산림과학원 "구조용 집성재 등 콘크리트보다 화재에 안전"

국립산림과학원은 국산 첨단 공학목재인 구조용 집성재와 구조용 직교 집성판이 내화구조 기준을 통과해 목조 아파트에 적용할 수 있게 됐다고 16일 밝혔다.

공학목재 구조용 집성재(왼쪽)와 구조용 직교 집성판(오른쪽)의 차이. 국립산림과학원 제공

공학목재는 내화 성능을 갖춰 고온에 노출되더라도 구조적 안정성을 유지할 수 있는 게 강점이다. 고온에 노출된 공학목재 표면에는 탄화층이 형성돼 연소를 방해하고, 화재 확산을 방지할 수 있는 까닭이다.

앞서 2시간 내화구조로 인정받은 공학목재는 2018년 경북 영주시에서 준공한 5층 규모의 '한그린 목조관'에 적용됐다.

지난해는 구조용 집성재의 기둥과 보가 3시간 내화구조로 인정받았다. 이는 화재가 발생한 때 90%의 손실률을 보이는 철근 콘크리트와 달리, 목재의 손실률은 25%에 불과해 내구성과 내화성이 뛰어난 공학목재를 활용하면 화재 상황에서 철근 콘크리트보다 구조물의 하중을 안정적으로 견딜 수 있다는 근거가 된다.

내화구조는 화재가 발생했을 때 건축물이 쉽게 무너지지 않도록 설계해 대피 시간을 확보할 수 있게 하는 구조를 말한다.

특히 목조건축물의 내화구조는 화재 후에도 남은 목재가 하중을 지탱할 수 있도록 설계된다. 국내에서는 '건축물 방화 구조 규칙'에 따라 4층 이하 건물은 1시간, 5~12층 건물은 2시간, 13층 이상 건물은 3시간 동안 견딜 수 있는 내화구조를 갖춰야 한다.

구조용 집성재와 구조용 직교 집성판은 이 같은 내화구조 기준을 통과한 공학목재다. 구조용 집성재는 결점이 제거된 목재를 섬유 방향이 평행하도록 배치한 후 접착·집성해 만든 목재로, 주로 기둥과 보에 사용된다. 구조용 직교 집성판은 목재의 섬유 방향이 교차하도록 적층해 만든 목재로, 벽체와 바닥체에 활용된다.

이상민 목재공학연구과 과장은 "목조건축이 탄소중립 실천에 기여할 수 있도록 화재에 안전한 공학목재 개발을 지속해 나가겠다"고 말했다.

대전=정일웅 기자 jiw3061@asiae.co.kr