[특별기고] 탄소중립2050과 목조주택 산업 활성화
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[특별기고] 탄소중립2050과 목조주택 산업 활성화
목조 공동주택 시장 진입을 위한 주택법의 개선
  • 한국목재신문 편집국
  • 승인 2021.12.07 11:54
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[한국목재신문=한국목재신문 편집국]

박문재(사)한국목재공학회 목재연구소장.
박문재
(사)한국목재공학회 목재연구소장.

목조주택은 기후변화에 대응하는 비밀병기로서 탄소중립2050 정책에 기여하는 대표적인 주택 건축양식이다. 목조주택은 탄소저장효과 뿐만 아니라 타 구조에 비해 환경부하가 훨씬 적은 대체효과가 입증되면서 전세계적으로 각광을 받고 있다. (사)한국목재공학회 연구결과(2021)에 따르면 2010년부터 2019년까지 지난 10년간 지어진 목조주택은 총 92,946동, 연면적 8,808 천㎡로 조사되었다. 목조주택 시공에 따른 총 탄소 저장효과는 1.8백만 tCO2 이고, 대체효과는 2.5백만 tCO2 로 전체 CO2 저감효과가 4.3백만 tCO2 로 산출되었다. 이를 경제 효과로 환산하면 약 1,374억 원(2019년 가격기준)의 환경적 이득이 발생하는 것으로 평가되었다. 이러한 이유로 국토교통부에서는 목조건축산업 진흥을 위하여 2020년 11월 목조건축의 규모제한 규정을 삭제하면서, 산업 활성화를 위한 바닥충격음 규제 개선에 대한 필요성이 커지고 있다.

각국의 바닥충격음 차단성능에 대한 기준을 살펴보면 많은 국가에서 경량충격음 차단성능에 대한 기준을 적용하고 있다. 중량충격음 차단성능에 기준을 적용하는 국가는 우리나라와 일본뿐이며, 이를 의무사항으로 규정한 국가는 우리나라가 유일하다. 이는 전체 주택의 77.2%를 차지하는 공동주택 중 80.6%가 아파트로 가히 아파트 공화국이라 불리는 주거특성 때문이라 할 수 있다(통계청, 2019).

공동주택의 세대 내의 층간바닥은 2013년 5월 개정된 주택건설기준 등에 관한 규정 제14조의 2(바닥구조)에 따라 층간바닥에 대한 사양기준과 성능기준을 모두 충족하도록 강제하고 있다. 바닥충격음 차단성능기준을 충분히 만족하더라도 층간바닥에 콘크리트 슬래브를 210㎜ 이상 적용하지 않으면 공동주택 건축이 거의 불가능하다. 주택법의 개정에 따라 목조공동주택과 다가구주택의 시공이 모두 차단되어 목조주택 산업에 막대한 장애요인이 되어 왔다.

따라서 공동주택의 바닥충격음에 대한 국민의 정서와 생활문화를 충분히 고려하되, 목조주택 등 콘크리트조 이외 구조에 대하여도 건축적인 장점과 다양성을 확보하도록 차음성능에 대한 과도한 규제를 개선하는 과학에 근거한 합리적인 방향을 제시하고자 한다.

 

1. 목조주택 산업의 현황

<그림> 목조건축의 연도별 착공동수와 연면적 추이 (2010-2020).

국토교통부에 따르면 2020년 목조건축 의 착공동수가 10,102동으로 조사되었다. 2021년 착공동수(1월~8월)도 전년 동기 대비 14.7% 증가 추세로 이어져 시장에 긍정적인 신호를 보내기 시작하였다. 이러한 증가 추세는 건축시장의 회복세에 힘을 얻었고, 소규모건축구조기준 목구조(2018년 제정) 기준이 건축사들에게도 활용되어 어렵지 않게 구조설계를 하게 되었기 때문으로 판단된다. 이러한 사실은 목조건축에 대한 정책과 기준의 마련, 교육이 목조건축 시장에 직접 영향한다는 매우 중요한 사실을 대변하고 있다. <목조건축 추이 그림> 목조주택이 전체 단독주택 시장에서 차지하는 비중은 2019년 착공동수 기준으로 13.9%를 차지하여, 단독주택 시장에서 상당히 중요한 위치를 점하게 되었다. 이러한 추세는 목조주택의 기술력 수준이 향상 되고 우수성이 널리 홍보되어, 소비자의 만족도가 높아진 때문으로 분석된다. 또 전체 목조건축 시장에서 목조주택의 비율은 2019년 착공동수 기준으로 79.9%를 차지하는 것으로 조사되어, 주택이 목조건축 산업의 대부분을 차지하고 있음을 나타내고 있다. 이러한 통계는 목조주택에 대한 제도적 지원이 목조건축 산업의 활성화의 열쇠임을 시사한다.

