[4월호 특집] 05한국형 '한그린' 목조주택, 문제는 홍보다

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[4월호 특집] 05한국형 '한그린' 목조주택, 문제는 홍보다

2017년 4월 1일 (토) 00:00:00 | 지면 발행 ( 2017년 4월호 - 전체 보기 )

한국형 ‘한그린’ 목조주택, 문제는 홍보다

1980년대 후반 우리 땅에 외국의 기술, 자재, 인력 등에 의해 북미식 경골목조주택이 등장하기 시작한다. 1990년대 후반 국산 목재 소비를 활성화시키려는 산림청과 목조주택시장을 활성화시키려는 목조주택 건축업계는 국산 목조주택 개발을 시작한다. 2000년대 후반 우리나라 사람들의 정서와 생활습관에 적합한 새로운 한국형 목조주택 한그린이 등장한다. 녹색 성장시대 그린홈 200만 호를 견인하겠다며… 목조주택이 연간 2만 채 가까이 지어지는 현재 한그린을 아는 사람은 그리 많지 않다. 기존 한옥과 북미식 경골목조주택보다 성능이 뛰어나다는 한그린, 무엇이 문제일까.

글 김경한 기자

1980년대 후반 국가경제가 성장하고 국민소득이 높아지자 국민들의 욕구는 보다 나은 주거 환경으로 이어졌다. 그 무렵 일명 투 바이 포(2″×4″)로 통하는 북미식 경골목조주택이 모습을 드러냈다. 그야말로 유행가에나 나오는 ‘저 푸른 초원 위에 그림 같은 집’으로, 로망 그 자체였다. 당시엔 설계도서부터 시공 매뉴얼, 구조재, 단열재, 내·외장재 그리고 목수까지 모두 수입산이었다.

그로부터 10년 후 산림청에선 국내 목재의 생산과 보급을 활성화시키기 위해 목조주택에 관심을 기울이기 시작했다. 목조주택 건축엔 많은 양의 목재가 소요되기에 ‘목조주택 보급 = 목재 소비 증가’로 보고, 목조주택 자재 중 일부라도 국산화함으로써 국산재의 생산 및 활용을 활성화시키려고 한 것이다. ‘주택 자재 중 일부라도 국산화’, 당시엔 그랬다. 1997년 경기도 여주에 임산물종합유통센터가 건립돼 건축재나 가구재 등 용재用材를 생산하기 전까지 국산 목재는 대부분 갱목坑木 아니면 건축용 비계(일명 아시바)으로 소비됐다.

또한, 1990년대 후반엔 한국형 목조주택 개발의 필요성도 인식하기 시작했다. 여기엔 국산 목재 소비를 활성화시키려는 산림청과 목조주택시장을 활성화시키려는 목조주택 건축업계의 잇속이 잘 맞아떨어졌다. 목조주택 건축업계에선 불붙기 시작한 경골목조주택시장이 외국의 것에만 의존하다 보니 우리의 생활방식이나 정서에 맞지 않는 문제점들이 노출되고, 이로 인해 소비자들의 불만이 쌓이면서 목조주택 건축업계 전반에 대한 불신과 회의로 분위기가 바뀔지도 모른다는 우려에서였다. 그 결과물이 산림청에서 1999년 12월에 발표한 충남대학교 농업과학연구소 연구 용역 자료인 <국산 목조주택 개발>이다.

한국형 목조주택 선택과 집중에 적신호

<국산 목조주택 개발>을 보면 “대부분의 목조주택업체들은 열악한 사업 환경과 기술력으로 인하여 우리나라의 실정에 적합한 주택의 개발보단 외국의 주택을 그대로 국내에 도입하기에 급급한 실정이다”면서, “국내 목조주택 시장이 활성화되기 위해선 우리나라 사람들의 정서와 생활습관에 적합한 경골목조주택의 기본 모델이 확립되어야 하며, 이를 통하여 새로운 한국형 목조주택 공법을 개발하여야 할 것이다”라고 강조하고 있다.

그러면 한국형 경골목조주택이란 무엇일까? 당시로선 보급된 지 10년밖에 안 되는 경골목조주택, 더욱이 구조재는 차치하고 내·외장재조차 제대로 생산해내지 못하는 상황에선 한국형이란 수식어를 붙이기엔 버거웠는지도 모른다. 그래서인지 ‘한국형 경골목조주택이란 무엇이다’라고 명확하게 정의하지 않은 채 목조건축 구성요소의 투입, 건축 기술 인력의 보급, 국산 자재의 사용, 경골목조건축의 모듈 치수, 온돌의 설치, 화장실의 방수 처리, 현관의 설치, 실내 공간 배치, 주택의 외형 등 몇 가지 관점에 대해서만 다음과 같이 분석하고 있다.

