목조주택의 종류

목조건축은 크게 전통한옥과 통나무 건축, 그리고 목구조 건축으로 나눌수 있다.

여기서는 전통한옥에 대한 설명은 제외하고 오늘날 목조주택하면 경량 목구조 방식의 주택을 의미하기 때문에 경량 목구조 방식에 대하여 세부적으로 알아 보기로 한다.

여기서 통나무건축(LOG CONST.)은 수공예통나무(THAND CRAF)와 기계식통나무(MACHINE CUT)로 구분할 수 있다. 수공예통나무 건축이란 사람의 노동력에 의해 체인 쏘등의 공기구 가지고 가공하여 건축하는 양식이며, 기계식통나무 건축은 기계에 의하여 일정한 모양으로 가공된 부재를 사용하여 건축하는 양식을 일컫는다.

목구조 건축(TIMBER FRAME CONST.)은

첫째 기둥보 목구조(POST&BEAM)

둘째 경량 목구조(LIGHT TIMBER)

셋째 중량 목구조(HEAVY TIMBER)로 구분된다.

1) 기둥보 목구조 건축

오늘날 두 번째로 많이 사용되고 있는 목조건축 방식이며, 이것은 목구조 방식의 가장 오래된 구조 가운데 하나이다. 현대에 이르러서는 전형적인 플랫폼 구조와 혼용되어 사용되며, 그러한 경우 그 골조 구조를 이루게 된다.

현대적인 기둥보 구조의 장점은

첫째 적은 수의 대단면 부재를 사용하으로서 부재간 사이를 늘릴 수 있고 자재와 인력을 절감할 수 있으며,

둘째 통상 목재를 노출하게 되어 목재의 수려한 질감을 자연스레 표현할 수 있다.

셋째로는 지붕구조를 바닥이나 벽체보다 먼저 구축할 수 있어 작업에 많은 도움을 줄수 있다.

즉, 기초가 타설된 후 기둥과 보 부재로 지붕 구조를 지지하게 되어 가설의 내부 작업공간 및 자재창고 등의 기능을 제공 할 수 있게 된다. 기둥 보 구조는 플랫폼 구조에 비해 다소 어려운 구조로 여겨지는데, 보와 보, 보아 기둥과 같은 연결 부위의 설계와 시공에 신중한 주의가 요구된다. 또한 건물의 모든 하중이 이러한 결합부위로 전달되므로 연결부위의 디테일은 건물의 구조적 안전성에 치명적인 것이 된다. 따라서 하중을 부담하게 도리 기둥을 배열할 때 내력벽이나 대가 가새의 적정한 사용을 고려해야 한다. 기둥사이에 걸쳐지는 보는 대규모의 개구부를 형성할 수 있게 된다. 이러한 개구부는 비내력 경량 칸막이 벽이나 외부로의 조망을 위한 대형 유리창으로 구성될 수 있다.

기둥 보 방식의 단점은 플랫폼 구조에 비해 전기나 배관설비의 매설을 감출만한 공간이 없다는 것이다. 따라서 상부 더트와 같은 설비라인이 그대로 노출되거나 천장에 보이게 마감되는 단점이 있다. 또한 수직 설비를 위한 별도의 피트가 요구된다.

2).경량 목구조

경량목구조 건축은 크게 발룬 구조와 플랫폼 구조로 나눌수 있다.

2-1).발룬 구조(BALLON FRAMING)

1830년경, 시카고주의 엔지니어이며 건설업자이자 목재상이었던 스노우(George Washington Snow)씨에 의해 처음으로 고안되어 졌는데, 당시 스노우 씨는 기존의 기둥보 방식에서의 칸막이 벽체에 사용된 비내력 부분의 소단면 각재들로 그 상부에서 전달되는 하중을 충분히 지탱할 수 있음을 깨닫고, 각재를 사용한 프레임으로 기둥의 역할을 대신하게 한 공법을 개발하게 되었다. 구조 방식의 우수성과 건물을 가볍게 구성하여 풍선처럼 날아갈 듯한 인상에서 발룬 구조란 이름이로 불리게 되었다.

발룬 구조의 특징은 외벽의 스터드가 기초에서 지붕에 이르기까지 두개층의 길이로 된 단일 부재를 사용하고 이층바닥은 스터드가 기초에서 지붕에 이르기까지 두개 층의 길이로 된 단일 부재를 사용해서 스터드 중간에 끼워 시공하고 지붕의 서까래와 천장틀은 스터드 상부의 이중깔도리위에 지지되는 것이다.

