일본식 중목구조의 이해 2 목재 종류 및 공구, 사용 방법

구조목의 종류는 일반 건조목을 뜻하는 원목, 집성재라 불리는 라미네이트 빔, 단판을 적층해 만든 구조용 공학 목재 LVL로 나뉘는데, 저마다 특징이 다르기에 알아두면 훗날 본인이 원하는 자재를 쉽게 선택할 수 있다. 부자재와 도구도 마찬가지로 정확한 쓰임새를 알아두면 중목구조 시공 현장을 이해하는 데 도움이 된다. 이번 호에는 구조목의 종류, 시공에 필요한 부자재 및 도구에 대해 알아봤다.

글 김연철<창조하우징 이사> 자료 제공 그린환경건설

중목구조에 사용하는 목재의 종류는 크게 원목과 집성목으로 나뉘는데, 일본에서 생산하는 히노끼나 스기는 건조&가공해 원목 그대로 구조목으로 사용한다. 다만 스기 같은 수종은 히노끼보다 목재 강도가 약한 단점이 있어 기둥으로 사용할 때는 상관없지만, 구조 하중을 견디는 보로 쓸 때는 집성목 형태로 가공이 필요하다. 유럽의 화이트 우드를 수입해 집성목 형태로 가공해 기둥&보로 활용하기도 하는데, 스기나 히노끼에 비해 가격이 저렴해 현재 일본 내에서도 상당수 사용된다. 이와 더불어 최근에는 목재 강도의 향상을 위해 뉴질랜드에서 생산한 LVL 제품을 중목구조의 구조목으로 쓰기도 한다.

구조목의 종류

·원목: 우리가 흔히 말하는 원목은 일반 건조목을 의미한다. 1차로 자연 건조를 거친 원목 형태의 나무들은 구조목 형태로 2차 가공된다. 이 과정에서 인공 건조를 통해 목재 내부 수분 함수율을 18% 이하로 낮춘다. 문제는 이때, 구조목으로 건조&가공되면서 목재 내부보다 외부의 건조 속도가 빨라 목재 특유의 갈라짐이 생길 수 있다는 것이다. 따라서 원목은 철물 공법의 주요 골조로는 사용하지 않으며, 앵커와 볼트를 사용한 재래식 목조 축조 공법에 사용한다. 하지만 목재 자체에서 나오는 특유의 자연스러운 질감이 미적 요소를 만족하기에 아직도 주목받고 있다. 대표 수종으로는 피톤치드 함량이 가장 많은 히노끼, 섬유질이 많아 잘 썩지 않는 스기, 수입 규제 품목에 해당돼 국내 수입은 어렵지만 수려한 목재의 질감을 자랑하는 일본 미송 등이다.

·라미네이트 빔: 주로 집성재라고 불리는 목재가 여기에 속한다. 같은 수종의 원목을 일정 두께로 접착해 가공한 목재로, 원목의 단점인 틀어짐을 보완한 목재로써 철물 공법에 대표적으로 사용된다. 대표적인 수종은 북미나 유럽 등에서 생산된 스프러스(가문비나무)다. 일본 내에서 생산된 히노끼와 스기를 이용한 집성목은 가격이 비싸다.

·LVL: (Laminated Veneer Lumber)를 줄여 통상 ‘LVL’로 부른다. 주재료는 뉴질랜드의 라디에이터 파인이며 절삭된 단판을 적층해 만든 구조용 공학 목재다. 1995년에 일본에서 발생한 한신 대지진의 영향으로 향후 발생 가능한 진도 7 이상의 대지진에 견딜 수 있는 구조목에 대한 목소리가 커지자, 이에 발맞춰 등장했다. 중목구조의 주재료로 쓰면 구조적 안정성을 대폭 강화할 수 있으며, 8~10%의 낮은 함수율로 목재 자체의 갈라짐과 수축 팽창에 따른 변형을 최소화할 수 있다. 다만, 기존에 사용하던 목재보다 비싼 가격이 흠이다.

시공에 필요한 부자재와 도구

·시공 도면: 도면은 사전에 가공한 구조목을 현장에서 조립하는 데 반드시 필요하다. 도면에는 가로 A-Z까지 세로 1~20까지 표기돼 있으며, 기둥&보의 두께와 위치, 철물의 종류 및 결속 방향 등이 자세히 나와 있다. 본격적인 시공에 앞서 도면에 따라 시공할 목재의 순번을 정하고 순서대로 목재를 배열해 놓으면 인건비를 줄일 수 있다.

·테크원&크레 테크: 기둥&보를 결속하는 철물을 말한다. 도면에 따라 사전 가공된 목재에 결속한 후 작업하는 것이 원칙이다.

·드리프트 핀: 테크원&크레 테크와 같은 주요 철물과 목재를 결속시키는 핀을 말한다. 보통 1개의 프로젝트에 맞춘 적정량이 현장에 배송되지만, 현장 여건상 분실 우려가 크므로 약간의 여분을 준비하는 것이 바람직하다.

·앵커: 기초와 토대, 목재와 철물의 결속에 사용한다. 보통은 토대 시공 시 사용하기 때문에 앵커 두께에 맞는 목재용 드릴과 콘크리트용 드릴을 함께 준비해야 한다. 현장 인근에 규격에 맞는 드릴을 구매할 곳이 마땅치 않으면, 시공이 지연될 수 있기에 시공자와 사전 협의가 필요하다.

·임팩트 드릴: 목재와 철물 고정에 사용한다.

·크램프: 크레인으로 목재를 들어 올릴 때 쓴다. 목재 손상을 막고 목재의 안전한 이동을 돕는다.

·가케야: 보를 두드리는 나무망치. 기둥에 보를 설치할 때 보의 손상을 최소화하기 위한 목적으로, 보통 2개 정도 준비돼 있어야 한다.