[한국목재신문=윤형운 기자]

목조건축의 내화성능에 관련된 포럼이 국립산림과학원 주최로 1월 26일 화상으로 진행됐다. 이번 포럼은 국립산림과학원이 목조건축의 가장 큰 화두인 화재안전과 관련해 최근 연구동향 및 기술정보를 공유하고 중·대형 목조건축 보급이 원활히 이루어질 수 있도록 국내 목조건축 화재안전 전문가를 초청해 연구 및 정책 추진전략을 세우고자 열렸다.

한국건설기술연구원의 안재홍 수석과 호서대 최인락 교수, 국립산림과학원의 김세종 연구사가 발표에 나섰다. 토론에는 국립산림과학원 심국보 과장, 서울대 오정권 교수, 한국목재공학회 박문재 소장, 산림청 하경수 과장, 가와건축사사무소 최삼영 소장이 함께 했다. 화상포럼에는 약 76명이 참가해 높은 관심을 보였다.

국립산림과학원 손동원 부장은 “작년에 방제센터에서 여러 내화시험을 해 좋은 성과를 얻었다. 목재 내화 분야는 관련 전문가 분들과 해야 할 일이 많다. 충분한 숙의 과정을 거쳐서 좋은 성과가 있길 바란다”고 말했다. 첫 번째 발표에 나선 국립산림과학원 김세종 박사는 “중·대형 건축분야에서 목조건축을 확대해야 하고 탄소중립 목표를 위해 국산목재가 기여할 필요가 있다. 화재안전은 내화, 난연, 방화, 방염이 요구된다. 4층까지 한 시간, 5층~12층 두 시간, 13층 이상은 3시간의 내화구조가 필요하다.

목구조는 현재 사양기준이 없지만 인증기준은 있다. 내화구조 인정품질시험 기간만 1년 이상 걸린다. 또 5년마다 갱신을 해야 한다. 그래서 내화시험을 생략하려면 KS내화성능 인증을 받거나, 내화구조표준을 따르거나, 성능기반 내화설계를 해야한다”고 말했다. 또한 “목재는 구조부재 중에 열전달이 가장 늦은 재료다. 대단면 부재의 경우 1,000℃ 이상의 화염에 노출돼도 외부만 탄화되고 내부까지 타지 않는 특성이 있다. 이런 특성으로 2시간 내화성능 인정을 받을 수 있다. 구조용 집성재의 경우는 내화시험이 생략되고 2시간 내화구조 인정을 받을 수 있다. 아직 마련되지 않은 벽이나 바닥의 내화구조도 표준화가 진행돼야 한다”고 발표했다.

두 번째 발표에 나선 한국건설기술연구원 안재홍 박사는 “건축물은 화재 시 붕괴 방지를 위해서 주요 구조부의 안전성이 확보돼야 한다. 목재는 내화구조를 인정받을 때 탄화속도를 기반으로 한 탄화두께가 중요하다. 목구조 내화성능 인정을 받으려면 내화시험만 1년 이상 걸린다. 그래서 건기원에서 표준내화구조를 적용받게 해 내화 시험을 생략하도록 했다. 현재 유일한 대안이 되고 있다. 높이제한 폐지로 중·고층 목조건축물 건축이 가능해졌다. 인정기관이 연구개발해서 표준내화구조로 인정하고 있는데 현재는 구조용 집성재에 한 해서 1시간 및 2시간 내화구조인정을 하고 있다.

건설기술연구원이 표준내화구조 공고 후에 4개사 22개 구조가 인정받았다”고 말했다. 세 번째 발표에 나선 호서대학교 최인락 교수는 “목재는 분당 0.6mm 정도 탄다.

경골목구조는 단면이 적어 피복이 필요하고 중목구조의 경우는 탄화두께를 감안하면 된다. 목재는 외장이 미려하기 때문에 강재와 목재를 함께 사용하면 화재안정성이 보강이 된다. 목재는 탄소중립에 유리한 소재지만 균질하지 않고 장기하중에 하중지지 성능이 떨어지고 목리방향에 따른 강도 성질이 다르다는 점을 감안해야 한다. 허용 응력설계나 다양한 강도성질에 관여되는 인자들을 적용해야 하는 데 이게 쉽지 않다. 목구조는 법정내화구조에 포함되지 않아서 화재시험을 해야 하는 데 목재화재시험의 경우 1,000℃ 이상의 가열로를 식혀야 하는데 가열로의 손상이 심해서 목재화재 시험을 꺼리기도 한다. 목재의 다양한 열적 특성을 기반으로 목구조 내화구조기준을 만들어 성능기반 내화설계를 구축해 나가면 최선의 결과를 얻겠지만 아직까지 상세한 절차가 없다. 거기까지 가는 시간이 많이 필요하다”고 했다.

산림청 하경수 과장은 “목조건축 분야는 산림청에서 비중 있게 다뤄오지 못했다. 어제는 국토부 행복청과 미팅이 있었는데 공공건축에 목재에 대한 관심이 많았고 특히 중·대형 건축에서 목구조를 활용하겠다는 의지를 확인할 수 있었다. 목재공급에 대한 구체적 검토를 해야겠다. 민간의 참여를 고려한 시장창출에 대한 고민이 필요하다. 예타 성격의 과제로 규모 있는 건축이 필요한 시점이다”고 말했다. 목재공학회 박문재 소장은 “탄소중립 건물부분 정책 로드맵에서 탄소감축비율이 24.7% 정도로 다른 나라에 비해 낮다. 산림청은 국토부와 협의를 통해서 목조도시화와 공공건축을 함께 진행 하도록 해야 할 것이다. 건축법 50조, 시행령 56조에 의하면 주요 구조부가 지붕으로 확대됐기 때문에 지붕에 대한 내화구조도 확대 연구가 필요하다”고 했다. 서울대 오정권 교수는 “목조건축은 저층에서 중·고층으로 흐름이 있는데 내화부분이 역시 어렵다. 목조건축의 내화문제는 다양한 협력이 필요하다. 해외에서 신기술이 쏟아지고 있는데 이를 담기가 어렵다. 건축계에서는 목재 데이터가 부족해 설계기준을 마련하기 어렵기 때문에 협력이 필요하다”고 했다.

가와종합건축사무소의 최삼영 소장은 “목구조에서 가장 문제는 내화다. 진주는 18개 목조건축물이 들어서거나 들어설 예정이고 나무건축문화제를 기획하고 있다. 고층보다 저층 목구조의 확산이 중요하다고 본다. 목구조 확산을 하다보면 화재와 부후에 대한 말을 가장 많이 듣는다. 고층화되면 하이브리드를 병행해 가면서 적용해야 하지 않겠나 생각하고 있다”고 했다.

우리나라에서는 목조건축물이 주요 건축 방식이 아니기 때문에 내화문제에 대한 접근과 해결 방법이 필요하다. 탄소중립 목표 실현을 위해서나 국산목재 이용확산을 위해서나 고층화 흐름을 타는 목조건축의 내화는 매우 중요한 과제로 떠오르고 있다.