목조주택의 자재 - 판상재료

목조주택의 자재 - 판상재료

 

목조주택의 시공에는 구조용 각재 외에도 넓은 판상의 재료들이 광범위하게 사용되고 있는데 이러한 판상재료를 재구성판재(engineered panels)라고 부른다.
재구성판재란 목재를 인위적으로 재구성하여 만든 판재를 의미하며, 나무를 파쇄시키거나 섬유화하여 판상형태로 분포시켜 제작하기도 한다.
이것들은 건축뿐아니라 표지판이나 가구 등의 제작 이외에도 항공기나 자동차, 선박의 제작에 이용된다. 매우 많은 영역에 재구성 판재를 사용하게 됨으로써 건축분야에 급격한 진전을 가져오게 되었다.
경우에 따라서 이러한 판재들은 외관상으로 아주 우수한 효과를 볼 수 있으며 소재에 비해 표면을 보호하기가 쉽다.
이러한 재구성판재들을 효과적으로 사용하기 위하여 다양한 재구성판재들의 종류와 용도를 아는 것이 중요하다.



구조용 판상재료

합판(Plywood)
재구성 판재 중에서 가장 널리 사용되고 있는 것이 합판이다. 합판이란 목재단판(veneer)들을 목리방향이 직교되도록 적층하여 압력 하에서 접착제를 이용하여 접착 제조한다.
이렇게 구성된 합판은 원료인 목재에 비해 더 높은 강도를 나타낸다.
합판은 대부분 홀수 층의 단판으로 구성되고, 따라서 가장 겉면의 두 단판의 목리는 판재의 길이 방향과 일치하게 된다.
침엽수 합판은 주로 3, 5, 7층의 단판으로 구성된다.
합판의 구조적인 특징 때문에 습도의 변화에 소재에 비해 안정되며 수축이나 팽윤에 대한 저항성도 타 판상재료에 비하여 크다.
KSF 3113에는 구조용으로 사용되는 합판의 치수 및 등급, 강도기준 등이 자세하게 규정되어 있다.

OSB(Oriented Strand Board)
OSB는 배향성을 가지는 목재의 작은 조각(strand)들을 각각의 층이 서로 직교하도록 3에서 5층 정도로 쌓아서 만든 구조용 판재이다.
층을 서로 직교시키는 것은 합판에서와 같이 강도와 치수안정성을 증가시켜준다.

복합판재(composite panels)
복합판재란 재구성판재의 양면에 목재단판을 결합시켜서 생산한다.
목재의 효율적인 이용은 목재의 외관적 특성을 유지시키면서 생산된 이러한 판재에 의해 얻어질 수 있다.
복합판재는 세 층 또는 다섯 층으로 구성하여 제작한다. 세 층으로 구성된 판재는 안쪽에 재구성판재(PB, OSB, fiber board 등)를 넣고 양쪽 겉면에 목재단판을 붙여 생산한다.
다섯 층으로 구성된 판재의 경우에는 양면뿐아니라 중앙부위에도 목재단판을 사용하여 판재를 제조하게 된다.



비구조용 판상재료

합판(Plywood)
앞에서 언급한 모든 목질재료들은 구조용 용도로써 사용된다.
추가로 비구조용으로 사용되는 합판등이 있다. 여기에는 특별한 형태의 합판들이 포함되어 있다.
합판의 표판으로 자작나무, 참나무, 나왕 등의 목리가 아름다운 활엽수재를 사용하여 외관적인 효과를 높여준다.
활엽수 합판은 하중을 받지 않는 내벽이나 장식장 등과 같이 주로 장식적인 효과를 얻기 위하여 사용한다.

