1. 서 론
1.1. 연구배경 및 목적
1.2. 연구방법 및 범위
2. 중고층 목구조 건축물
2.1. 중고층 목구조 건축물의 정의
2.2. 중고층 목구조 건축물의 현황
3. 중고층 목구조 건축물 사례
3.1. 북미
3.2. 유럽
3.3. 대한민국
4. 사례 분석
4.1. 중고층 목구조 건축물 사례
4.2. 건설비용 및 시공 생산성
5. 결 론
1. 서 론
1.1. 연구배경 및 목적
전 세계적으로 건축부문의 온실가스 배출량은 연간 12 GtCO2에 달하고 있으며(International Energy Agency, 2023), 탄소 배출량 저감을 위해 국제사회는 온실가스 감축 목표와 탄소중립 정책을 시행하고 있다. 이러한 국제적 동향에 따라 건축부문에서는 탄소 배출 저감의 핵심 방안으로 목재를 활용한 건축물 구현에 주력하고 있다. 북미와 유럽에서는 건축물의 탄소 배출 저감을 목적으로 목재 활용을 적극적으로 권장하고 있다(British Columbia, 2009; International Union of Forest Research Organizations, 2023). 목재는 성장 과정에서 대기 중의 탄소를 흡수하고 건축자재로 사용된 이후에도 탄소를 계속 저장할 수 있는 탄소 저장(Carbon Storage) 효과가 있다(Hafner & Schäfer, 2017). 이러한 특성으로 인해 목재는 건설산업에서 탄소 배출량을 획기적으로 저감할 수 있는 건축자재이다. 목재가 지닌 환경적 이점과 실내환경에서의 우수성으로 인해 북미와 유럽을 포함한 선진국에서는 목구조 건축이 활발히 보급되고 있다.
한편, 우리나라 정부는 건축부문의 탄소중립 실현을 위해 중고층 목구조 건축물에 대한 제도적 지원계획을 수립하고 있지만, 국내 중고층 목구조 건축산업은 기술력과 시장규모에서 선진국에 비해 현저한 격차를 나타내고 있다. 특히, 내화구조에 관한 제도적 규정에 따라 국내 목구조 건축물은 대부분 단층으로 건설되고 있으며, 중고층 목구조 건축물의 설계 및 시방에 관한 건설기준의 부재로 인해 북미와 유럽의 선진사례 대비 기술개발 및 적용사례가 매우 부족한 실정이다. 목구조 건축물의 설계단계에서 건설비용과 공사기간의 추정은 프로젝트의 실현 가능성과 경제성을 판단하는 핵심 요소이다. 그러나, 기존 철근콘크리트 구조에 비해 국내 시공사례가 부족하여, 프로젝트의 의사결정과 계획수립 과정에서 많은 어려움이 발생한다. 따라서, 본 연구에서는 중고층 목구조 건축물의 건설비용과 공사기간을 추정할 수 있는 기초자료 구축을 목적으로 북미와 유럽의 선진사례를 조사하였다. 또한, 북미와 유럽의 최신 중고층 목구조 건축물 사례에서 도출된 건설비용과 공사기간에 관한 데이터를 국내 사례와 비교하여 실현 가능성과 경제성을 검토하고자 한다.
1.2. 연구방법 및 범위
본 연구에서는 중고층 목구조 건축물의 건설비용과 공사기간을 추정하기 위한 기초자료를 마련하고자, Figure 1에 제시된 네 가지 연구 과정을 수행하였다. 연구 과정은 (1) 중고층 목구조 건축물의 기준 설정, (2) 북미와 유럽의 선진사례 조사, (3) 국내 사례조사, (4) 경제성 및 시공 효율성 검토 순서이다. 중고층 목구조 건축물에 대한 기준은 우리나라의 건축법과 국제건축규정을 참고하여 설정하였다. 본 연구에서 설정한 중고층 목구조 건축물의 기준조건에 따라 북미와 유럽지역의 건축물 중에서 상징성과 혁신기술을 사용한 20건의 사례를 조사하였다. 한편, 국내의 중고층 목구조 건축물 실증사례는 대전시에 위치한 산림복지종합교육센터가 유일하다. 북미, 유럽 및 국내 사례조사 결과에 근거하여 단위면적당 건설비용과 일일 시공면적를 산출하였고, 이를 바탕으로 국내 중고층 목구조 건축물의 경제성과 시공 효율성을 비교검토 하였다.
