고성능 경량 복합소재로 지은 조립식·이동식 주택, 픽셀 하우스
고성능 경량 복합소재로 지은 조립식·이동식 주택, 픽셀 하우스
  • 황인수 기자
  • 승인 2019.01.03 10:01
  • 댓글 0
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(주)엑시아머티리얼스 진양석 대표

[나무신문] 경기도 화성에 위치한 (주)엑시아 머티리얼스는 자동차, 항공기, 군사용 탄소섬유 복합재 등 고기능 컴포지트 소재를 개발, 생산하는 회사다. 이 회사의 금속 대체 경량 복합소재인 컴포지트가 독일 및 유럽 등에서 주거용 주택용도로 수요가 확대되면서 물성과 성능의 우수성을 인정받아 중동의 초고층 건물의 FaÇade, 애플 샵의 거대 지붕 구조체 등 전 세계의 다양한 프로젝트에 적용되었다. 컴포지트 소재 생산업체로 출발해 건축자재 생산은 물론 건축설계 및 시공회사로 도약을 준비하고 있는 (주)엑시아머티리얼스 진양석 대표로부터 첨단 컴포지트 라이텍스와 라이트판, 이 소재를 이용해 지은 픽셀하우스, 그리고 회사 현황 및 향후 계획 등에 대해 들어봤다.  <편집자 주>

픽셀 하우스는 어떤 집인가
라이트텍스(LiteTex)와 라이트판(LitePan)이라는 금속 대체 고강성 컴포지트 소재를 이용해 시공되는 고단열, 고내구성, 초단기 시공 등이 가능한 신개념 건축 솔루션이다. 이 솔루션은 독일에서 최초 적용되기 시작해 스웨덴, 이탈리아 등에 이어 최근 미군의 해외 기지에 적용되는 등 다양한 사례를 확보해 나가고 있다. 

픽셀하우스(Pixel Haus)는 패시브 하우스 급의 높은 단열 특성, 2주 이내의 빠른 시공 기간, 30년 이상의 수명을 보장하는 우수한 내구성, 매력적인 디자인, 모듈화를 통한 간편한 현장 시공 및 유지 보수성, 합리적인 가격 등 그동안 건축산업에서 요구돼온 많은 사항들을 해결하기 위한 솔루션으로 개발되었다.

픽셀하우스의 가장 큰 특징은
픽셀하우스는 고효율 단열구조 안에 둘러싸여 있어 주택 내부의 열을 보존하는데 매우 뛰어난 성능을 나타낸다. 이로 인해 단독 주택의 가장 큰 고민인 높은 냉·난방비를 획기적으로 줄일 수 있다. 이러한 우수한 기능은 쿠웨이트 등 사막 지역과 덴마크, 스웨덴 등 극한 지역에서의 시공 사례로도 이미 많은 검증이 되었다.

패시브 하우스와 같이 열교(Thermal bridge) 없이 밀폐되어 연결되는 패널 벽체는 픽셀하우스의 핵심 기술이며, 이를 통해 주택 내부 온도와 벽, 천정, 바닥의 표면온도를 일정하게 유지하고, 외부의 찬 공기 유입을 완전히 차단할 수 있다.

일반적으로, 라이트판으로 시공되는 벽체 및 지붕의 열관류율은 R25~R50까지 가능하다. 이는 통상의 패시브 하우스의 단열 지수 동등 혹은 그 이상의 기능을 나타낸다.

이동식 주택인가
픽셀 하우스는 이동식 주택, 조립식 주택이라 할 수 있지만 이것은 단지 우리가 생산하고 있는 라이트텍스와 라이트판이라는 재료를 이용해 지을 수 있는 하나의 작은 모델일 뿐이다. 라이트판이라는 판넬을 이용하면 이동식 주택뿐만 아니라 일반 주거용 주택, 고층 빌딩까지 건축이 가능하며, 무골조, 철골조, 중목구조, 철근 콘크리트 등 다양한 골조와의 자유로운 결합에 의한 건축도 가능하다.

