건축/환경에너지

Nikkei Architecture_2021.3.25 News Clse-up (p6-8)

일본 최초 7층 순목조 빌딩
집성재를 사용하지 않고 제재(製材)품 ‘다발 기둥’에 내화피복

국내 처음으로 7층짜리 순목조 빌딩이 센다이시에서 완공됐다. 구조용 집성재를 사용하지 않고 제재를 묶어 일체화한 ‘다발 기둥’을 이용한 것이 최대 특징이다. 목재의 ‘지산지소(地産地消)’를 촉진하는 새로운 방법으로서도 주목을 받고 있다.

JR 센다이역의 동구 로터리 근처에서 목조 건물의 신경지를 개척한 빌딩이 2월에 준공했다. 건축업체 Shelter(야마가타시)가 설계∙시공한 7층짜리 순목조 빌딩 ‘다카소목공빌딩’이다. 3월 말에 발주자에게 인도하고 4월 1일에 개업한다.

주요 구조가 목조로만 이루어진 건물은 지금까지 국내에서는 6층짜리가 최고 높이였고, 7층짜리는 처음이다. 건물 용도는 점포, 사무소, 주택이다. 발주자가 7층에 입거하고, 1층부터 6층은 점포나 사무소로 임대한다. 6층에는 Shelter의 센다이지사가 들어갈 예정이다.

-- 15cm의 각목 9개로 ‘45cm 각 기둥’ --
다카소목공빌딩이 주목을 받는 이유는 목조로서 국내 최고층이기 때문만은 아니다. 구조용 집성재를 사용하지 않았다는 점도 각광을 받고 있는 이유 중 하나다. 기둥이나 들보에는 전국 어디에서나 조달 가능한 국산 침엽수 제재를 이용했다. 큰 하중을 받는 기둥에는 한 변 15cm의 각재를 최대 9개 묶은 ‘다발 기둥(복합 압축재)’을 채용했다.

다발 기둥이란 복수의 각재를 묶어, 측면에서 드리프트 핀이나 볼트를 박아 넣어 일체화한 부재를 가리킨다. 목재와 목재가 접하는 면에 분할 링(Split Ring)을 배치해 관통 볼트로 일체화함으로써 응력 전달 효율을 높였다. 한 변 15cm의 제재 9개를 묶은 한 변 45cm의 기둥이나, 4개를 묶은 한 변 30cm의 기둥 등을 필요에 따라서 이용하고 있다.

다발 기둥은 예전부터 있던 목조 기술의 하나지만 Shelter는 이번에 다시 부재의 굽힘 파괴 시험을 실시하고, 성능 특성을 확인한 후에 적용했다. 기둥과 기둥이나 기둥과 들보의 접합부에는 Shelter가 개발한 금속제 부재 ‘KES 철물’을 채용. 건물 전체의 내진성은 허용응력도계산(루트2)에서 확인했다.

건축 확인을 담당한 것은 미야기현 건축주택센터(센다이시)다. Shelter는 구조 계산 접합성 판정을 생략할 수 있는 ‘루트2 확인검사원’의 심사를 거쳐 확인증을 취득하고, 20년 5월에 공사에 착수했었다.

이 프로젝트에서는 다발 기둥을 하중 지지부로 한 내화 구조 부재를 새로 개발하고, 국토교통성 장관의 인정을 취득했다.

다발 기둥을 합판으로 덮고, 그 위에서 내화 피복을 함으로써 제재의 치수 변화가 피복에 미치는 영향을 억제했다. 이 점이 기존의 목질 내화 부재와는 다른 점이다. 건축기준법에 근거해 1층부터 3층을 2시간 내화, 4층부터 7층을 1시간 내화로 했다. 한 변 45cm의 다발 기둥은 내화 피복에 의해 한 변 61.6cm의 두께가 되기 때문에 묵직한 존재감이 있다.

-- 목표는 CO₂ 배출량의 삭감 --
Shelter가 다양한 기술을 사용해 국산 제재품의 활용에 착수한 배경에는 목재 유통이 안고 있는 과제를 해결하고 싶다는 생각이 있다. 일본은 광대한 삼림을 갖고 있지만 원목을 구조용 집성재로 가공할 수 있는 JAS(일본농림규격) 인증 공장이 한정적이기 때문에 부재 생산 시의 수송 거리가 길어지는 경향이 있다. Shelter는 이번에 도호쿠 지역을 중심으로 제재를 조달함으로써 환경 부하를 줄이는 것을 목표했다.

Shelter의 아다치(安達) 상무는 “제재품으로 빌딩을 건설하는 기술이 확립되면 지역 산재의 용도 확대로 이어져 CO₂ 배출량도 줄일 수 있다”라고 말한다.

다카소목공빌딩의 목재 조달처는 이와테, 미야기, 후쿠시마, 아오모리, 도치기의 5개 현이다. 모두 JAS 규격의 삼나무나 노송나무로, 재적은 총 약 450㎥다. Shelter는 이들에 의한 CO₂의 고정 효과는 총 약 270톤에 달할 것으로 시산한다.

또한 벌채와 식림의 사이클이 지속 가능한 삼림의 목재를 이용했다는 것을 나타내는 ‘SGEC/PEFC 프로젝트 CoC 인증’도 준공과 함께 취득했다.

건설비는 비공개지만 Shelter는 “일반적인 공실률을 상정해도 임대 물건으로서 충분히 채산이 맞을 것으로 시산하고 있다”(아다치 상무). 보조금 신청을 예정하고 있지 않다. 일본목조내화건축협회를 통해 다발 기둥과 그 내화 피복 기술 등을 공개화할 방침이다.

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