한국형 경골목조주택을 “① 가능하면 국산 자재를 많이 사용하도록 설계 및 시공된 주택 ② 국내의 기술인력에 의하여 시공 가능한 것 ③ 시공의 공법은 미국식을 따르되 우리나라의 실정에 적합한 형태로 설계 및 시공된 것 ④ 적당한 온돌 설치 공법이 적용된 것 ⑤ 화장실의 방수 처리 및 출입구의 문턱 높이가 적절한 것 ⑥ 실내 공간의 구조 및 배치가 우리나라 사람들의 생활 습관에 적절한 것 ⑦ 주택의 외형에 한국적인 이미지를 나타내도록 노력한 것”으로 정의하면서, “①과 ⑦번 항목은 아직까지 업체의 노력이 부족한 부분으로써 앞으로 우리나라의 목조건축산업 발달을 위해서는 이 분야에 대한 집중적인 연구와 산학협력의 노력이 필요할 것으로 생각된다”라고 밝혔다.

현재 국산 목재와 관련해 산림조합중앙회 중부목재유통센터에서 경골목조주택의 주요 구조 부재를 낙엽송으로, 또한 도입 초기 문제로 작용했던 수치도 개선해 인치 단위의 모듈로 생산하고 있다. 하지만 현재도 국내 경골목조주택에 사용하는 구조재는 대부분 S-P-F로 통하는 캐나다산 가문비나무(Spruce), 소나무(Pine), 전나무(Fir)이다. 그러다 보니 국내산 경골목조주택 구조재는 본래의 쓰임새를 상실한 채 데크용으로 팔리는 실정이다. 성능이 뛰어난 국산 경골목구조 구조재를 개발하고, 예비 건축주들 상당수가 북미식 경골목구조를 선호함에도 한옥형 기둥-보 방식의 중목구조에만 치중한 결과로 보인다. 그것이 과연 적절한 선택이고 집중인지 문제를 제기하지 않을 수 없다.

광릉 테스트하우스

광릉 테스트하우스 건축개요

용도 단독주택

위치 경기도 포천시 소홀읍 직동리 634번지 외 1필지

규모 지상 2층

구조 중목구조(기둥-보 구조 + 바닥장선/바닥덮개 + 지붕서까래/지붕덮개)

※목구조와 칸막이벽은 프리커트 시공

온통기초: 콘크리트 슬래브 150㎜

칸막이벽: SIP 패널 112T

대지면적 571.95㎡(173.31평)

건축면적 125.35㎡(37.98평)

연면적 175.21㎡(53.09평)

1층 125.35㎡(37.98평)

2층 49.86㎡(15.10평)

건폐율 21.92%

용적률 31.63%

단열 외벽: SIP 패널 112T + 열 반사 단열재 6T

지붕: 유리섬유 R30

1층 바닥: 열 반사 단열재 10T

※SIP 패널, 유리섬유-규격제품 유리섬유 R19 차음용

실내마감 황토보드(12.5T × 1,200 × 2,400), 마그네슘보드(9T × 1,200 × 2,400)

외벽마감 1층: 스타코 및 전돌타일 + 기둥-보 구조재 노출마감

1, 2층: 찬넬사이딩(낙엽송) + 오일 스테인

지붕마감 컬러강판

창호 비닐창, 화이버그라스문(현관문), 철문(실외문), 원목문(실내문)

기계설비 급배수 위생설비, 난방설비, 욕실 환기설비

전기설비 전등, 전열, 통신, TV설비

보일러 펠릿보일러

난방 바닥 난방_건식 온돌패널

신재생에너지 태양광 발전설비

1. 실내 공간과 안마당은 툇마루를 통해 연결

2. 건물을 ㄷ형으로 배치함으로써 침실, 거실, 주방, 식당과 같은 주요 실의 남측 개방이 가능하도록 계획

3. 부부 침실은 1층, 기타 침실은 2층에 배치

4. 현관, 계단 홀의 독립성

5. 거실 + 식당 + 주방을 한 공간으로 개방

6. 주방, 다용도실, 세탁실을 유기적으로 연결

7. 수납공간의 체계화

8. 지붕경사를 남사면으로 계획

9. 철근콘크리트 기초

10. 기단부를 설치해 기초 배수를 용이하게 함

11. 구조에서 마감까지 건식공법 적용

12. 단열성능 향상: 지붕 단열은 환기와 병행, 외벽 단열은 레인스크린과 병행

13. 거실의 높은 천장은 개방감을 줌

누가 한그린을 아시나요

국산 목재의 효율적인 이용을 촉진하며, 전통 한옥의 특성을 가진 우수한 품질의 목조주택 보급을 위해 개발한 한그린. 브랜드명은 전통과 크다는 의미의 ‘한’과 녹색과 그리워함, 채움을 뜻하는 ‘그린’의 합성어이다. 국내 최초로 원목 기둥-보 구조의 그린홈으로 개발한 한그린은 국민 정서에 부합하는 한국적 캐릭터를 풍부하게 담고 현대 건축의 장점을 유연하게 융합했다는 점에서 주목할 만하다.

