전 세계적으로 지속가능한 목조건축의 기후변화 대응 효과가 입증되면서, 목조건축은 주택뿐 아니라 상업용 또는 공공 건축물과 같은 대형 건축물이나 고층 아파트로 진화를 거듭하고 있다. 유럽, 오세아니아주, 북미 등 선진국에서는 최근 구조용집성판(CLT) 등 공학목재를 활용한 고층 목조건축의 시공사례가 증가하면서, 20세기까지 저층 건축으로 알려졌던 목조건축은 2000년대에 중층 건축으로 불리게 되었고, 2010년대에는 고층 목조건축의 시대가 열렸다.

목조건축 산업의 지속가능한 발전을 위하여, 건축법상 규제조항을 과감하게 개선하고 지원 제도를 확고하게 도입해야 한다. 금년 4월 25일 개최된 국토교통 규제혁신 TF회의에서 현재 높이 18m이하로 제한된 목조건축의 규모제한을 완화하고, 목조건축 활성화를 결정하여, 7월까지 건축물의 구조기준 등에 관한 규칙을 개선할 계획이라는 고무적인 소식이다. 목조건축의 구조안전성과 화재안전성이 입증됨에 따라 규모제한을 완화하고 또 내화구조에 대한 규제를 합리적으로 개선하므로써 목조건축 산업을 활성화할 때가 바로 지금이다.

(1) 국내 내화구조 관련 건축법의 현황과 문제점

건축법 제50조(건축물의 내화구조와 방화벽)와 건축법 시행령 제56조(건축물의 내화구조)에 따르면, 주요구조부를 내화구조로 하여야 하는 건축물의 용도와 규모를 규정하고 있다. 건축물의 피난ㆍ방화구조 등의 기준에 관한 규칙 제3조(내화구조)에 따라 구조별 사양기준을 규정하고 있다. 목조건축은 이 사양기준에서 제외되어 있어 동 규칙 제3조 제8～10호에 규정한 그 외 구조에 대하여는 공인기관으로부터 내화성능을 인정받거나 표준으로 정해진 경우에만 내화구조가 가능한 것으로 규정하고 있다. 그 외 구조 규정에 근거하여 1시간 또는 2시간 내화구조로 인정받아 2016년과 2019년 시공된 4층과 5층의 목조 공공건축물도 완공할 수 있었다.

내화구조의 인정 및 관리기준 제4조(내화구조의 인정신청)에 따라 내화구조의 인정을 받기 위해서는 제조업자나 시공자가 신청할 수 있게 규정하고 있다. 제조업자의 경우 인정받은 제품에 대하여 5년간 인정이 지속된다. 시공자가 신청하는 경우, 시공하려는 건축물마다 매번 내화구조 인정을 새롭게 받는 절차를 진행해야 하는 어려움이 따른다. 하지만 이러한 규정에 따라 내화인정을 받기로 하더라도 내화구조의 인정을 신청하여 획득하는데 1년 이상의 기간이 걸리고 인정에 필요한 비용도 상당한 금액이 소요되어 부담이 크다. 까다로운 내화구조의 인정 절차로 인해 목조건축물의 설계와 시공을 포기하는 경우가 많이 발생한다. 또 인정에 필요한 비용이 많고 긴 시간이 소요되어, 대표적인 규제에 해당한다 할 수 있다. 이러한 폐해를 최소화하면서 과학적이고도 합리적인 방향으로 내화구조 관련 법률과 제도를 실질적으로 정비하는 것이 시급하다. 현행 내화구조 관련 법률을 아래와 같이 정리 했다.

건축법 제50조(건축물의 내화구조와 방화벽) ① 문화 및 집회시설, 의료시설, 공동주택 등 대통령령으로 정하는 건축물은 국토교통부령으로 정하는 기준에 따라 주요구조부를 내화(耐火)구조로 하여야 한다.

건축법 시행령 제56조(건축물의 내화구조) ① 법 제50조제1항에 따라 다음 각 호의 어느 하나에 해당하는 건축물(제5호에 해당하는 건축물로서 2층 이하인 건축물은 지하층 부분만 해당한다)의 주요 구조부는 내화구조로 하여야 한다.

건축물의 피난ㆍ방화구조 등의 기준에 관한 규칙 제3조(내화구조) 영 제2조제7호에서 "국토교통부령으로 정하는 기준에 적합한 구조"란 다음 각 호의 어느 하나에 해당하는 것을 말한다.

8. 「과학기술분야 정부출연연구기관 등의 설립ㆍ운영 및 육성에 관한 법률」 제8조에 따라 설립된 한국건설기술연구원의 장(이하 "한국건설기술연구원장"이라 한다)이 해당 내화구조에 대하여 다음 각 목의 사항을 모두 인정하는 것. 다만, 「산업표준화법」에 따른 한국산업표준으로 내화성능이 인정된 구조로 된 것은 나목에 따른 품질시험을 생략할 수 있다.

9. 다음 각 목의 어느 하나에 해당하는 것으로서 한국건설기술연구원장이 국토교통부장관으로부터 승인받은 기준에 적합한 것으로 인정하는 것

10. 한국건설기술연구원장이 제27조제1항에 따라 정한 인정기준에 따라 인정하는 것

내화구조의 인정 및 관리기준 제4조 (내화구조의 인정신청) ② 제1항의 신청자는 제조업자 또는 시공자로 하되 원장이 인정하는 부득이한 경우에는 제조업자의 위임을 받은 자

제13조 (내화구조의 유효기간 및 유효기간 연장) ① 인정받은 내화구조의 유효기간은 인정 또는 연장받은 날로부터 5년을 원칙으로 한다. 다만, 시공자가 인정을 받은 내화구조는 유효기간을 적용하지 않는다.

