목재와 주거환경 11

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목재와 주거환경 11

2016년 4월 1일 (금) 00:00:00 | 지면 발행 ( 2016년 4월호 - 전체 보기 )

목재 습도조절 기능으로 주거 쾌적성 높이자

건강한 주거를 위한 요소인 습도. 우리는 건조한 겨울과 봄에는 가습기를 틀고, 습한 여름에는 습기제거기를 사용하곤 한다. 그렇게 사는 것이 당연하다 생각해왔다. 그런데 이러한 ‘보편적’ 상식은 과연 옳을까. 왜 콘크리트 주택에서 자연적인 습도조절은 어려운 걸까. 전문가들은 콘크리트가 그 원인이며 이로 인해 사람들이 많은 질병에 노출되고 있다고 지적한다. 이제 나무를 통해 그 해답을 찾아야 한다는 목소리가 높다.

글 이동흡 박사 한국목조건축협회 전무

실내 습도조절, 주거 쾌적성 좌우우리나라 공동주택(아파트)의 대부분은 콘크리트 구조물이다. 유해 중금속을 함유한 시멘트가 주원료인 콘크리트는 냉복사를 일으키는 주원인으로 우리의 면역력 감소와 신경계의 밸런스를 파괴한다. 또한 pH 12.5 이상의 강알칼리로 안구 자극과 피부 손상을 유발한다. 시멘트가 콘크리트로 경화되면 수분 이동이 없어져 유해 중금속 배출도 사라진다고 하지만, 차단된 수분의 이동이 주거환경에 또 다른 문제를 야기한다. 우리 신체는 주거환경에 적응하기 위해 적당한 습도 조절이 필요하기 때문이다. 그러한 면에서 우리나라 공동주택의 경우 사람이 주거환경에서 받을 수 있는 혜택은 제로 수준이다모든 생명체의 성장, 배아, 생리 기능은 습도환경에 절대적 지배를 받는다. 그런데 우리는 습도를 온도보다 중요치 않게 생각한다. 내외장재에서 단열은 중시해도 습도를 조절하는 조습기능은 별 것 아닌 것으로 생각하는 것. 현대 주거환경에서 쾌적성의 밸런스 붕괴는 여기서 시작한다.
실제로 여름철 습도가 높아지면 불쾌지수가 올라가고, 노인들의 관절통증 호소가 증가한다. 또한 습도가 낮아지면 독감 인플루엔자가 극성하고, 호흡 곤란 등 기관지 이상으로 천식과 비염 환자가 증가하며, 안구 건조증과 탈모, 비듬 등이 발생한다. 최근 영·유아 및 초등학생에게 증가하고 있는 아토피도 온·습도의 차이가 크면 더욱 기승을 부린다.
우리 신체는 습도조절 기능의 밸런스가 깨지면 극심한 혼란이 일어난다. 특히 간과 폐는 적정 체온 유지와 산소 공급이 부족해지면 균형을 찾으려고 스트레스를 받는다. 쾌적한 적정한 습도 유지를 위한 습도조절 기능이 반드시 건축 재료에 수반돼야 하는 이유가 바로 여기에 있다.

실내 습도조절이 건강을 좌우함 낮은 습도는 호흡기 질환을 일으키고 아토피 피부염, 건선 등의 증상을 악화시킨다. 반면 높은 습도는 집먼지진드기와 곰팡이 번식을 일으켜 천식 같은 알레르기 질환과 합병증 위험을 높인다. 실내 건축자재에서 나오는 유해화학물질이 공기 중 습기와 반응해 새집증후군 증상을 일으키기도 한다.