2. 중고층 목구조 건축물
2.1. 중고층 목구조 건축물의 정의
일반적으로 건축물은 제도와 규정에 따라 층수 또는 높이에 의해 고층 건축물로 결정된다. 우리나라의 건축물은 국토교통부에서 고시하는 건축법 제2조 제1항 제19호에 근거하여 층수가 30층 이상이거나 높이가 120 m 이상인 건축물을 고층 건축물로 규정한다. 그러나, 목구조 건축물은 구조와 내화와 같은 재료적 특성으로 인해 이러한 기준을 그대로 적용하기 어렵다. 또한, 국가건설기준센터에서 제공하는 중목구조 설계·구조 기준은 소규모 근린생활시설 수준이 대상이므로, 중고층 목구조 건축물에 대한 명확한 기준이 부재한 실정이다. 따라서, 목구조 건축물은 현재의 건축법과 건설기준에서 제시하는 기준과 다른 접근이 필요하다. 한편, 국제건축규정(International Building Code)에서는 대규모 목재를 사용하는 건축물(Type IV-B)의 최대 높이를 12층으로 규정하고 있다(International Code Council, 2021). 또한, 목구조 건축물의 선도국에서는 현재의 기술수준과 화재안전에 관한 요구조건에 따라 중고층의 기준이 변화하고 있지만, 5층 이상을 중고층으로 정의하고 있다(Canadian Wood Council, 2020; European Commission, 2004). 본 연구에서는 국제건축규정과 선도국의 목재위원회에서 제시한 정의를 참조하여 목구조 건축물의 중고층 기준을 5층 이상으로 결정하였다.
2.2. 중고층 목구조 건축물의 현황
본 연구에서 정의한 중고층 목구조 건축물의 기준에 근거하여 북미와 유럽의 20건의 건축사례 현황을 조사하였다. Figure 2는 조사된 중고층 목구조 건축물 사례의 (a) 건물용도와 (b) 코어재료를 나타낸다. 중고층 목구조 건축물의 주요 건물 용도로는 상업시설과 주상복합시설이 가장 큰 비중을 차지하였다. 이는, 목구조 건축물의 기능적 다양성과 경제성을 반영한 것으로 판단된다. 특히, 목재의 심미적 특성과 지속 가능성은 현대 건축이 지향하는 환경 친화적 설계와 부합하며, 에너지 효율성과 디자인 차별화가 용이한 장점으로 인해 목구조 건축방식이 선호되고 있다.
한편, 중고층 목구조 건축물에서 사용된 코어 재료는 철근콘크리트가 대규모 목재(Mass Timber)보다 2배 이상 사용되었다. 이는, 북미와 유럽에서 대규모 목재를 이용한 중고층 건축물 구현 기술력이 발달했음에도 불구하고, 목재 자재 수급 인프라의 경제적 제한과 함께 철근콘크리트의 구조적 안정성 및 건축 공간의 효율적 확보와 같은 장점이 주요 요인으로 작용했기 때문이다.
3. 중고층 목구조 건축물 사례
3.1. 북미
본 연구에서는 북미에서 지역적 상징성과 최신 건설기술을 사용한 5층 이상의 중고층 목구조 건축물을 조사하였으며, 2016년부터 2022년까지 준공된 10건의 건축사례를 분석하였다. Table 1은 북미의 중고층 목구조 건축물의 건축사례 분석 결과를 나타낸다. 북미의 중고층 목구조 건축물 중에서 높이 30 m 이하의 건축물은 GLT(Glued-laminated Timber)와 CLT(Cross-laminated Timber) 등의 목재를 사용한 코어(Core)를 적용하고 있다. 그러나, 목재를 활용한 코어는 횡력에 대한 강도와 강성이 철근콘크리트보다 낮으므로 건축물의 높이가 증가할수록 풍하중에 의한 구조적 안정성을 확보하기 어려운 문제점이 있다. 따라서, 건축물의 높이가 30 m 이상인 건축사례에서는 철근콘크리트 코어를 적용하여 구조적 안정성을 확보하였다.
Table 1.
