▶19세기 중반까지만 해도 건축자재로 널리 사용된 목재. 하지만 도시화가 진행됨에 따라 건물이 고층화 되면서 목재가 하중에 견디는 힘이 문제가 돼 철근과 콘크리트가 오늘날 고층 건물의 골간이 됐다.
하지만 목조빌딩이 지구 온난화에 따른 기후변화에 대한 우려로 다시한번 도시건축의 전면에 나서게 됐다. 목재는 거대한 온실가스 저장소로 목재를 건물 자재로 쓰면 탄소를 오랜 기간 저장할 수 있어 지난 2011년 기후변화협약당사국 총회에서 목재제품의 온실가스 배출저감 효과를 국가 탄소계정에 포함시켰다. 앞으로 도시 건축에 한축이 될 고층 목조빌딩의 현재와 미래를 바라봤다.

고층 목조빌딩의 힘 ‘CLT’
새로운 공학목재인 구조용집성판(이하 CLT)의 개발과 보급에 힘입어 북미와 유럽, 호주 등에서 CLT를 활용한 고층 목조빌딩의 시공사례가 증가하고 있다. 일반적으로 10층 이상을 고층 목조빌딩이라 한다.
고층 목조빌딩 건설 시 CLT는 가장 최적의 건축재인데 그 이유는 기존 집성재와 달리 집성 층마다 층재를 섬유방향에 직각으로 접착하기 때문에 우수한 치수안정성과 양방향 하중분산 효과, 목조빌딩의 공기단축이 가능해 고층 목조빌딩에 적용하기 쉽기 때문이다.
해외시장 조사에 따르면 CLT는 독일, 오스트리아, 이탈리아, 스위스를 중심으로 시장을 선도 중이며 2014년에는 전세계 생산량의 약 90％(56만㎥)가 유럽에서 생산됐다. 현재 CLT는 친환경 건축재로 높은 수요가 발생되고 있으며, 향후 기술 개발과 아울러 가격 인하 시 수요가 더 증가할 것으로 예상된다.
국내의 경우에는 세계적 동향에 발맞춰 국산재를 이용한 CLT 개발 및 기준 마련 연구를 지난 2015년부터 수행 중이며 지난해 2016년도에 국립산림과학원 산림유전자원부 종합연구동을 준공한바 있다.

고층 목조빌딩, 점점 더 높아져
건축자재로써 목재의 다양한 장점이 부각되면서 초고층 목조빌딩에도 높이와 관련된 경쟁이 벌어지고 있다.
영국과 노르웨이는 성능기반으로 설계한 목조빌딩은 층수 제한이 없이 시공할 수 있어 고층 목조빌딩이 건설이 가능하다. 2009년 영국 런던에서는 9층 목조아파트 ‘슈타트하우스(Stadthaus)’를 시공하고, 2011년 호주 멜버른에서는 10층 목조아파트 ‘포르테(Forte)’를 완공해 실거주자들이 살고 있다.
또한 캐나다도 밴쿠버의 브리티시컬럼비아대학(UBC)에 학생 주거시설 증설 목표의 일환으로 세계에서 가장 높은 53ｍ, 18층 규모의 ‘Brock Commons’라는 CLT 목조기숙사를 시공해 2016년 9월 목공사를 완료했고 2017년 8월에 모든 공사를 완공할 예정이다.
또한 미국 시카고에서도 건축설계업체 처킨스 플러스윌과 캠브리지대 팀이 공동으로 80층 짜리 초고층 목조빌딩 ‘리버비치타워’를 제안해 놓은 상태로, 80층은 건축가들이 현재 기술로 실현가능하다고 꼽는 한계치이다.
하지만 국내의 경우 해외의 사례와 달리, 목조빌딩의 법률제한이 부실하며 높이에 대한 제한도 존재한다. 앞으로 국내에도 초고층 목조빌딩이 지어지기 위해서는 높이 완화에 대한 논의가 필요하다. 현재 국내에서 가장 높이 지을 수있는 목조빌딩물의 높이 층수는 5층 규모다.

건축업계와 목재업계의 협업이 필요
국내 대형 목조빌딩 산업을 활성화하기 위해서는 최우선적으로 건축분야와 목재분야의 적극적인 협업이다. 이에 더해 정부차원의 클러스터 등 설비지원과 관련 법규의 개선, 지속적인 연구를 통한 기술의 발전이 뒷받침 돼야한다.
특히 대형 목조빌딩의 경우 대부분이 공공 목적이나 상업용으로 사용되는 건축물에 적용돼, 일반 주택에 사용되는 경우보다 3배 가까이 목재의 효율적 활용과 부가가치 창출이 가능하다.
이렇듯 대형 목조빌딩 산업 활성화를 위해서는 해외 선진 사례의 벤치마킹을 통한 기술과 경험의 축적이 필요하다.
이미 북미와 유럽, 일본에서는 고층 목조빌딩 프로젝트를 수행하고 CLT를 포함한 건축법규를 개발 중이며, 일본의 경우 2016년 4월에 CLT 건축물 고시가 제정됐다. 전세계적으로 목재산업 및 목조빌딩 활성화를 위해 목조빌딩의 지식을 체계화함으로써 세계 목조빌딩의 르네상스를 달성하기 위한 구체적인 행동에 돌입했다. 이에 전세계적으로 CLT, LVL, LSL 등 다양한 공학목재를 활용해 고층 목조빌딩 건설이 경쟁적으로 이뤄지고 있다. 또한 구조용 집성판과 구조용 집성재를 이용한 하이브리드 목구조 시스템 연구도 활발히 전개 중이다.
국내는 앞으로 영주 산림약용자원연구소 5층 CLT 테스트 빌딩을 통해 국산 CLT와 구조용 집성재 등을 활용한 국내 최초의 다층 목조빌딩물을 준공할 예정이다. 내진구조를 비롯한 구조설계와 두시간 내화성능과 차음구조를 적용한 안전성을 확보함으로써 도시목조화를 촉진하고 탄소 저장고인 목재의 장기 이용 확대에 상당한 기여를 할 것으로 기대된다.
또한 오는 2018년도에 개최되는 ‘2018 세계목조건축대회’를 통해 ‘목조문화 황금시대의 부활’이라는 슬로건으로 국내외 목조빌딩 시장을 확대할 전망이다.
앞으로 지속가능한 목조빌딩, 목조빌딩의 정밀기술과 디자인의 융합의 필요성이 강조되는 시점에서 건축재료와 구조공학, 디자인 등의 연구를 통해 과거·현재·미래 산업에 부응하는 대형 목조빌딩 활성화를 국내에서 지속적으로 추진한다면 세계목조빌딩 추세를 이어가고 때로는 견인하는데 무리가 없을 것이다. 

※ 자료제공-국립산림과학원
임산공학부 재료공학과 박문재 과장