 

2. 목조 바닥충격음 차음구조에 대한 국내외 연구동향

<그림> 흡음층을 적용하지 않은 바닥(좌)과 적용한 바닥(우)의 중량충격음 차단성능

세계적으로 구조용직교집성판(CLT)과 구조용집성재 등을 적용한 목조바닥충격음 차단구조에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 국립산림과학원(2014)에서는 바닥충격음 차단성능 평가를 위하여 국산 낙엽송 장선과 집성재보(180㎜ x 240㎜)를 사용하여 바닥의 강성을 보강하고 바닥의 상부에 흡음층을 설치하고 내림천정을 추가하였다. 중량충격원으로 뱅머신을 사용하였고, KS F 2863-1/2에 따라 단일수치 평가량으로 산출하였다. 중량충격음의 산출결과는 50dB로서 건축법령에서 규정하는 기준을 만족하였다. 최근 CLT바닥으로 구성한 한그린목조관에서도 중량충격음에 대한 기준을 충분히 만족하는 결과를 도출해내고 있다. 목조바닥구조가 법적 기준을 만족하는 연구사례가 축적되면서, 주택법 개선에 필요한 과학적 근거가 마련되고 있다. <산림과학원 연구결과 그림>

가까운 일본에서는 두께 90㎜의 CLT를 사용한 이중 천장의 바닥 시험체를 대상으로 ISO 10410-3에 따라 잔향실에서 시험하였다. 196㎜의 공기층과 모래주머니를 설치하고 38㎜의 수평 방향 틈새를 개방한 결과, 중량충격음(L값)을 8dB 낮추어 차단 성능을 크게 개선하였다. 공기층이 커지고, 틈새의 개구부가 증가하며, 진동 에너지가 모래주머니 내부 모래들의 마찰에 따라 열에너지로 변환되어 소모되면서, 중량충격음 차단성능이 크게 개선된 결과를 보고한 것이다.

뱅머신으로 바닥충격음 시험방법.

 

3. 차음구조에 대한 외국의 법령 현황 및 시사점

각 국의 바닥충격음 차단성능에 대한 기준을 살펴보면 많은 국가에서 경량충격음 차단성능에 대한 기준을 적용하고 있다. 하지만 중량충격음 차단성능에 기준을 적용하는 국가는 우리나라와 일본뿐이며, 이를 의무사항으로 규정한 국가는 우리나라가 유일하다. 국제표준화기구에서는 바닥 충격음과 공기 전달음의 소음차단등급과 차단성능 평가방법을 ISO 717-1(2020)과 ISO 717-2(2020)에서 규정하고, ISO TS 19488(2021)은 5가지 주택음향등급과 평가절차를 규정한다. ISO/TC 43에서는 지속적으로 필요한 국제표준을 업데이트하고 있다. 이러한 제도에 근거하여 북미와 유럽 등 세계 각국에서는 고층 목조 아파트가 활발하게 시공되고 있다. <각국의 차단구조 성능기준 표>

<표> 각국의 바닥충격음 차단구조 성능기준 비교.    (단위 : dB)

2013년 개정된 주택법상 규제로 인하여, 목조 공동주택과 다가구주택의 착공 실적은 연 700여 세대(2012)에서 152세대(2020)로 시장의 78%가 축소되었다. 또 한목조 공동주택에 집중해서 살펴볼 때, 2010년 16동이 착공되었으나 2020년과 2021년(8월까지) 한 동도 착공되지 못하였고, 앞으로도 목조 아파트 등 공동주택의 진입은 요원한 실정이다. 건축법 규제 개선의 일환으로 목조건축의 구조제한(높이 18m)이 삭제된 지 1년이 경과하였지만, 바닥구조 등 공동주택에 적용되는 규제가 여전히 유효하기 때문에, 기대하던 목조건축산업 활성화에 대한 가시적 성과가 없어 아쉬움이 크다.

국토교통부에서 2022년 중량충격음 음원을 뱅머신에서 고무공충격원으로 변경하기로 예고함에 따라, 과학적인 데이터에 근거한 측정방법을 적용하는 방식으로 제도가 개선될 것으로 기대한다. 우리나라와 가장 근접한 제도를 운영하는 일본의 제도를 참고하되 선진 규정과 ISO 등 표준을 고려한 주택법 개선방향을 제시하고, 국토교통부에서 계획 중인 바닥충격음 차단구조에 대한 사후 확인제도 도입에 대비한 규정과 성능기반의 선진기준 마련이 필요한 시점이다.