North American case studies of mid-to-high rise timber buildings
미국의 Ascent와 캐나다의 Brock Commons Tallwood House(이하 ‘Brock Commons’)는 최신 건설공법과 하이브리드 구조(철근콘크리트 코어 + 구조용 집성재) 시스템을 적용하여 북미 지역에서 고층 목구조 건축물의 대표적인 사례로 제시되고 있다. Figure 3은 (a) Ascent와 (b) Brock Commons의 구조시스템을 나타낸다. Ascent와 Brock Commons는 철근콘크리트 코어의 하이브리드 구조를 적용함으로써 대규모 목재(Mass Timber) 구조 대비 경제적 이점을 확보하였다. 또한, 건축적으로 높은 층고의 공간을 확보하여 대형 기계 및 전기설비를 위한 불연성(Non-combustible) 공간을 효과적으로 마련하였다. 로비와 주차장이 포함된 저층부에는 철근콘크리트를 사용하여 넓은 공간을 확보하고 습기에 대한 내성을 강화하였다. 중층부 이상의 주거시설에는 CLT 바닥패널과 GLT 기둥-보 구조를 적용하여 구조적 효율성을 높였다.
Figure 4는 (a) Ascent와 (b) Brock Commons의 건설공법을 나타낸다. Ascent와 Brock Commons는 건설 비용 절감을 목표로 Off-site Construction(OCS) 방식을 채택하여 저층부 철근콘크리트 구조 이후 설치되는 CLT 바닥패널과 GLT 기둥을 공장에서 사전 제작하고, 이를 현장으로 운송하여 조립 및 설치하였다. 이러한 공정은 제작 과정을 표준화함으로써 주요 구조부재의 품질관리가 쉬워졌고, 현장 작업 시간을 크게 단축하여 전체 건설 프로젝트 기간을 줄이는데 기여하였다. 특히, BIM(Building Information Management) 기반의 가상설계 및 시공(Virtual Design and Construction, VDC)을 이용한 비주얼 커뮤니케이션을 통해 건설 과정에서 발생할 수 있는 애로사항과 비용 영향을 사전에 분석함으로써 공사 단계에서의 작업변경 사항과 예기치 못한 문제에 효과적으로 대응하였다. VDC 모델은 주요 구조부재의 정확한 치수와 크기를 제공하여 부재 결합부위에서 발생할 수 있는 잠재적 충돌 문제를 방지하고, 현장 작업의 혼잡도를 감소시켰다. 이러한 건설공법은 공사기간 단축을 달성하였다. Ascent는 OSC 공법과 VDC 모델을 통해 저층부 철근콘크리트 공사 이후의 공사기간을 초기 계획보다 약 25% 단축하였다(Fernandez, Peronto, & Komp, 2020). 또한, Brock Commons는 공장에서 사전 제작된 외피 패널(Prefabricated Envelop)을 현장에서 1개월 만에 조립하여, 계획된 외피 공정보다 2개월 단축하는 성과를 달성하였다(Thinkwood, 2025).
한편, Ascent는 현지 제조사의 기술 및 자원 부족으로 인해 비용 경쟁력을 갖춘 유럽 제조사로부터 CLT 바닥패널과 GLT 기둥을 조달하였다. 그러나, 선박으로의 자재 운송 과정에서 불량품이나 손상품이 발생할 때 이를 신속히 교체하기에 어려웠고, 각기 다른 산업표준으로 인한 규격 및 단위 체계의 차이도 주요 문제로 작용하였다. 반면, Brock Commons는 현지에서 조달된 목재를 사용하였으며, 인근 지역에서 벌목 및 생산된 CLT 바닥패널과 GLT 기둥을 지역 제조사 3곳으로부터 공급받았다. 이러한 현지의 목재 수급 인프라는 자재 운송 시간을 단축함과 동시에 공급망의 안정성을 확보하는데 기여하였다.
