[목조건축 자재의 종류 및 특성] 2.1 목재의 특성> 2.1.3 목재와 수분(3)

[목조건축 자재의 종류 및 특성] 2.1 목재의 특성> 2.1.3 목재와 수분(3)

 

2.1.3 목재와 수분

2.1.3.3 목재의 수분관리


목재의 사용에서 하자가 생기는 경우의 많은 부분이 목재의 함수율 변화에 따른 수축이방성에 기인한다.
목조주택에서도 건축 후에 상당한 시일이 경과하여 실내벽면에 할열이 생기거나 또는 물이 새는 하자의 상당 부분이 구조용재의 변형에 따른 결과이다.
이러한 주택은 구조용재 자체가 잘 건조되지 않은 목재를 사용한 경우, 구조용재의 보관이나 사용 중에 수분 관리를 잘못하여 많은 양의 수분이 흡습된 경우 또는 주택의 내부 또는 외부에 방수처리 또는 방습처리가 잘못된 경우 등의 원인이 있을 수 있다.

목재의 건조에 따른 변형을 방지하기 위하여 여러 가지 기계적 또는 화학적인 처리를 할 수 있지만 이 경우에 많은 경비가 소요되며 따라서 구조용재의 경우에 변형을 방지하기 위한 특수처리를 한다는 것은 경제적인 측면에서 실현 불가능하다.
따라서 많은 경비를 들이지 않으면서 효율적으로 수분의 변화에 따른 목재의 결점 발생을 줄일 수 있는 대책의 마련이 필요하다.

첫 번째로 모든 구조용재는 함수율 19% 이하로 건조된 목재를 사용하여야 한다는 점을 들 수 있다.
모든 구조용재에는 등급인이 있으며 이 등급인에 건조 시의 함수율이 표시되어 있다.
따라서 등급인을 통하여 사용하는 목재의 함수율을 확인할 수 있으며 등급인이 없는 경우에는 그 품질을 공인받을 수 없다.
실내에 사용되는 마감용 목재의 경우에는 실내의 평형함수율이 외기보다 낮기 때문에 12% 이하로 건조된 목재를 사용하여야 한다.

두 번째로 목재의 보관 중의 함수율 관리를 들 수 있다.
대부분의 구조용재는 현장에서 사용하기 전에 일정 기간동안 보관하였다가 사용하게 된다. 이 기간 동안 야적하여 외기에 그냥 노출되도록 보관하는 경우에 비가 오면 많은 양의 수분이 목재 내로 침투하여 함수율을 증가시킬 위험성이 있다.
따라서 가능하다면 텐트 또는 창고 내에 보관하여 수분에 노출되는 경우를 방지하여야 하며 이러한 시설이 없는 경우에는 천막 또는 비닐로 덮어서 비에 직접 노출되는 것을 방지하여야 한다.
만약에 천막 등으로 덮어서 야외에 보관하는 경우에는 야적장소의 밑바닥이 오목하여 물이 고일 수 있는 곳은 피하여야 하고 비가 그친 후에는 가능하면 빨리 천막을 걷어서 수분이 증발될 수 있도록 하여야 한다.

세 번째로 시공 시의 방수 및 방습처리를 들 수 있다.
비록 건조된 목재를 사용하더라도 잘못된 시공으로 인하여 방수 및 방습처리가 불완전하면 사용 중에 수분이 구조체 내로 침투하여 구조용재의 함수율을 증가시키게 된다.
이렇게 일단 구조체 내로 침투한 수분은 주변의 상대습도가 낮아지더라도 쉽게 밖으로 배출되지 않기 때문에 계속 구조체 내에 남아서 목재를 썩게 만들 위험성이 높아진다.
따라서 이러한 관점에서 본다면 구조체 내에 침투한 수분은 구조용 목재 자체에 심각한 손상을 초래할 수 있기 때문에 목재의 수분관리에서 가장 주의를 요하는 부분이라고 할 수 있다.

구조체 내로 침투하는 수분은 외부로부터 침투하는 수분과 실내로부터 침투하는 수분으로 나눌 수 있다.
대부분의 경우에 외기로부터 침투하는 수분에 대해서는 주의를 기울이지만 실내로부터의 수분 침투에 대해서는 별로 주의를 기울이지 않는 경향이 있다.
실내에서 수분이 생기는 원인으로는 매일매일의 생활에서 이루어지는 호흡, 요리, 목욕, 청소, 식기세척 및 세탁 등의 활동을 들 수 있다.
네 사람이 사는 주택을 가정한 경우에 일상적인 활동에 의하여 하루에 발생하는 수분의 양이 총 8.7리터에 해당된다.
따라서 주택 내에는 매우 많은 양의 수분이 항상 존재하며 조그만 틈만 있으면 이 수분 중의 상당량이 구조체 내로 침투하게 될 것이다.