한옥은 전형적인 기둥-보 구조로, 수평하중에 저항하기 위해 육중한 지붕 구조를 이용해 접합부의 강성을 얻는다. 그러나 접합부 강성의 확보를 위해 육중한 지붕을 사용하는 것은 경제적인 관점에서는 물론 하중 지지의 효율적 관점에서도 매우 불리하다.

주요 부재로 국산 낙엽송 사용

한그린에 사용된 국산 목재의 수종은 주요 부재인 기둥-보는 낙엽송이며 외벽널은 낙엽송, 벽판재는 백합나무와 낙엽송, 데크는 리기다소나무이다. 기둥-보로 사용한 낙엽송 대단면 부재는 고온 저습 건조 방법으로 목재의 함수율이 15% 이하가 되도록 건조한 것이 특징이다. 전통 치수 모듈에 충실한 기둥-보 공법(모듈 3.6m, 기둥 180㎜×180㎜, 보 180㎜×240㎜)을 적용하고, 구조재인 기둥-보는 실내·외에서 노출되는 내벽 마감재이자, 외벽 치장재로 전통의 멋을 살린 점이 눈에 띈다.

에너지 소비 잡는 친환경 주택

건축물은 국내 에너지 총 소비량의 1/4을 차지하는 다량의 에너지 소비 부문이며 빠르게 증가하는 추세다. 에너지 효율이 높은 주택은 이산화탄소 저감 효과에 의한 환경적 측면과 에너지 절감 효과에 따른 관리비 절감 측면에서 매우 유리하다. 한그린은 ‘SIP 복합 패널’을 사용함으로써 경골목조주택에 비해 구조 성능은 3.1배, 에너지 효율을 나타내는 열저항치 R값은 1.63배나 높다. 여기에 태양광발전(전기 생산 판매)과 펠릿보일러 등 신재생에너지를 적극 활용하고 있다. 또한 내장재로 황토보드 및 백합나무 벽판재, 한지 등을 사용하기에 새집증후군에 대한 우려가 없다.

원적외선 방사하는 황토 패널 적용

한그린에 적용한 황토 패널은 황토의 약점인 갈라짐이 전혀 생기지 않도록 친환경 수용성 접착제를 처리한 후 석고보드나 합판에 2∼5㎜ 두께로 덧입혀 제조한 우수한 물성의 건식 실내 마감재다. 황토 패널의 포름알데히드 방산은 친환경 건축재 품질 인증 최우수등급 기준(0.015㎎/㎡h)보다 낮은(0.048㎎/㎡h) 최우수등급 수준이다. 또한 황토 패널은 인체에 유익한 원적외선 방사율이 0.92로 나타나 다른 건축자재에 비해 현저히 높아 건강 증진 효과도 있다. 이것을 실내 마감재로 시공하면 휘발성유기화합물(VOCs) 등 실내 환경 유해물질을 줄여 새집증후군 등 환경성 질환 예방에 도움이 되며, 한옥에 사용하던 황토벽의 품격도 살릴 수 있다.

공업화 건축에 적합한 부재 가공 기술로 시공

전통 한옥의 현대화를 위해 우선시할 부분으로 현장 인건비 절감, 시공의 정밀도 향상, 공기 단축에 의한 건축비 절감 등을 꼽는다. 한그린은 공장에서 미리 가공한 프리커트 부재를 시공 현장에서 조립하는 공업화 건축물이다. CAD/CAM 프리커트 가공시설로 고성능 정밀 가공한 프리커트 방식의 부재 사용으로 골조 공사 기간을 획기적으로 단축해 전통 공법에서는 30일 이상 소요되던 것을 6시간 내에 완공할 수 있다. 개발 당시 건축 공기 단축과 시공 인건비 절감으로 3.3㎡(평) 당 800만 원대인 건축 원가를 400만 원대 또는 그 이하로 낮출 수 있어 목조주택의 경쟁력과 시장 확대의 전기를 맞게 될 것으로 전망했다.

※ 공기 단축과 인건비 절감으로 건축 원가를 3.3㎡(평)당 400만 원대 가능.