3.2. 유럽
유럽의 중고층 목구조 건축물은 북미 지역과 동일한 조건에서 조사를 진행하였으며, 2015년부터 2023년까지 준공된 10건의 건축사례를 분석하였다. Table 2는 유럽의 중고층 목구조 건축물의 건축사례 분석 결과를 나타낸다. 유럽에서는 북미와 달리 높이 80 m 이상의 건축물에서도 대규모 목재를 활용하여, 목재 코어 기반의 고층 건축물을 구현하였다. 노르웨이의 Mjøstårnet와 스웨덴의 Sara Cultural Center는 하중 지지 구조에서 콘크리트의 사용을 완전히 배제한 목구조 중심의 고층 건축물로, 북유럽의 지속가능한 건축물을 상징하는 사례로 평가받고 있다. Figure 5는 (a) Mjøstårnet와 (b) Sara Cultural Center의 구조시스템을 나타낸다. Mjøstårnet의 구조부재는 파사드(Façade) 부분에 위치한 대형 목재 트러스와 GLT 기둥-보로 구성된다. 목재 트러스는 수평 및 수직 방향의 전체적인 하중을 부담하며, 건축물에 필요한 강성과 안정성을 제공한다. 목재 트러스는 횡력 저항 능력을 갖추고 있어 바람과 지진과 같은 외부하중에 효과적으로 대응한다(Liven & Abrahamsen, 2023). 또한, 구조물에서 가장 큰 부재인 모서리 기둥(Corner Columns)은 단면 치수가 625 mm × 1485 mm로 설계되었으며, 트러스와 보를 통해 전달되는 수직하중을 지지하여 구조적 안정성을 유지한다. Sara Cultural Center는 측면에 CLT 코어를 설치하고, 사전 제작된 CLT 모듈을 적층하는 방식으로 건설되었다. 건축물의 용도와 하중조건에 따라 저층부와 고층부에 서로 다른 구조시스템을 적용하였다. 저층부는 CLT 패널을 활용하여 공연장과 같은 대공간을 효과적으로 구현했으며, 고층부는 GLT 기둥-보와 강재 트러스를 결합한 하이브리드 구조시스템을 도입하여 구조적 안정성을 확보하였다. Mjøstårnet와 Sara Cultural Center는 대규모 목재 기반 건축물로, 철근콘크리트의 구조적 사용을 배제함으로써 부족한 수평하중에 대한 횡력 저항을 보완하기 위해 대형 목재 트러스 또는 강재 트러스를 활용하였다.
Table 2.
European case studies of mid-to-high rise timber buildings
Figure 6은 (a) Mjøstårnet와 (b) Sara Cultural Center의 건설공법을 나타낸다. 두 건축물은 북미 지역의 건축사례와 주요 건설공법에서 많은 유사점을 나타냈다. 대규모 목재 기반 건축물은 정보의 정확성이 부족할 경우 건설 비용 증가와 공사 지연의 위험이 발생할 수 있다. 이를 방지하기 위해 BIM 기반의 가상설계 및 시공 방식을 도입하여, 모든 관련 이해관계자가 공통 플랫폼을 통해 정확한 데이터를 공유하고 협업할 수 있도록 하였다(Abrahamsen, 2017; Schmitz, 2022). 특히, Sara Cultural Center는 최대 19개의 기관이 공동으로 BIM 기반 3차원 모델링 작업에 참여하여, 건설단계에서 오류를 줄이고 현장에서의 작업을 최소화하였다. Mjøstårnet의 대형 목재 트러스, GLT 기둥-보, CLT 패널은 현장에서 신속하게 조립할 수 있도록 설계되었다. 특히, 외피 패널은 공장에서 단열재와 창호를 포함한 완제품 형태로 사전 제작된 후 건설 현장으로 운송되었으며, 이러한 방식을 통해 주당 한 개 층씩 공사를 완료할 수 있었다. 한편, Sara Cultural Center의 6층부터 18층까지의 호텔 객실은 공장에서 사전 제작된 CLT 패널 기반의 박스 형태(Box-shaped) 모듈로 구성되었다. 각 모듈에는 강재 브라켓과 커넥터가 설치되어 있어, 모듈 간의 연결이 용이하며 현장 조립 과정에서 안정성과 효율성이 크게 향상되었다. 이러한 모듈화 방식은 공사 기간을 1년 단축하는데 기여했으며, 원격지에서 제작된 모듈을 현장에서 조립함으로써 건설 교통량을 80% 절감하였다. 이러한 건축사례는 대규모 목재 기반 건축물에서의 사전 제작 및 모듈화 기술의 효과를 입증하는 대표적인 사례로 평가된다.
두 건축물에 사용된 대규모 목재의 대부분은 인근 산림에서 조달되었다. Mjøstårnet는 건설 현장에서 약 15 km 떨어진 지역에서 벌채된 16,000그루의 가문비나무를 활용하여 총 4,000 m3의 CLT 패널과 GLT 기둥-보를 공급받았다. 한편, Sara Cultural Center는 약 50 km 떨어진 Bygdsiljum와 Renholmen 지역에서 목재를 조달하여 건설비용을 획기적으로 절감할 수 잇었다. 이러한 지역 자재 활용은 운송비용과 시간을 절감하고 환경 영향을 최소화하는데 기여했으며, 지역 경제를 활성화하는 긍정적인 효과를 창출하였다.
