최근(最近) 우리나라에서는 목재외(木材外)의 타계재료(他界材料)로의 건축(建築)이 이루어지고 있으므로 목조건축(木造建築)에 관한 연구(硏究)와 관심(關心)이 급속(急速)히 감소(減少)하고 있다. 이것은 국내(國內)에서의 목재생산(木材生産)이 극(極)히 저조(低調)하고 가격(價格)의 폭등(暴騰)으로 나타난 필연적(必然的)인 현상(現象)이라 하겠으나 목조건축(木造建築)이 아닌 타계재료(他界材料)로 시공(施工)한다고 하여도 목재(木材)는 꼭 쓰여지기 마련이다. 그러므로 주택(住宅)을 중심(中心)으로 각종건축물(各種建築物)의 구조(構造)를 이해(理解)함으로써 보다 합리적(合理的)인 목재이용(木材利用)을 꾀할 수 있을 것이다. 특히 목조주택(木造住宅)에 의존(依存)하고 있는 미국(美國)에서 경구조(輕構造)(light frame house construction) 또는 조립주택(組立住宅)(prefabricated house construction)에 의(依)한 목조주택건설(木造住宅建設)에 관(關)한 새로운 연구(硏究)가 착실(着實)하게 진행(進行)되어 큰 성과(成果)를 거두고 있어서 값 싼 주택(住宅)의 양산(量産)에 많은 도움을 주고 있음은 물론(勿論)이고 농용건축물(農用建築物)의 건설(建設)에도 크게 활용(活用)되고 있다. 더구나 8시간(時間)만에 한 채의 주택(住宅)을 건설(建設)할 수 있는 8시간건축(時間建設)(8 house construction)의 체계(體系)가 연구개발(硏究開發)되어 증가일로(增加一路)의 주택수요(住宅需要)를 메꾸어 나가고 있어서 우리나라에서도 부면(部面)에 관한 연구(硏究)가 추진(推進)되어야 할 것으로 믿는다.
목조주택은 전통한옥, 현대한옥, 경골목구조, 중목구조 등으로 분류된다. 최근 국내에서 가장많이 건축되고 있는 경골목구조는 외국의 문화이며 전통한옥인 우리문화와 서로 잘 조화롭지 못하여 본 연구에서는 이러한 문제점을 개선하기 위해서 한옥과 현대 목조주택의 디자인 특성에 대해서 분석하고자 한다. 분석한 디자인 특성은 우리나라 한국적 목조 양식과 생활양식에 맞는 미래의 목조 건축의 발전에 크게 기여할 것으로 생각된다. 연구는 공간분석, 평면분석, 구조 시스템 분석, 지붕의 형태 분석, 미학적 분석 등으로 이루어진다. 전통한옥과 현대에 대한 디자인 특성을 분석한 결과로부터 한국형 중목구조 주택의 내외부의 모습과 모듈화요소를 제안하고 평면설계 및 지붕 벽체상세의 개발방향을 제안하였다.
본 연구에서 농촌주택을 대상으로 농촌주택의 구법과 재료의 지역별 시기별 변화 특징 분석결과, 지붕형태는 팔작지붕/우진각지붕(1970)-평지붕(1980)-맞배지붕(1990), 지붕구조재료는 한식목조/간이한식목조-파라펫눈썹지붕/경사슬래브-양식목조-경량철골조, 지붕마감재료는 초가/한식기와-슬레이트-시멘트/강판-아스팔트슁글/샌드위치패널/몰탈방수, 벽체구조재는 한식목조/간이한식목조-시멘트조적조-RC조-경량철골조/양식목조, 벽체마감재료는 흘미장/회벽-치장벽돌쌓기/시멘트미장위 페인트마감-자연석치장/사이딩/타일, 담장재료는 전시기별로 돌담과 시멘트블록, 마당재료는 흙바닥, 콘크리트가 사용된 것으로 나타났다. 지역별 변화특징으로 주택구조, 지붕형태, 지붕구조재료, 벽체마감재료, 외부공간에서 담장재료와 마당재료는 북부지역, 중부지역, 남부지역별로 농촌주택 특징변화의 차이가 나타났으며, 지붕구조재료, 벽체구조재료는 지역별로 유사한 변화양상이 나타나는 것으로 분석되었다.
본 연구에서는 목조건축 전과정평가의 접근성과 활용성을 높이고자 간이 전과정평가 툴(simplified LCA)을 개발하고 이를 검증하기 위하여 전과정평가(LCA) 상용프로그램(Simapro.7)과의 비교를 수행하였다. 전과정목록을 바탕으로 환경영향을 평가한 결과, 대상 목조주택 1동의 전과정평가 결과와 간이 전과정평가 툴의 결과는 약 1% 정도로 나타났다. 따라서, 간이 전과정평가 툴을 통한 목조건축의 온실가스 배출량 분석이 가능할 것으로 판단되며, 사용자 편의를 기반으로 사례추가를 통한 국내 목조건축 환경영향 데이터베이스 구축에 이용될 수 있을 것으로 생각된다. 또한 목조건축 건설에 따른 온실가스 저감효과는 시공단계까지 온실가스 배출량의 약 53%를 상쇄하는 효과를 가지는 것으로 평가되었다. 본 연구결과는 목조주택의 친환경적 이미지 제고를 통한 목조주택 보급확대 정책을 지원할 수 있는 근거로써 임업분야 신기후체제 대응에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.
건물에너지 저감에 효과적으로 기여하는 건축 재료를 이용하는 목조주택을 기반으로 단열 성능이 향상되고 있다. 그러나 고단열 고기밀화로 인한 습기 제어가 어려워져 외벽의 결로 및 곰팡이 발생으로 인하여 성능이 저하될 수 있다. 이에 열 습기 시뮬레이션 프로그램을 이용하여 선정한 5가지 형태의 목조주택 외벽의 열 습기 성능, 결로 발생 및 곰팡이 성장 위험을 평가하였다. 목조주택은 농촌주택 표준설계도 '10과 '14, $2^{{\prime}{\prime}}{\times}6^{{\prime}{\prime}}$형, EIFS 그리고 목조형 패시브 하우스로 선정하였고, 각 벽체 레이어를 구성에 따라 벽 A, B, C, D, E로 구분하였다. 벽체의 열관류율은 각각 0.171, 0.172, 0.221, 0.150, $0.079W/m^2K$이다. 벽 A와 C의 OSB 절대함수량은 기준치 20%를 초과하는 값이 나타났고, 결로 평가를 통하여 단열재 내부 표면에서 겨울철에 결로가 발생할 수 있음을 확인하였다. 벽 D와 E는 외단열 벽체로 다른 벽체에 비하여 함수량 평가와 결로 평가에서 우수한 결과를 보여주었다. 그러나 곰팡이 성장 위험 평가에서 5가지 형태의 벽체 모두 곰팡이 성장 위험성이 있음을 확인하였다. 이에 따라 외벽의 열 습기 성능의 차이는 열적 성능에 의한 발생보다는 레이어 구성에 따른 차이가 발생하는 것으로 판단되었다. 모든 벽체는 비슷한 열적 성능을 가지고 있으나 레이어에 따라 동일한 조건에서의 적합성이 다르게 나타나는 것을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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