구조용 집성재(GLULAM)...각재라도 뭉치니 단단하기로는 으뜸

건축 / 유재형 기자 / 2021-11-26 13:03:56
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100m Span도 가능, 초대형 목조건축 길 열어
집성목재, 일반목재의 1.5배
환경을 위한 건축 대안
▲ 경기도 화성 요당리성당

 

여러 개의 판재나 각재를 섬유 방향이 서로 같게 한 뒤 접착제를 사용하여 길이나 나비 및 두께 방향으로 접착해 고온 고압으로 압착시켜 만든 가공재를 집성목이라 부른다.

집성재의 장점은 모양과 크기, 치수를 자유로이 할 수 있으며, 목재가 가지는 여러 가지 흠을 보완할 수 있어 강도나 특징이 균일한 장점이 있다. 대형 구조물에 이용되는 아치나 보, 기둥 등의 구조용 재료나 실내 장식 및 가구 재료로 널리 사용되고 있다.

집성목을 이용한 글루램, 즉 구종용집성재는 목재의 강도 등급에 기준해 선정된 층재를 목리 방향이 서로 평행하게 적층 접합해 공학적으로 강도 성능이 보증된 목질 재료를 말한다. 이는 건교부 고시(2005-81호)를 통해 소재는 선별된 건조목이며, 섬유방향이 서로 평행하게 적층, 접착 일체화돼 있고, 공학적으로 특정 응력에 견딜 수 있도록 제조된 건축 재료로 명시하고 있다. 

 

▲ 미동산수목원 목재문화체험장

 

▲ 회진 수상가옥

 

이렇게 집성된 목재는 일반 목재에 비해 다양한 우수성을 보인다. 강도는 일반목재의 1.5배에 이르고, 변형이 적어 균일한 품질을 지닌다. 또 함수율을 12% 유지하고 부후나 충해가 없다는 장점을 가진다. 이러한 구조재는 통직은 물론 아치, 벽단면, 3차원 곡선과 원통형 시연이 가능해 자유로운 크기와 디자인의 시공이 가능해 진다.

국내 구조용 집성재 생산의 선두 격인 경민산업의 설명에 의하면 100m 이상의 Span도 가능하다고 설명한다. 길이와 크기의 제한 때문에 통목을 이용하기 곤란한 경우 구조용 집성재는 제한을 없애기에 충분한 매력을 지닌다. 목재의 가장 큰 단점으로 꼽는 수축, 비틀림, 함열도 집성목으로 극복할 수 있다. 이는 함수율이 30% 이상인 일반목에 비해 절반 이하로 낮춘 것이기에 가능하다.

 

 

▲ 강원도 횡성 숲체원 식당동

▲ 덕유산 자연휴양림

 

구조용 집성재의 특집은 무엇일까. 국립산림과학원은 창조적인 설계의 가능성에 포커스를 맞춘다. 100m 이상의 Span이 가능하다는 논리는 대형 쇼핑 센터나 경기장 건설에 목조 건축을 이용할 수 있다는 것을 뜻한다. 또한 친환경 소재라는 점에 가능성을 열어두고 있다. 지구온난화 방지를 위해 탄소를 장기간 고정 거장하며, 대기 중의 이산화탄소의 방출량을 감소하는데 기여하는 친환경재료에 해당한다. 구조용 집성재를 구조재의 일부로 사용할 때 목재 고유의 단열성은 건물이 사용되는 기간을 통해 그 건물의 구조재를 온냉방 하는 데 필요한 에너지를 경감할 수 있다.

내화성이 뛰어난 구조재, 탁월한 보온성과 고강도 목재라는 장점은 건설비를 절감하기에 충분하고, 산림파괴와 각국의 수출 제한으로 대형 솔리드 통목을 구하기 어려운 형편에서 집성재는 청출어람 격인 대체품으로 각광받고 있다.

 

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