국산재활용 한국형 목구조물혁신기술 연구 2세부는 한국산림환경에 적합한 공학목재 적용 및 OSC(Off-Site Construction)생산기술 최적화를 통해 중고층목구조물 OSC부재생산기술을 확보하는 것을 목표로 한다. 이를 위해 국내산림자원을 활용한 △공학목재 개발 △생산비용절감기술 △OSC생산기반 구축 및 품질표준화를 중점적으로 추진하고 있다.

 

또한 건축재료복합화를 통한 공기단축기술 개발을 통해 중고층목조건축의 경제성을 높이며 탄소저장량을 향상시키는 방안을 모색하고 있다. 2세부 연구는 △우디즘목재이용연구소 △충남대학교 △전북대학교가 협력하고 있다.

 

강석구 우디즘목재이용연구소 소장을 만나 한국산림환경에 적합한 공학목재 적용 및 OSC생산기술 최적화와 목조건축 향후전망에 대해 이야기를 나눴다.

 

■ 2세부에서 담당한 연구과제 개념과 필요성은

 

2세부에서는 목조건축의 사회환경적 변화와 산림자원활용 및 고도이용 그리고 건설환경변화와 건축재료복합화 등 배경을 바탕으로 연구를 수행한다.

 

이에 맞춰 목조건축에서 탄소저장량 향상을 위한 건축재료 적용방안을 모색하며 국내산림자원을 활용한 공학목재 개발 및 생산비용저감기술을 개발한다. 또한 OSC생산기반 구축 및 품질표준화와 공기단축을 위한 건축재료복합화 등을 추진할 계획이다.

 

■ 2세부의 구체적 연구목표와 내용은

 

국내산림환경에 적합한 공학목재 적용 및 OSC생산기술 최적화를 통한 중고층목구조물 OSC부재생산기술을 확보하는 것을 연구목표로 하고 있다. 구체적으로 공학목재 및 OSC부재 생산품질관리를 위한 인프라를 조사해 국산목재 활용을 위한 기반을 마련할 계획이다. 또한 중고층목구조물 적용과 수직수평용 공학목재 및 생산비용절감기술을 개발하며 목구조물 적용 OSC프리패브 사양정립을 통한 부재생산 프로세스를 마련한다. OSC부재생산 최적화 및 시제품생산을 통한 사업화전략을 수립하려 한다.

 

■ 연차별 개발계획을 소개한다면

 

1년차에는 국산목재를 이용한 중고층목구조물 OSC프리패브 부재생산을 위해 국산재수급 부재생산 경급 등 인프라를 조사하고 구조부재 적용수종 물성평가를 바탕으로 공학목재를 분류하며 중고층목구조물에 적용할 개발부재를 선정할 계획이다. 또한 내·외장재 불연성 및 내후성 등 기능성을 부여하기 위한 약제적용과 OSC프리패브 적용을 위한 생산품질 사양 등에 대한 기초연구를 진행한다.

 

2년차에는 복합수종 SCL활용 등을 통한 공학목재를 개발하며 원가절감을 위해 미이용자원 활용대책을 마련한다. 또한 기능성목재 개발 및 프리패브생산 프로세스수립을 통한 생산품질 표준화를 추진할 것이다.

 

3년차에는 개발된 공학목재 시생산 및 시제품물성을 확보하며 미이용자원을 활용한 부재 성능평가 및 기능성목재의 시제품화 추진할 것이다. 또한 OSC프로세스를 통한 생산기술 최적화 및 공장생산포장물류 등 통합계획을 수립할 예정이다.

 

■ 현재까지 연구개발 성과는

 

생산인프라 및 부재개발을 위해 국산재자원 수급가능량과 부재생산 가능량을 산정하며 국산자원 고갈시나리오를 도출했다. 복합수종 GLT 및 목질판상제품을 활용한 CLT제조 및 성능목표를 수립했으며 이를 통해 구조부재 적용가능성을 검토했다.

 

기능성목재 개발을 위해 목재의 천연적인 단점인 △내후성 △내의성 △보존성 △항곰팡이성 △항균성 등을 개선하거나 방지할 수 있는 처리기술 개발가능성을 확인했다. 이를 바탕으로 목재의 내구성을 향상시키는 연구를 수행했다.

 

OSC부재생산에 따른 탄소저감 효과분석을 위해 전과정평가에 대한 기초자료를 조사하며 원목 조림생장 및 해양육상 운송과정에서 탄소배출 저감효과를 분석했다. 또한 국산재이용과 수입제품의 탄소배출정도를 비교해 국산재이용의 환경적 이점을 검토했다.

 

OSC프리패브 사업화전략을 위해 OSC생산기술 현황을 조사하고 단위를 도출했으며 표준품질화 계획의 필요성을 도출했다. 구조부재에 대한 사양 2안을 도출하며 이를 기반으로 OSC프리패브 부재의 상용화를 위한 전략을 마련했다.

 

■ 이번 연구의 성과를 적용한다면

 

연구단은 우리나라에 13층목조건축을 실현하는 성과를 만들어 낼 것이다. 국산목재를 활용한 개발구조부재를 바탕으로 명확한 성능기준을 가진 중고층목조건축을 설계해 향후 양산화를 위한 제도개선을 유도하며 공공건축을 비롯한 민간건축 등 건축물의 트렌드를 구축할 것이다.

 

또한 OSC프리패브 기반의 건축용목재제품 제조산업을 활성화하는 동시에 목재의 단계적이용 원칙에 따른 장수명목재 이용을 통해 장기적으로는 NDC 2050년 220만톤 이산화탄소 감축 목표 달성에 크게 기여할 것으로 예상된다.

 

국내산림자원의 고층목조건축 부재로 활용을 통한 목재의 부가가치 향상이 기대된다. 다양한 공학목재의 출현으로 제품군이 다양화되고 목재생산업의 부재생산기술이 향상됨에 따라 목재산업의 부흥이 기대된다. 또한 OSC기반 국산목조건축부재 생산기술의 표준화를 통해 부재의 다양화 및 품질균일화를 실현할 수 있다. 목조건축의 OSC생산프로세스를 정립함으로써 현장작업을 최소화하며 경제성을 확보할 수 있을 것으로 전망된다.

 

■ 마지막으로 하고 싶은 말이 있다면

 

연구가 끝난 뒤 과제에서 도출된 구조부재내화에너지 등 요소기술을 적극적으로 활용해 13층 및 그 이상 고층목조건축물이 지속적으로 건축될 수 있도록 다부처가 협조하기를 바라고 있다. 또한 국내목조산업계에서도 국산목재의 가격경쟁력이 증진되며 유통이 활성화되도록 보다 현실적이고 효율성있는 시스템이 구축되기를 바란다.