 

4. 바닥충격음 성능기준 개발 및 주택법 개선 방향

국내 공동주택 시장에 목조주택이 본격 진입하여 산업을 활성화하고, 법령의 선진화에 따른 우리나라 주택산업의 건강한 생태계를 확보하는 것이 요청된다. 이를 위하여, 목조주택 산업 동향분석과 해외 공동 주택 바닥충격음 차단구조에 대한 규정과 기준 등을 분석하고 주택법 개선 방향을 제시한다.

현행 주택건설기준 등에 관한 규정 제14 의 2(바닥구조) ‘공동주택의 세대 내의 층간바닥은 다음 각 호의 기준을 모두 충족하여야 한다’로 규정하고 있는 것을 ‘공동주택의 세대 내의 층간바닥은 다음 각 호중 하나를 충족하여야 한다’로 개선하여, 콘크리트조 외에 다른 구조의 건축물도 성능기준에 적합한 경우 적용 가능하도록 개정하는 것이 요청된다.

동 규정 제14조의 2에 ‘3. ‘과학기술분야 정부출연연구기관 등의 설립·운영 및 육성에 관한 법률’ 제8조에 따라 설립된 인정기관의 장이 해당 층간바닥에 대하여 인정하는 것. 다만, ‘산업표준화법’에 따른 한국산업표준으로 바닥충격음 차단성능이 인정된 구조로 된 것은 품질시험을 생략할 수 있다’ 규정의 신설도 필요하다.

임팩트볼로 바닥충격음 시험방법.

향후 사후 확인제도 도입을 비롯한 제도개선과 아울러 새롭게 제정된 ISO TS 19488에 따라, 고무공충격원을 음원으로 한 실제 목조 공동주택의 바닥충격음 차단 구조의 평가에 활용될 것으로 예상된다. 이러한 변화의 큰 움직임 속에서 바닥충격음 차단구조에 대한 규정과 성능기반의 선진 기준을 마련하고 관련 KS를 정비하는 제도개선이 필요하다. 중량충격음 차단구조를 채택한 아파트 등 목조공동주택이 주택 시장에 진입하도록 허용하여, 기후변화에 효과적으로 대응하는 목조주택 산업이 활성화되고, 목조도시로 발전하여 탄소중립2050 정책 목표 달성에 기여하게 되기를 기대한다.

 

5. 결론

국토교통부에서는 2020년 11월 건축물의 구조기준 등에 관한 규칙을 개정하여 목조건축의 규모제한 규정을 삭제하면서, 목조건축 산업 활성화를 위한 바닥충격음 규제 개선에 대한 요청이 많아지고 있다. 목조 아파트의 신축은 물론 기존 아파트 리모델링에도 목구조를 상층부에 적용하면 30% 가량의 공기단축과 화재안전성 확보 등 많은 장점이 있다. 우선 목조건축은 내진성능이 탁월하고 가볍기 때문에 크게 구조 개선하지 않고도 합리적인 건축비로 리모델링할 수 있다. 그러나 공동주택의 바닥 바닥충격음 차단구조에 대한 강력한 규제로 인하여 목조건축 산업의 활성화를 위한 실효적인 효과를 거두기는 어려워, 이들 규제 개선이 시급한 실정하다.

국립산림과학원의 목조 바닥에 대한 중량충격음 평가에서 50dB이하 기준을 만족하는 연구성과를 확보하였고, 국내 최고 한그린목조관과 일본의 CLT바닥의 평가도 긍정적인 결과를 도출하였다. 국토교통부에서 2022년 중량충격음 차단구조의 평가 방법을 선진시스템으로 개선하기로 하는 계획에 때맞추어, 목조 공동주택에 CLT 등의 바닥구조를 적용할 수 있도록 주택법의 규제를 개선하는 것이 요청된다.

공동주택의 세대 내의 층간바닥 구조에 대한 해묵은 규제를 과학에 근거한 합리적인 제도로 바꾸어, 목조 등 다른 구조도 성능기준에 적합한 경우 적용할 수 있게 하여야 한다.

또한 층간바닥의 중량충격음 차단구조 인정 제도와 품질시험을 생략할 수 있는 성능기반 제도가 필요하다. 낮선 규제를 개선하여 아파트 등 목조 공동주택이 시장에 본격 진입하는 토대를 확립하고, 목조주택 산업 활성화를 통한 탄소중립 2050정책 목표 달성의 좋은 기회를 꼭 잡기 바란다.

한국목재신문 편집국   woodkoreapost@naver.com


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