국립산림과학원, '지진 튼튼 목조건축' 비밀 공개...철보다 15배 강한 휨강도

[충청뉴스큐] 산림청 국립산림과학원은 최근 국내외에서 발생한 지진으로 지진 안전에 대한 국민적 관심이 높아지는 가운데, 목재의 재료적 특성과 목구조 기술이 목조건축의 뛰어난 내진 성능을 뒷받침한다고 밝혔다.

지진 공학에서는 목재를 내진 구조에 유리한 건축 재료로 평가한다. 지진 시 건축물에 작용하는 지진하중은 건축물의 무게에 비례하는데, 목재는 무게가 가벼워 건물에 가해지는 하중을 줄일 수 있다. 또한 단위 무게당 버티는 힘인 비강도가 높아 지진에 효과적으로 저항한다.

특히 목재의 단위 무게당 휨강도는 목재가 2,800 kg/cm²로 철의 약 15배, 콘크리트의 400배에 달한다. 또 단위 무게당 인장강도와 압축강도도 철과 콘크리트보다 높다. 즉, 목재는 가볍지만 높은 강도를 지녀 지진으로 발생하는 큰 관성력에 뛰어난 저항력을 발휘한다.

목재의 재료적 특성에 더해 목구조 기술의 발달도 내진 성능을 높였다. 현대 목조건축은 기초와 바닥, 벽체, 지붕의 4가지 주요 구조를 하나로 연결한 상자형 구조로 지어진다. 각 구조는 철물로 기초와 단단히 결합돼 지진 발생 시 수평·수직 하중을 건물 전체가 함께 분산해 견딘다.

이러한 기술을 바탕으로 국내에서는 대전 한국산림복지종합교육센터, 해외에는 미국 어센트타워 등 목조건축이 우수한 내진 성능을 기반으로 건립됐다.

산림청 국립산림과학원 목재공학연구과 윤범열 박사는 “목조건축은 목재의 가벼움과 높은 비강도, 목구조 기술을 바탕으로 우수한 내진 성능을 갖는다”며 “앞으로도 목조건축의 내진 성능을 높이는 기술 개발을 통해 국민의 주거 안전에 기여하겠다”고 전했다.