무 섬유를 압축하여 접착한 제품이다. 일반 제품과 달리 아스팔트를 주입한 제품이 있는데, 주로 벽 덮개로 사용한다.

구조용 판재의 등급
구조용 판재의 성능에 영향을 주는 요소에는 여러 가지가 있으나, 그 가운데 가장 대표적인 예는 ①치수 및 두께 ②수종 ③접착제의 종류 ④표면 조건 ⑤층수 ⑥각 층의 섬유 방향 ⑦합판의 경우에는 단판의 두께 및 등급 ⑧OSB의 경우에는 칩의 크기다.

구조용 판재의 품질은 공인된 기관에서 발부한 등급인을 통하여 제품의 품질을 확인할 수 있다. 구조용 판재로 사용하는 제품은 크게 합판, 구조용 판재 및 PB의 세 가지로 분류할 수 있다. 미국합판협회에서는 제품의 종류로 구분하지 않고 제품의 품질에 근거하여 구조용 판재의 등급인을 부여하고 있다. 따라서 미국합판협회에서 부여하는 등급인은 합판이나 OSB의 구분이 없이 등급인에 표시된 성능을 나타내는 구조용 판재에 적용된다.

구조용 판재의 등급인에 표시돼야 하는 사항들은 합판에 대한 표시 사항들과 비슷하며 검사 및 시험 기관, 성능 표시, 지간 등급, 노출 조건, 두께, 제조업체 번호 및 품질 기준 규정 등이 포함된다. 성능에 기초한 구조용 판재에 대한 등급인의 예는 <표>와 같다.

‘Exposure 1’은 ‘Exterior’와 동일한 접착제로 제조되지만 다른 제조 조건들의 차이로 인하여 내수성이 조금 떨어진다. 따라서 외기外氣에 영구적으로 노출되는 구조에는 반드시 ‘Exterior’ 등급을 사용해야 한다. 일반 목조주택의 덮개 재료로는 ‘Exterior 2’ 등급을 사용할 수 있다. 목조주택 중에서 주변 조건이 습한 상태이거나 건축 중에 상당 기간이 지연될 것으로 예상되는 경우에는‘Exterior 1’등급을 사용해야 한다. ‘Interior’ 등급은 건축의 외벽 구조체를 덮는 재료가 아닌 반드시 실내 작업용으로만 사용해야 한다.