고강도 하이브리드 부재를 이용한 대형 목조건축 구조시스템 연구 보고서

우리 국민 대부분은 자기 자리에서 열심히 하루를 살아가고 있습니다. 20~30년 전에 비하면 국민들의 의식 수준과 학력이 높아졌고, 각자 자리에서의 전문성도 더욱 강화되었습니다. 디지털 시대로 접어들면서 우리는 적응을 잘해왔고, 적응하지 못했던 세대들은 은퇴하고 있습니다.

 

10대 후반과 20대 초반에 인터넷과 컴퓨터 혁명을 경험한 세대가 벌써 50대가 되었습니다. 저와 동시대를 살아온 모든 분들이 이뤄낸 성과를 현 세대들이 배우고 경험하고 있습니다. 사실 우리 세대가 처음 접하거나 적응하면서 배운 것들의 양도 적지 않았지만, 지금 세대들은 우리 세대가 만들고 경험한 데이터에 새로운 정보들까지 더해서 공부해야 하니 도저히 감당하기 어려운 정도의 양을 접해야 합니다.

 

요즘 빅데이터, 메가트렌드, 메타버스, 디지털 트윈, 디지털 트랜스포메이션, 4차 산업혁명 등 신기술과 새로운 용어들의 홍수들이 다시 시작되었습니다. 잠깐 멈칫 하면 감당하기 어려운 정도의 데이터들에 도태되기 쉽습니다. 그만큼 진입장벽이 높아지고 있다는 의미입니다.

 

이와 같이 엄청난 양의 데이터 홍수와 높은 진입장벽으로 인해 좀 더 정확하고, 좀 더 차별화되고, 좀 더 수준 높고 전문적인 자료를 찾는 것도 중요한 일이 되어 버린 세상입니다. 우리가 매일 사용하는 구글, 다음, 네이버 등의 포털 사이트들은 검색하는 행위와 광고의 노출이라는 전쟁을 치르고 있습니다. 뭘 좀 찾으려고 하면 광고만 찾아주거나, 검색어와는 무관한 광고만 검색되기도 하니 답답할 때가 많습니다. 그래서 저는 어떻게든 검색의 완성도를 높여 드리기 위해 노력하고 싶었습니다.

 

세상은 참 빠르게 돌아갑니다. 많은 사람들이 묵묵히 자신의 자리에서 최선을 다합니다. 정부, 공공기관, 민간 기업, 연구소, 협회 및 학회 등 모두가 자신의 일을 해내고 있습니다. 담당하는 사람과 정치 권력이 바뀔 때마다 행정부처의 명칭과 조직 구성이 크게 바뀌기도 합니다. 바뀔 때마다 가져올 혼란을 줄이기 위해, 그리고 분쟁이나 사고를 미연에 방지하기 위해 최소한의 기준을 마련하는 일도 누군가가 보이지 않는 곳에서 하고 있습니다. 그런 소중한 자료들이 보고서, 매뉴얼, 가이드라인, 보도자료, 설계 및 시공 기준, 사례집 등의 형식으로 일반인들에게 배포되거나 발간되고 있습니다. 정보의 홍수 속에서 어렵게 만든 자료들을 찾는 일도 분명 쉽지 않은 일입니다. 누군가 자신의 자리에서 오랜 시간 동안 어렵게 만든 소중한 자료들을 또 누군가 자신의 일을 위해 필요한 자료를 찾아 다니는 수고로움을 함께 하고자 합니다.