픽셀 하우스의 ‘티 니홈(Tiny Home)’ 모델 시리즈의 경우 주문 이후 수송 컨테이너에 포장되어 전 세계 어디든 운송이 가능하고 건축 경험이 없는 일반인들도 손쉽게 마치 레고를 조립하듯이 시공할 수 있도록 설계했다. 따라서 바닷가, 깊은 산속, 도심지 어느 지역이건 받아 볼 수 있고, 누구나 시공이 가능하며, 낮은 유지보수 비용으로 높은 품질의 주택을 소유하실 수 있다.

건축재로서 컴포지트의 물성, 주요 특징은
우리 공장에 들어서면 가장 먼저 볼 수 있는 것들이 북유럽 풍으로 완공이 된 2채의 데모 하우스와 통상의 건축 자재에서는 볼 수 없는 초 대면적의 패널들이다. 약 45㎡(12평형)의 데모 주택은 어떠한 골조도 없이 총 12장의 패널만으로 지어졌으며, 건축기간 또한 1주일 이내이다. 또한 이 데모 주택은 겨울기준 평균 난방비가 월 약 8000원밖에 안 된다. 이런 것들을 가능하게 해 주는 건축용 대표 소재인 라이트판은 단일 판넬로서의 치수가 2.7m×9.0m의 달하며, 이를 성인 4명이 장비 도움 없이 들어 올릴 수 있을 정도로의 경량성을 보유하고 있다. 그럼에도 불구하고 수직압축 강도가 수 톤에 달하고 수평압축 강도 역시 수백 킬로그램에서 수 톤에 달할 정도로 기존의 건축 소재 이상의 물성을 보유하고 있는 첨단 건축 소재이다.

라이트판 판넬은 라이트텍스라는 고기능 열가소성 컴포지트 시트를 부착하고 중간 재료로는 다양한 단열심재가 적용이 된 샌드위치 구조이나 통상의 샌드위치 패널과는 전혀 다른 특성을 보유하고 있다.

라이트판은 높은 구조 강도로 인해 자체가 구조 벽체 혹은 지붕 및 슬라브 기능을 담당할 수 있으며, 또한 높은 단열 특성과 시공 상의 열교 제로화 방식으로 인해 기존의 공법 대비 30% 이상의 우수한 단열 성능을 제공한다. 광폭의 넓은 표면은 이미 고압 방수 기능이 내재되어 있어 일부 연결부에만 방수 시공이 필요하여 많은 시간과 비용 절감이 가능하다. 또한 부식, 변형 등이 없는 장 수명 성능 등 많은 장점이 하나의 소재에 집결되어 있다.

미국에서도 성능 인증을 받았다고 들었다
라이트판은 컴포지트 소재로서는 세계 최초로 미국의 IBC(International Building Code)를 취득했다. IBC는 가장 까다로운 건축 소재 인증의 하나로 이는 내화, 구조 및 엄격한 품질관리 시스템 등을 망라한 검증 시스템 중의 하나이며 이를 통해 우리는 북미 외에 중동 지역 까지 추가 인증 없이도 자유로운 시공이 가능하게 되었다.

내화 성능 역시 이미 내력 내화 1시간 인증 및 준불연 규격을 만족함에 따라 일반 주거용 주택만이 아닌 5층 이상의 중고층 건물에도 적용이 가능할 전망이다. 이를 통해 일반 주택용만이 아닌 기존의 외단열 공법을 혁신적으로 개선하여 설계 및 시공의 자유도 확보 및 마감재·단열재·준불연성 등이 일체화된 대형 경량 외마감재의 탄생이 가능하리라 판단된다.

라이트텍스와 라이트판의 생산공정은
픽셀하우스의 모든 소재는 독일에서 제작된 자동화 생산 설비에서 CAD도면에 의해 매우 높은 치수 정밀도와 일관된 품질로 생산되고 있다. 또한, 현장에서 생길 수 있는 작업상의 실수를 방지하기 위하여 CAD 자동 인쇄 시스템에 따라 라이트판 판넬 위에 인쇄돼 출고된다. 픽셀하우스의 제조 공정은 최소한의 에너지를 사용하며 이산화탄소 발생이 적은 친환경 공정으로, 정밀부품의 제조공정과 같이 엄격하고 철저하게 관리되고 있다. 이러한 픽셀하우스의 모든 솔루션은 최소부피로 Flat-packed 되어, 세계 어느 곳이라도 공급이 가능하다.