이러한 발룬구조는 외벽마감을 스타고(Stucco)등의 습식 공법 자재로 마감할 경우 스터드 부재의 단일성으로 벽면에 금(Crack)이 가지 않게 하는 최적의 방법이지만 벽체와 비트의 장선 결합방식이 화염진행을 적절하게 차단하지 못하여 화재시 두개층에 달하는 스터드간의 중공이 연도의 역할을 하게 되고 또한 이러한 스터드의 길이가 길어 시공시 다루기 힘들고 자재 값이 고가여서 현재는 거의 사용되지 않는다.

2-2).플랫폼 구조(Platform Framing)

오늘날 가장 많이 시공되고 있는 목조구조 방식이다.

이 방식은 발룬 구조에서의 화재시 취약한 내화성능과 시공시 열악한 작업성능의 단점을 보완한 구조방식이다.

플랫폼 구조의 장점은

첫째, 구조부재의 길이가 짧아지고 가벼워져 작업이 용이하고,

둘째, 평판한 플랫폼 위에서 조립되는 벽체는 정확하게 직각으로 제작 될 수 있고, 세워지기 전에 합판이나 대각선 가새를 설치할 수 있어 벽체 프레임의 강성을 높일 수 있게 된다.

셋째, 플랫폼 위에서의 작업공간 확보로 벽체를 신속하게 제작하고, 용이하게 설치할 수 있어 보통 하나의 벽체를 두사람 정도가 5~15분 정도에 설치할 수 있게 된다.

넷째, 플랫폼으로 구성된 바닥구조는 하층부와 상층부의 벽체 구조사이에서 방화막이 역할을 한다는 점이다.

이렇듯 플랫폼이 구성하는 방화막에 인해 발룬 구조에서 추가가적으로 소요되었던 방화용 깔판이나 방화막이등의 설치를 위한 인력과 시간을 절감할 수 있게 된다.

경량목구조 공법(Light Weight Wood Frame House)은 투바이포공법이라고도 불리우는데 단면의 길이가 2"x4"(2인치 by 4인치)의 구조목이 상하좌우 또는 수직수평으로 서로 힘을 지지하거나 하중을 분산하여 건물의 구조를 형성하는 방법이다.

대중적인 건축양식으로 미국이나 캐나다등 일반 목조주택의 대부분이 이 방식을 채택하고 있다. 경량목구조 공법은 건축 시공시에 건물의 외형뿐만 아니라 구조를 다양하게 적용가능하여 미려한 외관을 원하는 고객에게는 매력적이라 할 수 있다.

우리나라에서 시행되고 있는 목조주택은 미국을 대표로하는 전통적인 건식공법과 온돌문화로 대표되는 습식공법이 절묘한 조화를 이루며 시공되고 있는 특징이 있다.

따라서 목조주택을 구상하고 있는 고객분이라면 무분별한 서구식 목조공법을 선택하기 보다는 전통식 한국문화와 조화를 이룬 건축양식을 고민할 필요가 있다.

3) 중량 목구조

이 방식은 기둥 보 구조의 원리와 동일하다. 가장 큰 차이점은 구조용 목재가 통재(Heavy Timber)로 분류되는 최소한의 규격을 지니는 목재들로 구성된다는 점이다. 중량 목구조의 규정에 요구되는 부재의 최소 규격은 화재시 구조체의 안전을 보장하기 위한 것이다. 이구조는 목재를 구조재와 통시에 치장재로써 사용하고자 할 때 많이 사용된다.


* 중(重)목구조 방식 (Heavy Timber Framing System)

이 방식은 기본적으로 기둥-보 방식과 동일한데 다른점은 구조용 목재로 큰 각재 (Heavy Timber)를 사용하여 건축한다는 것이다. 큰 각재로 분류되는 최소한의 규격을 지니는 목재로 구성되는데 중목구조에 요구되는 부재의 최소 규격은 화재 시 구조체의 안전을 보장하기 위한 것이다

* 통나무 구조 방식 (Log House)

가장 원초적인 벽식 목구조로는 통나무집이 있다.

통나무 구조는 수평목을 내력벽으로 하고 나머지 바닥이나 지붕구조는 2x4경량 목구조와 동일한 구조로 구성된다. 벽체가 통나무를 쌓은 구조이기 때문에 1개층 높이에서 7~12cm의 침하가 장기적으로 발생하게 되므로 창문틀 등의 개구부에는 참하를 고려한 디테일을 만들어야 한다.