한그린; 재료비 6 : 인건비 4, 일반주택; 재료비 4 : 인건비 6

에너지 소비 잡는 친환경 주택

복합 구조 벽체 적용한 지진에 강한 주택

한그린은 기존 목조주택과 한옥의 장점을 합친 혼합 구조로 특히 지진에 강하다. 그 이유는 기둥-보 구조를 기본으로 하는 뼈대 구조와 경골목구조 전단벽체를 합체한 복합 구조이기 때문이다. 이 구조는 지진 때문에 생긴 수평 하중을 뼈대와 벽체로 분산해 접합 강성을 높여준다. 또한, 기존 한옥이 기둥-보의 접합성을 높이기 위해 무거운 지붕으로 누르던 것과 달리 가벼운 지붕을 얹을 수 있어 지진의 흔들림에 훨씬 유연하다. 한그린 목조주택은 지진 실험 결과 전통 기둥-보 구조나 북미식 경골목구조에 비해 내진 성능이 뛰어난 것으로 나타났다. 특히, 수평 변위(좌우 흔들림: 수평으로 움직인 거리) 15㎜에서의 하중지지 용량이 전단벽체를 적용한 경골목구조보다 최고 23% 높았다. 이는 콘크리트 건물보다 지진에 강한 한옥과 비교해 최고 7배 향상된 결과다.

국산 목재 활용을 극대화한 공업화 목조주택(2006년), 한국형 중목구조 주택인 ‘한그린’ 목조주택(2009년), 한옥형 목조주택과 현대화된 중목구조 주택(2011년) 등. 국산 목재 사용률을 높이고자 산림과학연구원에서 개발해 테스트를 거친 모델들이다. 이 가운데 테스트, 실증 단계를 거쳐 상용화한 것이 국립산림과학원에서 개발해 상표등록을 마친 전통 한옥의 기둥-보 구조에 SIP 복합 패널을 혼합한 한국형 목조주택 한그린이다.

당시 ‘저탄소 녹색성장 그린홈 200만 호 보급’이란 정부 시책에 맞춰 베이비붐 세대 중심의 소득수준 중상층이 선호하는 주택가격과 품질을 확보하고, 도시 근교에 입지하는 단지형 전원주택 또는 타운하우스 주택개발사업에 참여하겠다는 야심찬 계획은 어떻게 됐을까. 상용화는 어떤지 몰라도 대중화는 요원하기만 하다. 한그린이 무엇인지 정작 실수요자들이 모르고 있다는 점에서 4P + 1B법칙(제품, 가격, 유통, 판촉 + 브랜드) 중 무엇이 문제인지는 자명하다. 한국형 한그린 목조주택, 문제는 홍보다.

우리 기술, 우리 나무로 지은 국내 최대 목구조 건축물

국립산림과학원 산림유전자원부 종합연구동

국내 최대 목조 건축물인 국립산림과학원 산림유전자원부 종합연구동. 국내 <건축법>이 허용하는 최고 높이(18m, 4층 규모), 면적 4,500㎡(1,363평)로 국내 최초이자 최대 규모이며, 국산 목재 자급률 향상 및 목조건축 활성화를 위한 국립산림과학원의 목구조 연구 성과가 총 망라된 상징적인 건축물이다.

이 건축물은 지난해 국토교통부에서 주관한 제10회 대한민국 공공건축상에서 최우수상을 받은 바 있다. 심사 평가에서 높은 점수를 받은 것은 첫째로 친환경 재료인 목재를 사용했다는 점이다. 종합연구동 건립에 쓰인 목재량은 약 200㎥로, 건물의 하중(무게)을 담당하는 기둥과 보는 모두 국산 낙엽송 목재를 사용했으며 사용된 목재가 저장하는 이산화탄소의 양은 약 318톤에 달한다. 둘째 국내 최초로 <건축법>에서 허용하는 최대 규모로 지어진 목조건물인 만큼 추가적인 구조 안정성 시험과 내화耐火 인증 등을 거쳤다는 점이다. 셋째 건축 재료의 물성物性을 최적의 비율로 조합해 목재의 현대적 감각을 이끌어냈다는 점이다. 종합연구동은 기둥재와 마감재 대부분을 목재로 사용해 친환경적인 느낌뿐만 아니라, 계단과 마감재 사이에 적절한 구로철판(열연 강판)을 더해 시원하면서도 세련된 이미지를 더했다.

국립산림과학원 임목육종과 장경환 과장은 당시 “우리나라 목조건축 허가 건수가 십여 년 사이 여덟 배나 증가할 만큼 수요가 높아지고 있으나, 대부분 캐나다산 수입 목재를 사용한 것으로 국산 목재 사용을 통한 임산업 활성화에는 아직 어려움이 있다”면서, “이번 수상을 계기로 공공 건축 분야로 목구조 건축물이 확산돼 국산 목재의 사용이 더욱 활성화되기를 바란다”고 전했다.