[나무신문] 국립산림과학원(원장 이창재)이 건축법상 고층 목조건축의 필수조건인 2시간 내화성능을 가진 목구조 부재를 개발했다.

구조부재는 건축물의 하중을 지지하는 부재이며, 내화성능은 화재 시 건축물이 붕괴하지 않고 일정시간 구조적 안전성을 유지하는 성능을 말한다.

산림과학원은 최근 한국건설기술연구원 화재안전연구소에서 진행된 시험에서 산림과학원이 자체 개발한 집성재 기둥과 보, 구조용집성판(CLT)으로 구성된 바닥체와 벽체 2종 등 총 5종이 2시간 내화성능을 만족했다고 발표했다. CLT는 나무를 엇갈리게 붙여 기존의 집성 목재보다 강도가 뛰어난 건축용 목재다.

‘건축물의 피난·방화구조 등의 기준에 관한 규칙’에 따르면 5층 이상 12층 이하의 건축물은 2시간의 내화시간을 만족해야 한다. 

하지만 지금까지 국내에서는 2시간 내화성능이 인정된 목재 구조부재가 없어 5층 이상의 목조건축이 불가능했으며, 이번 성능 검증으로 목구조의 내화구조 인정 취득, 고층 목조건축이 활발해질 것으로 기대된다고 산림과학원은 밝혔다.

연구를 진행했던 한국건설기술연구원은 목조부재 내화시험을 위해 대형 목조건축에서 가장 많이 사용돼 왔던 집성재와 최근 고층 목조건축의 구조부재로 각광받는 구조용집성판(CLT)을 대상으로 시편을 제작했다.

시험하중은 대상건물이 결정되지 않아 보수적인 방법으로 부재가 견딜 수 있는 최대하중을 적용했으며, 내력벽체의 경우 시험설비의 용량초과로 설비최대하중을 적용, 내화구조 인정 시 확인하는 성능기준과 동일한 방법으로 시험을 진행했다고 밝혔다.

한국건설기술연구원은 ‘총 5개 구조에 대해 내화(재하)성능을 확인한 결과 매우 안정적으로 내화성능을 확보 할 수 있는 구조임을 확인’했고 구조용집성판(CLT)의 경우 방화석고보드와 같은 적절한 수단을 통해 내화성능을 안정적으로 확보할 수 있다고 말했다. 

구조용집성판과 집성재 기둥, 보의 결과와 같이 탄화층을 고려해 충분한 부재 단면크기를 확보하면 목재부재가 노출된 목조건축도 내화성능을 확보할 수 있음을 알 수 있다.

과학원 재료공학과 박문재 과장은“목조건축이 화재에 취약하다는 선입견이 불식되고 목재의 대량이용이 가능한 고층 목조건축이 활성화 될 수 있을 것”이라며 “산림과학원은 내년 서울에서 열리는 ‘2018 세계목조건축대회’성공 개최 등을 통해 목조건축 시대를 선도해 나가겠다”고 말했다.

한편 산림청 국립산림과학원은 기후변화 시대의 친환경 건축법으로 주목받고 있는 목조건축 활성화를 위해 국산 목재 이용기술 개발과 이를 대형 목조건축에 적용하는 연구를 수행하고 있다.

특히 지난해에는 경기도 수원에 지상 4층 목조 건축물인 종합연구동을 완공해 화제를 모았으며 오는 2018년에는 경북 영주에 5층 규모의 국내 최대 높이 목조 빌딩을 건축할 계획이다.