공기보다 수분 보유능력 15배 높은 목재
공기 중에는 수증기가 된 물이 포함돼 있다. 이 양이 많은지 적은지에 따라 ‘공기가 건조하다’라든가 ‘눅눅하다’고 한다. 사람이 쾌적감을 느끼는 습도는 50% 전후다. 주택 내의 습기 발생은 음식물의 조리, 세탁, 호흡, 목욕 등 주로 내부 환경 요인을 통해 일어난다. 예를 들어 전기밥솥으로 5인 가족의 밥을 짓는다고 가정하면 1,500g의 수증기가 발생한다. 계산상 거실 13.2㎡(약 4평)에 수증기 50g이면 습도는 10%가 올라간다. 겨울철, 환기도 잘하지 않는 콘크리트 아파트에 발생한 1,500g의 수증기는 실내습도를 포화상태로 만들기에 충분하다. 과잉된 습도는 옷, 이불, 소파 등에 흡수되고 시간이 지나면 곰팡이 발생으로도 이어진다. 또한, 곰팡이의 균사나 포자를 먹이로 하는 집먼지진드기의 발생 원인이 된다.
따라서 건강한 실내공기를 위해서는 건축 재료를 통해 과잉된 습도를 자연스럽게 조절하는 것이 가장 좋다고 본다. 목재를 건축 내장재로 사용하는 것은 이러한 효과를 보기 위해서다
건조한 공기 1kg(=0.83㎥)가 10.3g의 수증기를 흡수하면 습도는 80%가 된다. 건조된 목재 1kg에 10.3g의 수분은 목재 함수율含水率 상승의 1%에 불과하다. 목재의 수분 보유 능력은 공기보다 10~15배나 높기 때문이다. 콘크리트 아파트와 같이 외부와 공기 차단이 잘된 공간일수록 내부에서 발생한 습도의 해결이 주거 공기환경을 좌우하는 관건이다. 목재나 황토와 같은 수분 보유 능력이 큰 재료를 내장재로 사용해야 하는 이유가 여기에 있다.
실내에 발생한 포화 수증기의 습도 조절능력을 알아보고자 아파트 거실 벽 한 면을 목재로 하고 간단한 실험을 했다. 한 변의 길이가 30cm인 정육면체 아크릴 상자 뚜껑에 해당하는 윗면을 두께 4.5mm의 합판으로 밀봉한 후, 90% 이상의 매우 습한 공기를 상자 안에 가득 채웠다. 이후 내부의 습도가 60%로 내려가는 데 걸린 시간은 30분 정도였다. 또한, 상자 내부의 습기를 제거한 상태에서는 습도가 50%에 도달하는 시간을 재보니 1시간 반 정도가 걸렸다.
실험 결과를 미뤄볼 때 콘크리트 아파트에서 비닐 벽지를 대신해 목재를 내장재로 사용하면 생활에서 발생하는 수증기를 잡아주는 데 크게 도움이 된다. 목재를 내장재로 사용한 것보다 목조건축의 경우 실내 습도의 자연적인 조절효과가 훨씬 높고 관계 습도도 41~43%까지 감소한다. 지난호 참조

목재의 수증기 보유능력 목재는 공기보다 수증기 보유 능력이 10~15배가 높아 실내 습도를 위한 최적의 건축자재다.

실내 습도 조절능력을 알아보기 위한 실험 목재의 습도 조절능력 실험 결과, 목재를 내장재로 활용하면 생활에서 발생하는 수증기를 잡아주는 데 큰 도움이 된다는 것을 알 수 있었다.

실내 목조 기둥 하나가 맥주 반병 정도 습도 조절
목조건축은 기둥, 보, 지붕틀, 바닥틀과 같은 목재를 구조체로 하는 건축물이다. 목조주택에는 기둥과 보, 바닥과 지붕에 많은 양의 목재를 사용한다. 한 예로 목조주택 1동에 평균 100본의 기둥을 사용하고 있고, 목재 10.5㎝×10.5㎝×350㎝ 기둥 하나는 2,500㎖ 정도의 수분 보유하고 있다. 갓 벌채한 생재 상태에서 기둥이 될 때까지 건조되면서 큰 맥주병 2.5병(약 2,000㎖) 분량이 줄어들고, 집 안의 기둥으로 있으면서 약 500㎖의 습도를 조절한다. 만약 평균 100본의 기둥을 사용한다면, 기둥으로만 약 50ℓ의 습도를 조절할 수 있다. 전체적으로 지붕재, 벽재, 바닥재 등에도 목재를 사용하는데, 모두 기둥의 습도 조절력보다 5배에서 6배 정도의 습도를 조절한다. 참고로 주택은 구조 형식에 따라 사용되는 목재량의 차이가 있다. 일반적으로 한옥 구조는 1㎡당 약 0.30㎥, 기둥보 구조는 0.19㎥, 경골목구조는 0.17㎥, 프리컷precut 구조는 0.15㎥의 목재를 사용한다.

목재의 수분조절 능력 나무 기둥 하나만으로 맥주 반병 정도의 습도를 조절한다. 만약 지붕이나 벽, 바닥에 목재를 사용하면 이보다 5배에서 6배 정도의 습도를 조절할 수 있다.

조습성調濕性 자연소재로 건강한 주거환경 만들어야
최근 고단열·고기밀의 주택 구조가 증가하면서 가사 생활에서 발생하는 수분이 습기가 돼 실내에 머무는 경우가 많아지고 있다. 과잉 포화수증기는 결로 발생의 원인이다. 또, 옷이나 이불, 소파 등에 체류하고 곰팡이 발생의 원인이 되며 새집증후군을 일으키기도 한다. 하지만 실내에 체류하는 고농도의 습기 조절이 가능하다면 새집증후군 발생 가능성도 낮출 수 있다
실내 체류 습기를 줄일 수 있는 가장 효과적인 방법은 주택 자재로 목재, 황토, 한지 등과 같은 조습성調濕性이 좋은 자연소재를 사용하는 것이다. 이러한 재료는 습도가 높은 여름에는 습기를 빨아들이고, 건조한 겨울에는 가지고 있던 습기를 밖으로 배출한다. 특히, 습기가 머물기 쉬운 붙박이장의 벽면은 도장을 하지 않은 목재나 조습성이 뛰어난 오동나무 판재를 적극적으로 추천한다. 이처럼 소재 그 자체가 조습성이 좋은 목재나 황토는 쾌적한 실내 습도조절을 통해 쾌적하고 건강한 주거환경을 즐기도록 해주는 재료다. 결로 및 곰팡이 발생과 집먼지진드기에 대해서는 다음 호에서 다루고자 한다.