 

• 제목 : 고강도 하이브리드 부재를 이용한 대형 목조건축 구조시스템 연구 보고서
• 발행 : 2019. 6
• 형식 : pdf, 144 page
• 제작 : 국립산림과학원
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• 주요내용

목차

Ⅰ 서 론
Ⅱ 국산 구조용집성판 개발

Ⅲ 목조건축의 한계상태설계법 적용 연구
Ⅳ 목조건축 구조설계기준 개발
Ⅴ 다층 목조건축의 수평하중 저항요소 설계기법 분석
Ⅵ 시사점
Ⅶ 참고문헌

 

구조용집성판(Cross Laminated Timber)은 1980년대 독일에서 처음 연구가 시작되었으며, 1990년대 초반에 독일과 오스트리아에서 도입되었다. 목리방향을 수직하게 접착한 새로운 공학목재인 구조용집성판은 목재의 강도와 내구력을 높여 철골조와 비슷하거나 더 높은 하중을 견딜 수 있으며, 기존의 다른 공학목재에 비해 다양한 크기와 형태로 제조가 가능하기 때문에 대경간·다층 구조의 목조건축이 가능하다. 구조용집성판이 상용화 된 유럽, 북미, 호주, 일본 등에서는 기술적 진보와 더불어 시장 활성화를 통해 목재사용의 증대를 유도하고 있다.

 

유럽은 독일, 오스트리아, 이탈리아, 스위스를 중심으로 전세계 구조용집성판 시장을 선도하고 있다. 2014년에는 전세계 생산량의 약 90%(560,000㎥)를 유럽에서 생산하였으며, 생산량이 꾸준히 증가하고 있는 추세이다. 현재 구조용집성판은 친환경 건축재로 높은 수요가 발생하고 있으며 향후 기술개발과 아울러 가격 인하 시 수요가 더 증가할 것으로 전망된다.

 

한편 세계 각국에서는 신기후체제를 대비하여 탄소배출을 줄이기 위한 다양한 방안을 검토하고 있으며 특히 건축물과 관련된 탄소배출에 많은 관심이 집중되고 있다. 이는 전체 탄소배출량 중 건축물과 관련된 탄소배출이 약 25%에 달하기 때문이다. 건축물과 관련된 탄소배출은 사용단계에서의 탄소배출뿐 아니라 신규 건축자재의 생산 및 시공에도 저에너지, 저탄소배출 자재를 이용하여 앞으로의 탄소배출량을 저감하려는 노력이 필요하다. 건축물 시공과정의 탄소배출은 투입 재료의 사용량을 최소화하거나 탄소배출이 적은 재료를 이용한 설계를 통해 줄일 수 있다. 따라서 기존 콘크리트에 비해 생산단계에서 탄소배출이 적은 목재제품, 특히 구조용집성판을 이용한 대경간･다층 건축물은 앞으로 빠르게 확산될 것으로 예측되고 있다.

 

대경간･다층 건축이 가능하고 탄소배출을 줄이는데 유리한 구조용집성판을 이용한 고층 목조건축 관련 연구 및 시공사례가 전 세계적으로 증가하고 있다. 2015년 노르웨이는 집성재 550㎥과, 구조용집성판 385㎥를 사용하여 14층 공동주택인 Treet(the Tree)를 완공하였고, 캐나다에서는 철골과 구조용집성판을 이용하여 18층 높이(53.5m)의 대학기술사(Brock Commons)를 2017년에 완공하였다. 특히 캐나다 정부에서는 2007년부터 내수 기업의 구조용집성판 연구개발 및 시장도입을 지원하고 있으며 구조용집성판을 이용한 고층 목조건축의 완공사례가 증가하고 있다. 일본에서도 자국내 목재수요를 창출하여 임업을 활성화시키고 목재이용을 촉진하기 위해 정부차원에서 로드맵을 수집하여 시행해 오고 있다. 더불어 2016년초, 구조용집성판에 대한 가장 근본이 되는 건축기본법이 신설, 개정되었다.

 

본 연구는 국산 목재를 활용한 구조용집성판의 제조방법을 개발하고 이를 적용한 대형 목구조시스템 연구를 통해 관련 기준을 정비하여 국산 목재의 건축부재 이용도를 증진하고 국내 목구조 산업 활성화에 기여하는데 목적이 있다.