유재완의 목구조 건축 교실

제 목 :  유재완의 목구조 건축 교실(6) E-mail :  
작성자 :  유재완 조회수 :  3270
등록일 :  2005/2/26 (21:6)
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'나무는 죽은 후에도 살아서 움직인다'고 한다. 나무의 변화를 매우 역설적으로 표현한 말이지만, 목공 기술자는 나무의 물리적 특성을 이해하고 변화에 적절히 대처할 수 있게 시공하는 것이 매우 중요하다.

목재의 수축
살아있는 나무의 세포에는 물이 들어있다. 물의 함량은 계절에 따라서 달라지고 일반적으로 봄에 가장 높으며, 겨울에 가장 낮다. 따라서 일반적으로 사람들은 겨울에 벌목한 나무는 물의 함량이 가장 적기때문에 목재로 사용하기에 가장 적합할 것이라고 생각한다. 그러나 겨울에 벌목한 나무와 여름철에 벌목한 나무의 수축율에 큰 차이가 없다는 것이 밝혀졌다. 그 이유는 나무의수축은 세포강 속에 들어있는 물의 양에 따라서가 아니라 세포벽 속에 있는 물이 건조됨으로써 발생하는 것이기 때문이다.
  
일단 나무가 잘려지면 건조 즉, 수분의 증발이 시작되고 대기 습도와 평형 습도(Equilibrium Moisture Contents-EMC)를 이룰때까지 건조가 계속된다. 이 과정에서 나무는 크게 수축하게 된다. 이와같은 현상이 나무를 구성하고 있는 수 백만 개의 세포에서 복합적으로 일어나면 나무의 길이는 거의 변하지 않으나 지름은 크게 줄어든다.

따라서 건조되지 않은 원목을 눕혀 쌓아서 지은 수공식 통나무 집의 벽체는 시간이 흐름에 따라서 건조가 계속되면서 점차로 높이가 낮아지게 되는데, 이같은 현상을 '침하(settling)'라고 하고, 침하가 끝나려면 대략 5년 혹은 그 이상의 기간이 필요하다. 따라서 수공식 통나무 건축 기술자는 벽체 높이가 6%정도(60mm/1m)까지 침하한다는 가정 아래서 시공을 하게된다. 반면에 기둥을 세워서 짓는 기둥-보(post&beam) 공법에서는 기둥의 높이에 변화가 거의 생기지 않으므로 침하를 고려하지 않고 시공을 해도된다.

건조가 빠르게 진행되면 나무에 갈라짐(할열)이 많이 생기게 된다. 나무를 껍질(수피)을 벗겨서 뜨거운 햇볕 아래 두면 표면은 건조되지만 재부는 젖은 상태가 유지된다. 이때 나무 표면의 세포가 수축됨에 따라서 나무 둘레는 수축하지만 나무의 내부는 동시에 수축하지 않음으로서 외부와 내부 사이에 역학적 갈등이 생기게 된다. 따라서 나무 표면의 약한 부분이 갈라지게 된다. 나무의 표면이 크게 갈라지면 미관에 별로 좋지않을뿐만 아니라 구조적 문제가 생길 수 있고, 특히 갈라진 큰 틈으로 물이 들어가서 얼면 동파의 가능성도 있음으로 충전재로 틈을 메워주는 것이 좋다.

나무가 갈라지는 것을 최대한 억제할 수 있는 방법은 나무의 표면이 서서히 건조되도록 하는 것이다. 그렇게 하려면 나무를 통풍이 잘되는 그늘 아래서 자연건조(기건)를 하는 것이 가장 좋은 방법이고, 사용할 나무를 1~2년간 자연건조를 하는 것은 비경제적인 면도 있다. 건조된 나무는 체적에 변화가 적게 생기므로 시공 후에 발생할 수 있는 하자를 줄일 수 있어서 좋다. 그러나 나무가 건조되면 더 단단해지고, 작업성이 나빠지므로 기술자들은 약간 건조되거나 건조되지 않은 나무를 선호하는 경향이 있다.

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