(2) 해외 내화구조 관련 건축법의 현황

세계적으로 건축물의 내화설계는 재료의 가연성 여부와는 관계없이 발현 가능한 내화성능(구조, 차열, 차염)에 기반하는 성능기반 내화설계법으로 전환되는 추세이다. 영국과 노르웨이, 뉴질랜드, 이탈리아 등 다수의 국가에서는 실대 규모의 검증실험과 체계화된 예측모델 등을 통하여 목구조에 필요한 내화성능을 발현하는 구조시스템이 가능하다는 점을 법적으로 인정하여 목조건축물의 층수나 높이 제한을 폐지하였다.

기존의 경골목조건축은 물론 CLT를 포함한 새로운 공학목재를 적용한 중량목조건축(Mass Timber Construction)에 대한 내화설계가 가능하도록 연구를 수행하여 그 결과를 제도에 반영하고 있다. 특히, 사용된 목재의 수종과 노출되는 열원의 크기 등 다양한 변수를 고려한 탄화속도의 제시, 직접적인 화염에 노출하지 않도록 하는 피막재료(방화석고보드 등을 이용한 encapsulation공법)의 탈락 시간, 탄화된 목재부분에 의한 자동 소화의 가능성, 부재 및 구조체 간 접합부 형식이 구조 전체의 내화성능에 미치는 영향 등에 대한 지속적인 연구를 통해 내화구조 규정을 개선하는 노력을 하고 있다.

최근에는 기존 내화성능 평가에 적용되는 표준화재조건(ISO 834, ASTM E119 등)이 한계를 지닌 것으로 알려지면서, 건축물에 포함되는 연소 가능한 재료의 양과 환기조건, 건축물 형상 등에 따라 달라지는 실제화재조건을 반영할 수 있는 설계화재(design fire)조건에 대한 기준도 정립해가고 있다.

(3) 국내 내화구조 규정의 개선 방안

먼저 국립산림과학원 등 연구기관의 내화시험 결과를 토대로 2시간 내화구조를 인정받은 성과와 현행 KS, 실제 목조건축의 시공을 위한 내화구조 인정 과정에서 수행되었던 연구결과를 수집․분석하여 목구조에 대한 사양기준을 신설하는 것이 시급하다.

건축물의 피난ㆍ방화구조 등의 기준에 관한 규칙 제3조(내화구조)에 따르면, 주요구조부의 내화구조 사양기준에는, 철근콘크리트조와 강구조 등 불연재료를 구조재로 사용하는 경우만 제시되어 있어, 목구조 등 가연성 재료를 사용한 경우는 사양기준을 규정하지 않고, 성능시험에 따라 확인된 경우에 한하여 내화구조로 인정할 수 있도록 규정하고 있다. 이를 개선하기 위하여는, 주요 구조부 별로 제시된 사양과 동등하거나 그 이상의 성능을 발현하는 구조로 이미 검증되어 실제 적용한 사례가 확보된 경우 목구조 내화구조를 사양기준에 반영할 필요가 있다. KS F 1611-1 건축구조부재의 내화성능 표준 - 제1부 : 경골 목구조 벽, 바닥, 지붕틀이나 KS F 1611-3 건축구조부재의 내화성능 표준 - 제3부 : 구조용 집성재 보 및 기둥 등과 같이 이미 KS로 제정되어 있거나 다수의 인정을 통하여 시공이 되고 있는 경우 1시간 또는 2시간, 3시간 등의 내화성능을 인정하여 사양기준에 포함해야 한다. 또한 KS에 표준내화구조를 추가하여 내화인정 과정에서 내화시험을 생략하는 제도를 활용할 수 있도록, 이를 위해 광범위한 내화 연구와 관련 KS를 지속적으로 개발해야 한다.

현재 건축물의 피난․방화구조 등의 기준에 관한 규칙에서 사양기준으로 규정한 구조는 건축법 시행령 별표 1에 제시된 건축물의 용도 및 규모 별 각 주요구조부에 대한 내화성능 기준 중 어느 정도 성능을 만족하는지 확인이 불가능한 상황이다. 이때 내화구조는 30분, 1시간, 2시간, 3시간 등 일정시간 동안 화재에 견디는 성능을 가지는 구조이므로 현재의 사양기준에 제시된 구조를 모두 내화구조로 규정할 것이 아니라, 내화구조의 수준을 정량적으로 평가한 결과를 검토하여 이를 반영한 새로운 규정으로 개선할 필요가 있다.

궁극적으로는 국제적으로 인정받는 성능기반 내화설계법을 반영하여 기존의 사양기준은 꼭 필요한 사항만으로 최소화하고 많은 부분을 성능기준으로 전환할 필요가 있다. 과학적인 근거를 토대로 내화성능이 검증되는 다양한 구조를 내화구조로 인정하여 현행 건축법 상의 모호성과 불합리성을 해소하는 것이 요청된다.

현재 상황에서 내화구조의 종합적인 연구결과를 수집․분석하여 목구조 사양기준을 신설하되, 다양한 구조에 대한 내화연구를 통하여 KS 등에 다양한 표준내화구조를 신속히 반영해야 할 때이다. 중장기적으로는 일반 건축계와 공동연구를 통하여 선진화된 성능기반 내화설계법으로 개선하기 위한 노력이 요청된다.