3.3. 대한민국
우리나라에서 대규모 목재 기술을 활용하여 건축된 사례로는 (1) 한그린목조관, (2) 산림유전자원부 종합연구동, (3) 산림복지종합교육센터가 있다. 이러한 건축사례는 국내 목구조 건설기술을 활용한 상징적인 사례로, 대규모 목재 기반 건축방식의 중·고층화 가능성을 보여주며, 국내 대규모 목재 활용 기술의 발전과 함께 중고층 목구조 건축물의 안정성 및 내구성을 입증하는 중요한 역할을 하고 있다. 그러나, 산림복지종합교육센터를 제외한 다른 건축사례는 본 연구에서 정의한 중고층 목구조 건축물 기준에 부합하지 않는다. 따라서, 본 연구에서는 대전광역시에 위치한 산림복지종합교육센터를 국내 중고층 목구조 건축물 사례로 선정하여, 이를 기반으로 북미 및 유럽의 건축사례와 건설비용 및 공사기간을 비교 분석을 수행하였다.
Table 3은 산림복지종합교육센터의 사례 분석 결과를 나타낸다. 산림복지종합교육센터는 건축물 높이 28 m(7층)로, 국내 최고층 목구조 건축물로 기록되었다. 이 건축물은 북미 지역의 대표 사례와 유사하게 철근콘크리트 코어 기반의 하이브리드 구조시스템을 적용하였다. 대규모 목재 기술은 국내산 낙엽송으로 제작된 최대 550 mm × 550 mm 규격의 GLT 기둥-보를 주요 구조부재로 활용하였다. 또한, 일부 벽체와 슬라브에 CLT 패널을 적용하여 대규모 목재를 사용한 중고층 목구조 건축물의 실현 가능성을 입증하였다.
Table 3.
European case studies of mid-to-high rise timber buildings
| Structures |
Floor (Height, m) |
Total floor area (A, m2) |
Costs (B, million KRW) |
Period (C, months) |
B/A (million KRW/m2) |
C/A (m2/day) |
| Reinforced concrete |
7 (27) | 9,812 | 65,000 | 37 | 10.6 | 15.5 |
Figure 7은 산림복지종합교육센터의 공사 현장을 나타낸다. 산림복지종합교육센터의 대규모 목재 공사는 목구조 건축의 모듈화 공법이 충분히 도입되지 않아, 전통적인 시공 방식에 크게 의존하고 있다. 이로 인해, 북미와 유럽의 사례에서는 비계를 거의 사용하지 않는 반면, 국내 사례에서는 비계를 적극적으로 활용하였다. 현장 작업 중심인 국내 건설 방식에서는 목재의 가공과 조립이 대부분 현장에서 이루어지며, 이는 시공 속도와 효율성에 한계를 초래한다. 반면, 북미와 유럽에서는 OSC 공법을 통해 공장에서 사전 제작된 부재를 현장에서 조립함으로써 현장 작업 시간과 비계 사용을 최소화하였다. 산림복지종합교육센터의 건설단계에서 배관 및 전선의 간섭도가 충분히 검토되지 않아, 시공 중단과 설계 변경이 반복되는 문제가 발생하였다. 따라서, 국내에서도 공사기간 단축과 시공 품질 개선을 위해 BIM 기반의 통합 플랫폼을 관련 이해관계자가 적극 활용하여, 공정 간 간섭도를 사전에 검토하고 설계 오류를 방지할 필요성이 있다.
