Mass Ply의 구성

패널을 구성하는 데 사용하는 각각의 1인치(2.54cm) 층재(lamella)는 1/8인치(약 3mm) 베니어판의 9개 층(layer)로 구성된다. 이 얇은 층재는 목재의 자연적인 강도와 치수 안정성을 향상시키기 위해 설계되고 재배열된다.

이 독특한 구조로 인해 MPP는 유사한 치수의 CLT 패널의 성능을 능가할 수 있다. MPP 제조에는 PRG 320에서 요구하는 허용 오차를 충족하거나 초과하는 최첨단 컴퓨터 수치 제어(CNC) 기술이 활용된다.

1,200mm×2,400mm의 크기의 합판을 후크형 스카프 조인트(Hooked scarf joint)라고 하는 방법으로 세로로 강하게 잇고, 세로로 이어진 합판을 적층 접착함으로써 두께를 늘려 MPP 제조한다(그림 3). 바닥, 지붕 및 벽용 MPP 패널은 너비 11피트 10인치(3.6m), 길이 48피트(14.6m)까지 제조할 수 있다. 패널 두께는 2인치(5.08cm)에서 12인치(30.48cm)까지 1인치 단위로 제공된다. 만약 강한 하중을 견뎌야하는 중장비가 사용될 경우라면 최대 두께 60.95cm 까지 제조할 수 있다.

 

Mass Ply의 장점

그림 4. 2시간 내화시험 완료 직후 MPP 모습(연소부, 뒷면, 좌) 및 비연소부(앞면, 우).

MPP의 장점은 CLT보다 20~30% 적은 목재 자재량으로도 CLT의 구조 성능을 유지하며, 어떤 구조재보다 함수율이 낮고 수축 팽창이 없어 치수안정성이 탁월하며 구조재로서 치명적인 단점으로 작용하는 옹이의 고른 분산이 가능하고 가볍다는 점이다. 아울러, CNC((컴퓨터수치제어) 가공이 용이하며 절단면이 아름다운 특징을 갖는다. MPP는 직경이 5.5인치(14cm) 정도로 작은 직경의 나무로 만들 수 있지만 일반적으로 직경이 9인치(23cm)인 나무가 사용된다. 또한 2시간 내화는 기본이며 4시간이 지나도 2시간과 큰 차이가 없다는 점이다.

 

Mass Ply의 전망

그림 5. MPP와 MPL의 사용 부위 모식도(frereswood.com).

MPP와 같은 매스팀버의 북미 시장 상황은 점점 좋아지고 있다. 기후변화, 탄소중립, 에너지절약, 친환경성, 건강성 등의 여러 이점으로 인해 건축업계에서 매스팀버를 향한 움직임은 확산되어 가고 있다. 토네이도 저항 구조, 고속도로 장벽 및 건물을 포함하여 MPP에 대한 많은 프로젝트와 가능성이 열려있다. MPP를 사용하는 새로운 아이디어와 새로운 방법이 끊임없이 제시 되고 있으며 MPP는 앞으로 건축·건설 산업에 큰 효자 종목이 될 것이다.

 

일본도 MPP의 기술·제품 개발에 착수

일본합판공업조합 연합회(일합연)는 2019년도의 중점 사업으로 MPP의 기술· 제품 개발에 착수했다. 일합련(日合連)의 이노우에 아츠히로 회장은 “MPP는 콘크리트나 철의 대체가 되는 건축 재료로서 기대되고 있다. 수율이 높은 합판으로 새로운 후물화(厚物化)를 진행함으로써 국산재 활용에도 공헌할 수 있다”고 말한다. 미국의 MPP를 그대로 일본에 도입하려면 장애물이 있다. 현재 국산재를 이용한 단판 구성, 종접합 등 새로운 기술 개발과 JAS 규격 제정 등이 진행되고 있다.

 

매스팀버를 위한 국제적 협업

매스팀버 건물의 데이터를 광범위하고 체계적으로 활용하기 위한 연구자 간의 표준화 및 협업이 국제적으로 이루어지고 있다.

그림 6. 오리건주 코발리스에 있는 George W. Peavy Forest Science Center(PFSC).
그림 7. InnoRenew CoE - 슬로베니아에서 가장 큰 목조 건물.
그림 8. Hyytiälä forest field station, Finland.

이 국제연합은 미국 오리건주 코발리스의 George W. Peavy 산림과학센터(PFSC), 슬로베니아의 젊고 역동적인 연구기관인 InnoRenew CoE 및 핀란드의 Hyytiälä 산림필드스테이션(헬싱키대학교)으로 구성된다. 향후 추가 회원이 네트워크에 가입하는 것을 환영하고 있다. PFSC는 2019년 오리건 주립대학교에서 완공된 매스팀버 구조 요소를 활용한 3층 건물에 대하여 정적, 동적 및 환경적 부하에서 작동하는지 확인하기 위해 센서가 장착된 본격적인 생활 실험실이다. 슬로베니아에서 가장 큰 목조 건물인 InnoRenew CoE의 건물은 목재, 콘크리트 및 강철의 하이브리드 조합으로 축조하여 시험되고 있다. 핀란드에서는 헬싱키 대학교 농림학부인 Hyytiälä 산림필드역에 4개의 새로운 매스팀버 건물이 2022년에 완공되었다. 구조와 벽은 CLT이고 바닥과 지붕은 단판적층재(LVL) 기반이다. 건물 중 두 개는 데이터를 수집하고 구조 및 재료 특성을 연구하고 실내 공기질을 모니터링하는 데 사용된다.

저작권자 © 한국목재신문 무단전재 및 재배포 금지