파티클보드
파티클보드는 목재 플레이크나 칩, 톱밥, 대패밥 등을 이용하여 만드는 재구성판재이다.
이러한 파티클들은 접착제와 혼합되어 열압하여 만들어진다. 목재 파티클의 종류와 크기, 배열 등이 판재의 품질을 결정한다.
가장 흔히 사용되는 파티클보드는 중앙에 비교적 사이즈가 큰 파티클을 사용한다. 파티클은 표층으로 갈수록 작아져서 가장 표층은 입자가 작은 파티클로 구성되게 된다.
이런 형태로 구성하면 표면밀도가 높으면서 표면이 매끄러운 판재를 얻을 수 있다.
표면이 거칠게 나타나는 파티클보드는 전체적으로 동일한 크기의 파티클로 구성된다.
파티클의 크기와 종류, 배열 이외에 보드의 품질은 생산방법에 의해 영향받는다.
파티클보드의 품질은 밀도를 이용하여 나타내며, 건축에서 비구조용 파티클 보드는 주로 바닥의 마감재료나 찬장, 문의 내부 등에 사용된다.

섬유판(fiber board)
섬유판은 목재조각을 리파이너를 사용하여 섬유화시킨 다음 접착제를 도포하고 성형 열압하여 제조하며, 고밀도, 중밀도, 저밀도의 세 종류로 생산된다.
1. 고밀도 섬유판(hardboard)
비중이 0.85∼1.20g/cm3인 섬유판을 고밀도 섬유판이라고 하며 하드보드(hardboards)라고 불리기도 한다.
하드보드의 생산은 쓰레기로 간주되던 목재 조각들을 효과적으로 이용할 수 있게 해 주었다.
하드보드에서 가장 흔하게 사용되는 것은 'tempered'와 'standard', 'service-tempered'의 세 종류로 분류할 수 있다.
가장 일반적인 형태로 아무런 처리를 하지 않은 것을 'standard', 표면에 수지처리를 하여준 것을 'tempered', 높은 강도가 요구되는 곳에 사용하기 위해 비중을 좀 낮게 제작한 것을 'service'라하며 그 중에서도 수지처리를 한 경우를 'service- tempered'라 한다.
표면가공은 한 면만 하거나(S1S) 두 면을 하는 경우(S2S)가 있다. 하드보드는 차음효과를 얻기 위하여 표면에 홈이나 구멍을 파넣은 형태로 제작하여 사용하기도 한다.
하드보드는 실내나 실외에서 사용하는 것이 모두 가능하다.
외부 마감용이나 내벽재로써 다양하게 사용되고 있다. 또한 캐비닛의 등판이나 장의 바닥판 등으로 광범위하게 사용된다.
하드보드는 밀도가 높고 강한 성질의 판재가 요구되는 곳에서는 어디서든 사용이 가능하다.
하드보드는 목질재료의 하나이므로 일반적인 목공기계를 이용하여 절삭, 성형 또는 구멍을 뚫는 등의 작업이 가능하다. 또한 접착제나 나사못, 스테이플, 못 등으로 안전하게 결합시킬 수 있다.

2. 중밀도 섬유판(MDF)
중밀도 섬유판의 밀도 범위는 035∼0.85g/cm3으로 섬유판 중에서 가장 많이 사용되고 있는 종류이다.
MDF는 가구, 상자나 찬장, 문, 표지판 등의 제작에 주로 사용되며 주택의 내부 마감재료로도 이용된다.

3. 저밀도 섬유판(insulation board)
밀도범위 0.02∼0.35g/cm3의 저밀도 섬유판은 소프트보드(softboard)라고도 부르며, 매우 가볍고 충분한 압력을 가하지 않고 생산하므로 내부에 많은 공극을 가지고 있다.
흔히 사용되는 두께는 13에서 25mm정도가 적당하다. 판재의 크기는 다양하게 사용될 수 있지만 1200×2400mm가 가장 널리 사용된다. 사용 무게가 가벼운 장점 때문에 주로 단열이나 차음을 목적으로 사용된다.
또한 천장의 장식용 판재로써 사용되기도 한다. 외벽덮개를 저밀도 섬유판을 이용하여 제작하기도 한다. 이 경우에는 수분으로부터 보호해주기 위하여 표면을 코팅하거나 아스팔트를 칠해준다.
저밀도 섬유판은 칼이나 손톱, 전기톱 등으로 쉽게 절단할 수 있지만 표면가공을 하는 것은 적당하지 않다. 종
류나 용도에 따라 머리가 큰 못이나 스테이플, 접착제 등을 사용하여 접착한다.




