목조건축의 사전적 의미는 건물의 주요 부재를 나무구조로 만드는 행위나 건물을 뜻한다. 시공 현장에서는 일반적으로 건물의 뼈대만 목조로 만든 건물도 목조건축의 범주 안에 포함된다. 재생 가능하고, 생분해성이 있으며 탄소를 저장하는 자원으로서 기후 변화 완화와 인간의 복지 향상에 기여할 수 있다는 점에서 목조건축을 찾는 수요는 끊이지 않는다. 그러나 목조건축은 화재 안전성, 내구성, 높은 비용 등 여러 도전 과제에도 직면한다. 환경적 관점에서 목조건축의 장단점에 대해 살펴본다.

목조건축의 주요 장점 중 하나는 낮은 탄소 배출량이다. 목재는 대기 중의 이산화탄소를 흡수하고 세포에 저장하는 천연 탄소 저장고이다. 워싱턴 대학교의 연구에 따르면, 건축에 사용되는 목재 1입방미터당 약 1톤의 이산화탄소를 흡수할 수 있다고 한다. 이는 목재 건물이 콘크리트나 철강과 같은 에너지 소모가 많은 재료의 사용을 피함으로써 온실가스 배출을 줄일 수 있다는 의미다. 또한 목재는 생물다양성 보존, 토양 보호, 농촌 개발 등 생태학적, 사회적 혜택을 제공하는 지속 가능하게 관리되는 산림에서 공급될 수 있다.

목조건축의 또 다른 장점은 높은 열성능이다. 목재는 낮은 열전도율과 높은 비열용량을 가지고 있어 열을 잘 단열하고 쾌적한 실내 온도를 유지할 수 있다. 목재는 습윤성이라는 특성도 가지고 있어 주변 환경에 따라 수분을 흡수하거나 방출하여 습도를 조절할 수 있다. 이는 실내 공기질을 개선하고 곰팡이나 세균(박테리아)의 성장을 방지할 수 있다. 브리티시 컬럼비아 대학교의 연구에 따르면, 목재 건물은 일반 건물에 비해 난방과 냉방에 필요한 에너지 소비를 최대 30%까지 줄일 수 있다고 한다.

목조건축의 세 번째 장점은 심미적·심리적 매력이다. 목재는 자연스럽고 유기적인 외관을 가지고 있어 따뜻하고 아늑한 분위기를 만들 수 있다. 목재는 다양한 색상, 질감, 그리고 나뭇결을 가지고 있어 건축 환경의 시각적 다양성과 아름다움을 높일 수 있다. 또한 목재는 인간의 건강과 행복에 긍정적인 영향을 미칠 수 있다. 스트레스, 불안, 혈압을 낮추는 효과가 있고 도쿄 대학교의 연구에 따르면, 실내 공간에서 목재에 노출되면 편안함과 회복을 담당하는 부교감 신경계의 활동이 증가한다고 설명한다.

그러나 목조건축은 해결해야 할 몇 가지 도전 과제도 있다. 주요 도전 과제 중 하나는 화재 안전성이다. 목재는 가연성 재료로서 적절한 처리나 보호 없이는 불이 쉽게 붙고 번질 수 있다. 따라서 목재 건물은 엄격한 화재 규정과 법률을 준수해야 하며, 이는 디자인의 유연성을 제한하거나 건축 비용을 증가시킬 수 있다. 또한 목재 건물은 화재 발생을 예방하거나 통제할 수 있는 적절한 화재 감지 및 진압 시스템을 갖춰야 한다.

목조건축의 또 다른 과제

목조건축의 또 다른 도전 과제는 내구성이다. 목재는 생분해성 재료로서 시간이 지나면 습기, 벌레, 곰팡이, 자외선 등에 의해 부식되거나 손상될 수 있다. 따라서 목재 건물은 정기적으로 유지 보수를 해야 하며, 환경 요인에 대한 저항력을 높여주는 방부제나 코팅제로 처리해야 한다. 그러나 이러한 처리제 중에는 인체 건강이나 환경에 유해한 화학물질이 포함되어 있을 수 있다. 또한 목재의 종류에 따라 다른 재료보다 강도나 강성이 낮을 수 있으며, 이는 구조 성능이나 안정성에 제한을 두게 된다.

목조건축의 세 번째 도전 과제는 비용이다. 목재는 콘크리트나 철강과 같은 다른 재료에 비해 상대적으로 비싼 재료다. 목재의 비용은 가용성, 품질, 운송, 가공, 인력 등 여러 요인에 따라 달라진다. 또한 목재는 다른 재료보다 더 숙련된 작업자나 전문적인 장비가 필요할 수 있다. 목재는 화재나 부식에 취약하기 때문에 운영이나 유지 보수 비용이 커질 수 있다.

결론적으로, 목조건축은 낮은 탄소 배출량, 높은 열 성능, 심미적·심리적 매력 등 많은 환경적 혜택을 가지고 있다. 그러나 목조건축은 화재 안전성, 내구성, 비용 등의 도전 과제에도 직면하고 있다. 따라서 목조건축은 이러한 도전 과제를 극복하고 잠재력을 극대화할 수 있는 적절한 조치와 기술을 사용하여 신중하게 설계하고 실행되어야 한다.

참고 문헌:

: Perez-Garcia et al., “An Assessment of Carbon Pools, Carbon Emissions, and Carbon Sequestration Potential in Subtropical Forests of Taiwan”, Forest Ecology and Management 201 (2004): 15-28. : FAO, “Forests and Climate Change: Mitigation and Adaptation through Sustainable Forest Management”, Working Paper 5 (2009). : Ramage et al., “The Case for Tall Wood Buildings”, Journal of Architecture 19 (2014): 472-498. : Wang et al., “Energy Performance Analysis of Mass Timber Buildings”, Energy and Buildings 229 (2020): 110376. : Sakuragawa et al