비싼 재료비로 인한 건축비가 걱정되는데…
주택 건설 비용 중 50% 이상이 인건비와 공사기간에 소요되나, 건축주가 최종으로 얻는 결과물은 주택으로 구현된 하드웨어이다. 즉, 픽셀하우스는 인건비와 공기를 최대한 줄이면서, 최고의 신소재 건축자재를 사용하여 매우 높은 단열과 내구성을 지닌 주택을 효율적인 비용의 건축 솔루션으로 제공하고 있다.

픽셀하우스는 ‘평당 몇 백만 이하의 주택’ 등으로 고객을 현혹하지 않는다. 마감재와 설계에 따라 다양한 예산의 모델이 가능하다. 그리고 그동안의 경험에 의하면 최종 가격은 항상 경쟁력이 있어 왔고 앞으로도 그리할 것이라고 생각한다. 

30평 규모의 집을 지을 때 목조주택과 복합패널을 이용한 픽셀하우스의 가격을 비교한다면
픽셀하우스는 평당 70만원에서 120만원 정도의 비용을 생각하면 된다. 일례로 1천평짜리 스마트팜을 예로 들어보자. 골조비, 공사비, 바닥 등 모두 합쳐 단가가 120만원 들어간다. 샌드위치 판넬을 적용하면 150만원이 넘는다. 게다가 우리는 보온과 보습 등을 보장하고 바닥까지 시공한다. 주택의 경우도 그렇다. 우리는 지금까지 자재값으로 인해 평당 단가가 높았던 것이지 다른 요인 때문은 아니었다. 대량으로 할 때 인건비와 공기 단축으로 인한 효과가 더 크다고 할 수 있다.

라이트텍스와 라이트판의 인체 유해성은
픽셀하우스는 진정한 의미의 ‘친환경 건축’, ‘친환경 소재’로 건축되어 진다. 라이트텍스는 새집증후군 및 발암물질인 VOC(휘발성 유기화합물)를 전혀 보유하고 있지 않으며 공정 중 소음과 분진이 발생하지 않으며, 물을 한 방울도 사용하지 않는 환경 친화적 건식 주택 솔루션으로, 대부분의 재료는 재활용이 가능하다.

픽셀하우스의 높은 단열 효율은 기존 주택보다 냉·난방비용을 획기적으로 줄일 수 있어, 제로에너지하우스(Net-zero Energy House)를 실현할 수 있는 주택 솔루션으로 주목받고 있다. 픽셀하우스에 거주하는 것만으로, 고에너지 효율의 편안함을 누림과 동시에, 환경오염, 지구온난화 방지 및 에너지 소비를 줄이는 친환경 운동에 동참할 수 있다.

앞으로의 계획
라이트텍스와 라이트판은 새로운 지금까지 존재하지 않았던 새로운 건축재료다. 이 재료를 이용해 공장에서 모든 것을 제조하고 현장에서 조립만 하는 좀 더 다양한 방법을 개발해 오프 사이트 콘스트럭션을 극대화할 계획이다.

모듈러주택, 프리컷 등 방법론적인 것은 이미 나왔지만 여러 가지 제약 조건이 있어 이에 대한 새로운 방안도 모색하고 있다.

또 하나, 주택은 대량공급이 쉽지 않다. 시공 시간을 단축해 대량 공급을 하고, 단열, 내화, 내진, 안전성 등 높은 시공품질을 위한 연구도 계속할 것이다.

우리는 재료로부터 시작했다. 재료에 대한 많은 인증을 받았고, 이를 바탕으로 더욱 새로운 소재 기준을 만들어 내는 것 또한 우리의 목표다.  

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