구조용 판상재료의 등급 표시방법

등급마크
외국에서 생산되는 모든 구조용 판상재료는 등급마크가 표시된다.
그 중에서도 국내에서 주로 사용되는 미국에서 생산된 판상재료의 등급마크 예를 그림에 나타내었다.
구조용 패널의 경우 미국에서 구조용 목재의 경우와는 달리 APA(American Plywood Association)가 유일한 품질 인정기관이며, 등급마크에는 품질검사 인정기관의 마크, 패널등급 표기, 최대 스팬, 패널두께, 내구성 분류, 제조회사 고유번호, 적용된 제조기준 등이 포함되어야 한다.

 

             <<미국 합판협회의 공인마크 >>

용도구분
용도가 구분되어 있는 판재는 판재의 최종사용 용도에 따라 요구되는 조건을 만족한다.
판재의 용도를 크게 세 가지로 나누면 바닥용, 외장용, 지붕이나 바닥, 벽체 골조의 덮개용으로 나눌 수 있다.
사용목적을 나타내는 이름에는 APA-Rated Sheathing, Structural I, APA-Rated Sturd-I-Floor, APA-Rated Siding이 있다. 판재들은 함수율이나 강도, 안정성이 기준에 적합한지를 검사 받는다.

<< 판재의 용도 >>

용도구분 표시	용 도
APA-Rated Sheathing	덮개재료, 지붕덮개재, 바닥덮개재의 어느 용도에도 사용 가능
Structural I Rated Sheating	벽, 지붕, 바닥덮개재의 어느 용도에도 사용가능(단, unsanded)
APA-Rated Sturd-I-Floor	바닥덮개재, 계단판에 사용
APA-Rated Siding	벽마감재로만 사용.(벽덮개재의 역할을 겸하는 경우도 포함)

                                         

 

 

 

 

 

 

 

<< 용도별 등급마크의 예 >>                

                             

바닥시공에 있어서, 바닥마감재료의 종류에 따라 바닥덮개재의 선택이 달라져야 한다.

<< 판재의 용도 >>

바닥 마감재	바닥 덮개재
카페트+패드	Sturd-I-Floor
목재마루, 온돌마루, 경량콘크리트	Sheathing
타일, 비닐계장판 또는 비구조용 마감재	Sheathing+Underlayment

 

 

 

 

 

수분에 대한 내구성
판재류는 그 사용용도에 따른 노출 내구등급을 지니고 있다.
Exterior, Exposure I, Exposure II, 그리고 interior 등의 네 가지 등급으로 분류된다. Exterior 등급은 외부에 항상 노출되거나 습기에 접하는 부위에 사용되는 것으로 완전한 방수용 접착제를 사용해 제작된다.
Exposure I, II 등급은 방수용 접착제를 사용해 제작된 것으로 공사기간 중에 습기에 접할 우려가 많은 부위에 사용되는 것이다. Interior는 외부에 노출되지 않고 내부용으로만 사용되는 합판이다.

지간거리에 관한 등급
APA 등급표시에서 덮개로 사용되는 판재의 지간거리에 관한 부분의 등급은 두 개의 숫자를 32/16이나 48/24처럼 슬레쉬로 나누어서 표시한다.
왼쪽의 숫자는 지붕덮개재로 사용시 서까래의 최대간격을 나타내고, 오른쪽의 숫자는 바닥덮개재로 사용시 바닥장선의 최대간격을 나타낸다.
단, 벽덮개재로도 사용 가능한 패널의 경우, 왼쪽의 숫자가 24이상이면 샛기둥의 최대간격을 24", 24미만이면 16"로 하여 사용해야 한다.
그리고, 한가지 숫자만 표시된 경우에 바닥덮개재는 바닥장선의 최대간격을, 벽마감재는 샛기둥의 최대간격을 나타낸다.