[한국목재신문=한국목재신문 편집국]

박정로 연구소장/공학 박사

목조건축에서 반드시 관리되어야 하는 요소는 바로 수분입니다. 철근콘크리트 건축물의 경우, 지붕이나 외벽 마감재를 통해 골조에 수분이 침투되더라도, 건물의 구조적인 안전성에는 영향이 미미하나, 목조 건축물의 경우, 목구조 골조에 수분이 침투되면, 중장기적으로는 구조재인 목재가 썩어, 건물의 기능적인 하자 뿐만 아니라, 구조적인 하자도 발생될 수도 있습니다.

목조건축에서 수분관리를 위해서는 기본적으로 4D 원리를 설계와 시공 등의 다양한 요소에 반영될 수 있게 해야 한다. 수분관리를 위한 4D는 편향(Deflection), 배수(Drainage), Drying(건조), 내구성 있는 자재사용(Durable Materials)입니다. 건물 안쪽이 아닌 바깥쪽으로 물이 흘러갈 수 있게 하고, 외장재를 침투해 들어온 수분이 쉽게 배수되고 건조될 수 있게 하기 위해 레인스크린 등을 적용하며, 외부에 노출 되는 자재는 삼나무 또는 방부목 등과 같은 내구성 있는 자재를 사용하는 것입니다.

그림 1. 골조 시공중 비에 노출된 현장 모습.

요즘 같은 여름철에는 기온이 높을 뿐만 아니라, 비가 지속되며, 습도가 8~90% 이상 유지되는 고온다습한 환경이 됩니다. 이러한 기간에도 목조주택 현장 시공은 진행될 수밖에 없기에, 건축주들은 목구조 골조가 시공 중에 비를 맞아도 되는지, 혹여나 비를 맞으면, 구조적으로나 추후 목재가 썩게 되는 것은 아닌지에 대한 의문을 갖게 됩니다. 국내 목조건축 구조형식 중 대부분을 차지하는 경골목구조 공사기간은 규모에 따라 다르겠지만, 평균적으로 3개월 내외 정도이고, 이 기간 중 목재가 수분에 노출되는 시점은 크게 두 시기가 있을 것 같습니다.

그림 2 . 구조재의 등급인정 기관 및 성능
등을 확인할 수 있는 스탬프.

첫 번째는 바닥 온돌난방을 위한 보호몰탈 시공(방통)후, 두 번째는 공사 기간 중 비가 왔을 경우입니다. 목재가 물을 수분을 흡수하게 되면, 초기에는 표면에 청변(곰팡이 자국)등이 발생하여 외관상으로 보기 좋지 않을 수 있으며, 중장기적으로는 구조적인 문제가 될 수 있습니다.

목조주택에 사용되는 검증된 목재는 함수율이 19% 이하로 건조된 구조재를 사용 하게 됩니다. 그렇기 때문에, 국내 건축구조기준 목구조 부분에서도 구조재 함수율 19% 이하에 대한 기준이 명시되어 있기도 합니다. 목재의 함수율이 20%를 넘게 되면, 곰팡이, 변색균, 목재 부후균 등이 발생되는 환경이기 때문에, 19%이하라는 기준이 마련된 것입니다.

목조건축 현장에 가보면, 벽체 스터드나 지붕 서까래 등에 사용되는 구조재에 해당 목재의 성능과 검증된 기관 등의 정보를 알 수 있는 스탬프가 찍혀져 있는 것을 볼 수 있습니다. 다음 구조재의 경우, KD-HT라는 표기로 확인됩니다. KD-HT는 인공건조(Kiln Drying)된 방식으로 큰 오븐 안에 목재를 넣어 오븐 안의 공기의 순환과 온도 및 상대습도를 조절하여 주어진 시간 내에 원하는 함수율에 도달하도록 건조하는 방식입니다.

그림 3. OSB합판의 노출내구성 등급 기준

이렇게 인공적으로 건조된 구조재는 비나 수분에 노출되어도, 충분히 건조시켜 주면, 다시 인공적으로 건조되었던 함수율로 회귀하기가 일반 목재에 비해서는 용이 합니다. 벽덮개나 지붕 덮개 등으로 사용하는 OSB의 경우도 합판 한쪽 면에 스탬프 마크가 찍혀져 있습니다. 보통 지붕 합판과 외벽 합판의 경우, 수분과 관련해서는 EXPOSURE 1 등급의 자재를 사용합니다.

EXPOSURE 1등급은 외기에 영구적으로 노출되는 경우에는 사용이 불가하지만, 시공 중에는 비를 맞춰도 사용할 수 있는 자재라고 보면 됩니다.

그림 4. 핀 타입의 함수율 측정기를 이용한 목재 함수율 체크

이렇게, 건축공사 중 구조재나 합판은 시공 중에 비를 맞거나, 방통 몰탈에 의해 수분에 노출되게 되더라도 실내의 습기가 빠져나갈 수 있게 해두면, 인공적으로 건조된 구조재의 함수율은 19% 이하로 다시 돌아오기 때문에, 문제가 되지 않다는 것입니다.

물론, 현실적으로 현장에서는 공사진행이 신속하게 되어야 하므로, 건조시키는 시간을 줄이기 위해 아예 비를 맞지 않게 하려 고, 보양을 해두기도 합니다. 중요한 것은 현장에서 목재 함수율에 대한 지속적인 체크와 관리이고, 단열재 시공 전이나 실내/외 마감재가 덮이기 전까지 충분히 보양하여 함수율을 19%이하로 건조시켜 준 다음 다음 공정을 진행하는 것입니다.

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