내셔널 스타디움을 비롯한 대형 구조물을 짓기 위한 내화목재 디자인 수요가 일본에서 폭증하고 있다.

모엔우드(Moen-Wood)라는 재료는 큰 목조 건물 짓는 것을 가능하게 한다. 오사카에 소재한 새로운 건축자재 개발회사인 타케나카사는 2013년에 요코하마와 오사카에 목재기반의 상업단지와 오피스 건물을 성공적으로 지었다.

타께나카 연구개발원의 내화 기술팀의 수석 연구원인 오하시는 “가연성 목재를 비가연성 목재로 만드는 방법을 찾는 모순적 도전이다”고 말했다. 이 방법을 사용하여 만든 목재 기둥과 보는 세 개의 층으로 구성된다. 중심부는 건물의 무게를 지탱하기 위해 접착·적층된 집성재로 만들어진다. 중심 주위의 열 흡수하고 보호하는 모르타르 층이 있고 외부는 목재를 쓴다.

불에 노출되면 나무의 가장 바깥층이 타면서 탄화층이 생겨 열이 통과하기 어렵게 된다. 중심부 목재는 열을 흡수하는 몰타르 부분에 덥혀 있어 불이 옮겨 붙지 않는다. 1~2시간 동안 열을 가한 후에도 모엔우드(Moen-Wood)는 타지 않았고 열이 사라지고 불은 순식간에 꺼진다. 그러나 이 재료를 개발하는 데 많은 시행착오는 격어야 했다.

1950년에 지진으로부터 화재와 건물 붕괴를 방지하기 위해 1950년에 제정된 건축기준법은 13미터 이상의 구조물에 나무를 사용하는 것을 금지했다. 이 법에 따라 목조건물 처마의 높이는 9m 이하여야 했다. 건물이 정해진 시간 동안 화재를 견딜 수 있는 경우, 시내 및 기타 지정된 도시 내화구역에서조차도 대형 건물을 목재로 건축 할 수 있는 법률이 2000년에 개정됐다.

타케나까사는 2003년에 오바야시사와 목재 건축자재를 개발하기 위해 합작 프로그램을 시작했다. 건식 벽체를 만드는 데 사용되는 철과 석고를 보중심의 덮개재로 쓰려고 반복적으로 내화성 테스트를 거쳤다. 목재의 비중이 충분히 높지 않으면 보중심의 보호 층에 다양한 문제가 발생하면서 마감소재가 재로 변했다. 유망한 것으로 보이는 일부 프로토(proto) 타입조차도 재로 바뀌었다. 많은 시행착오 끝에, 혁신적인 기술이 2008년에 완성됐다. 두 회사는 각자 개선책을 마련했다.

이 발명은 학술회의장에서 큰 관심을 받지 못했다. 이 기술이 실제 건물에 언제 적용될지는 불분명했기 때문이었다. 오바야시사는 “우리는 이 기술이 사장될지도 모르겠다고 걱정한 적도 있습니다”고 했다. 이 기술의 전환점은 건축 자재로 목재를 진흥하는 법률이 발효된 2010년이었다. 모엔우드는 이후에 최대 14층 건물에 쓸 수 있도록 개발됐다. 지금까지 모엔우드를 사용해 9건의 건물이 지어졌으며 7개의 건물이 지어질 예정이다.

목재의 사용이 늘어남에 따라 더 많은 나무가 심어지고, 이로인해 이산화탄소 흡수가 증가하고 산림과 임업이 재건될 것으로 예상된다.

오바야시사는 모엔우드로 지은 건물의 또 다른 장점을 설명했다. “부드러운 촉감과 따뜻한 나무는 사람들의 삶을 풍요롭게 해줍니다.” 1610년에도 에도시대 초기(1603-1867)에 최초의 “코무텐(komuten) 건설” 계약자로 설립된 타케나까사는 건물을 계획, 설계, 설치 및 관리합니다. 이 회사는 7,630명의 직원과 작년에 1조 3,360억 엔(144억 달러)의 총매출을 기록했다.

[한국목재신문=윤형운 기자]