실내에서 구조체 내부로 이동하는 수분은 넓은 벽면을 통한 확산보다는 전기 콘센트 박스, 스위치 박스, 배관 및 배선 주변 또는 문과 창문 주변의 작은 틈을 통한 공기의 누출에 따른 양이 월등히 많다.
예를 들어서 3개월 동안 1m2 면적의 벽면을 통한 수분 확산의 양과 벽면의 2cm×2cm 구멍을 통한 수분 이동의 양을 비교해 보면 벽면을 통한 수분 확산의 양이 1/3리터인데 비하여 구멍을 통한 수분 이동의 양은 30리터에 달한다.
따라서 넓은 벽면을 통한 수분 확산의 양보다 작은 구멍을 통한 공기 누출에 의한 수분 이동의 양이 수십배 많기 때문에 벽면을 통한 확산은 무시할 수 있는 수준이라고 볼 수 있다. 따라서 목조주택의 시공에서 벽체에 설치되는 전기콘센트 박스, 스위치 박스, 배관 및 배선 주변 및 문과 창문 주변의 시공에서 작은 틈도 생기지 않도록 주의를 기울여야 할 것이다.
그리고 실내에서 발생하는 수분의 양이 매우 많기 때문에 실내의 환기를 위한 대책의 마련에도 신경을 써서 실내에 너무 많은 양의 수분이 존재하지 않도록 하여야 할 것이다.

벽체 외부의 방수처리는 주로 벽체 덮개 외부에 공기는 유통될 수 있지만 물은 통과할 수 없는 재질의 방수지 또는 방습지를 둘러쌈으로써 해결될 수 있다.
외벽의 시공에서는 문과 창문 등의 개구부 주변의 방수에 특히 신경을 써야 할 것이다.
지붕의 경우에는 외부로부터의 습기 침투를 차단하기 위하여 지붕덮개 위에 펠트지를 덮고 그 위에 아스팔트 싱글 등을 시공하여야 한다. 펠트지의 고정에 신경을 쓰고 연결부위는 150mm 이상 겹치게 하고 항상 모든 방수처리는 아래쪽의 재료 위에 위쪽의 재료가 덮일 수 있도록 시공의 순서에 주의를 기울여야 한다.
지붕의 경우에 다른 경사면이 만나는 부위, 지붕골, 지붕귀, 지붕마루 등의 방수처리에 신경을 써야 하며 평지붕의 경우에는 방수처리가 어려우므로 가능하면 평지붕의 시공은 피하여야 한다.

벽체 내부의 방습처리는 일반적으로 단열재에 방습 및 열반사의 성질을 갖는 재료가 부착된 제품을 사용하여 이루어진다.
이러한 제품을 사용하는 경우에 스터드와 스터드 사이에 단열재를 설치하는데 방습지의 날개부분을 꺽쇠에 의하여 고정시킨다.
이 때에 스터드와 방습지 사이에 틈이 생기지 않도록 철저히 고정시키고 개구부 주변, 배관 배선 주변, 모서리 부분 등의 처리에 신경을 써야 하며 시공 중에 방습지가 찢어지지 않도록 주의하여야 한다.
방습지가 붙어있는 단열재의 사용 대신에 방습지가 없는 단열재를 사용하고 비닐을 사용하여 실내쪽 벽면을 둘러싸는 방법도 좋은 방법이 될 수 있다.
이 경우에도 개구부 주변, 배관배선 주변, 모서리 부분 등에 주의를 기울여야 하며 중간에 틈이 생기지 않도록 하여야 한다.

지붕구조의 내부에 침투하는 습기를 방지하기 위한 실내천장의 마감처리는 벽체의 경우와 동일하다.
그러나 이와 같이 하는 경우에도 지붕의 구조체 내에는 공기 중에 함유된 수분이 존재하며 이 수분이 실내의 따뜻한 공기와 실외의 찬공기가 만나는 경계지점에서 응축되어 물이 될 수 있기 때문에 이에 대한 조처가 필요하다.
먼저 철저한 단열을 통하여 실내의 따뜻한 공기와 실외의 찬 공기가 접할 수 없도록 하여야 하고 지붕밑 공간의 환기를 통하여 습기를 제거하고 지붕 덮개 밑의 공기 온도가 실외의 온도와 비슷한 수준을 유지할 수 있도록 하여야 할 것이다.
지붕 밑 공간의 환기를 위하여 처마와 지붕마루에 환기구를 설치하여 공기가 처마에서 지붕마루쪽으로 유통될 수 있도록 하여야 한다.
이 때 단열재가 공기의 유통경로를 차단하지 않도록 처마에서 지붕마루쪽으로 가는 통로를 확보하여야 하며 지붕의 서까래와 서까래 사이의 공간 중에서 환기가 되지 않는 부분이 없도록 주의하여야 한다.
박공지붕의 경우에는 박공벽에 환기창을 설치하여 지붕밑 공간의 환기가 원활하게 이루어지도록 하여야 한다.

그 외에 주택 내에 침투할 수 있는 수분으로는 콘크리트를 통한 수분의 침투를 들수 있다. 주로 온돌난방을 사용하는 우리나라에서는 바닥을 콘크리트판으로 시공하는 경우가 많으며 이 경우에 바닥의 콘크리트를 통한 수분의 침투가 가능하다. 따라서 콘크리트판 자체에 함유된 수분은 건축 직후 자주 환기를 시켜 줌으로써 제거하고 콘크리트 바닥을 통한 습기의 침투를 방지하기 위하여 콘크리트타설 전에 지면의 습기를 제거하고 지면 위에 비닐을 덮어서 습기를 차단할 수 있도록 시공하여야 한다.



장상식 교수 제공
충남대학교 임산공학과