4. 사례 분석
4.1. 중고층 목구조 건축물 사례
본 연구에서는 북미와 유럽의 중고층 목구조 건축물 사례를 바탕으로 건축물의 연면적과 높이가 건설비용과 공사기간에 미치는 영향을 분석하고자 산점도 분석을 수행하였다. Figure 8은 건축물의 연면적과 높이에 따른 건설비용 분포를 나타낸다. 북미와 유럽에서 건축물의 연면적과 높이가 증가할수록 건설비용이 상승하는 경향이 확인되었다. 이러한 요소들은 건설비용과 양의 상관관계를 나타냈다. Figure 9는 건축물의 연면적과 높이에 따른 공사기간 분포를 나타낸다. 건축물의 연면적과 높이에 따른 공사기간의 경향은 건설비용과 유사한 패턴을 나타내며, 이는 건축물의 연면적과 높이가 건설비용과 공사기간에 중요한 영향 요인임을 의미한다. 특히, Mjøstårnet와 Sara Cultural Center의 사례는 건축물 높이가 유사하지만, 연면적에서 약 3배 미만의 차이가 있음에도 공사기간이 동일하게 나타났다. 이러한 결과는 Sara Cultural Center에서 사용된 대규모 목재 기반 OSC 공법의 시공 생산성을 입증한다. 해당 사례에서는 공장에서 사전 제작된 호텔 객실 모듈을 적층하는 방식을 통해 연면적 증가로 인한 공정 부담을 효과적으로 상쇄하였다. 건설공법의 기술적 수준이 공사기간 단축에 중요한 요인으로 작용할 수 있음을 보여주며, 중고층 목구조 건축물의 건설 효율성 확보를 위해 대규모 목재 기반 OSC 기술의 도입 필요성을 강조한다.
4.2. 건설비용 및 시공 생산성
Figure 10은 중고층 목구조 건축물의 (a) 단위 면적당 건설비용과 (b) 일일 시공면적을 나타낸다. 국내의 단위 면적당 건설비용은 6.62백만 원/m2으로 북미와 유럽의 중앙값 대비 약 12%, 47% 높은 수준을 보였다. 또한, 일일 시공면적은 8.71 m2/day로 북미와 유럽 대비 각각 약 66%, 45% 낮은 시공 생산성을 나타냈다. 국내의 단위 면적당 건설비용이 상대적으로 높은 주요 원인으로는 (1) 대규모 목재 관련 건설기술의 부족과 (2) 목재 자재 수급 인프라의 미비로 사료된다. 북미와 유럽에서는 대규모 목재를 활용한 건설기술의 노하우가 오랜 기간 축적되어 있으며, 이를 기반으로 다양한 목구조 건축물이 성공적으로 건설되고 있다. 또한, 해당 지역에서는 건설 현장 인근에 목재를 안정적으로 공급받을 수 있는 풍부한 산림 자원과 제조 인프라가 갖추어져 있다. 반면, 국내에서는 대규모 목재를 활용한 중고층 목구조 건축 관련 기술력과 시공 경험이 충분히 축적되지 않은 상황이다(Kim, 2023; Park & Choi, 2024). 아울러, 국내는 목재 자재를 대량으로 생산하거나 안정적으로 수급할 수 있는 인프라가 부족하여, 목재 자재의 비용이 건설비용 상승의 주요 요인으로 작용하고 있다(Nam, Lim, Kang, & Ahn, 2021).
한편, 국내의 일일 시공면적이 낮은 주요 원인으로는 (1) 현장 작업 중심의 전통적인 시공 방식과 (2) 대규모 목재 기반 OSC 공법의 기술력 부족으로 판단된다(Gasparri & Aitchison, 2019). 본 연구에서 제시한 북미와 유럽의 대표 사례에서는 대규모 목재 기반 OSC 공법을 적극적으로 활용하여 현장 공정을 최소화함으로써 공사기간을 크게 단축하고 있다. 반면, 국내에서는 중고층 목구조 건축물에 관한 OSC 공법이 충분히 도입되지 않아, 여전히 현장 작업에 의존하는 경향이 있다. 대규모 목재 기반 OSC 공법의 효과적인 도입을 위해서는 초기 설계단계에서 BIM 기반의 통합 플랫폼을 활용하여 이해관계자들이 건설단계에서 발생할 수 있는 잠재적 충돌을 제거해야 한다(Chong & Zhang, 2021; Mehdipoor, Iordanova, & Al-Hussein, 2023). 그러나, 국내에서는 중고층 목구조 건축물에 관한 비주얼 커뮤니케이션 활용이 부족한 상황이다(Choi, 2024). 이러한 기술적 한계는 건설 과정에서 설계와 시공 간의 연계성을 약화시키고, 시공 효율성을 저해하는 요인으로 작용한다. 따라서, 국내 중고층 목구조 건축물의 시공 생산성을 향상과 시공 품질 확보를 위해서는 대규모 목재 기반 OSC 공법과 BIM 기반의 통합 플랫폼을 활용한 이해관계자의 협업 체계 구축이 필수적이다.
5. 결 론
본 연구에서는 중고층 목구조 건축물의 건설비용과 공사기간을 추정할 수 있는 기초자료를 구축하고, 국내 목구조 건축산업의 기술적 한계점을 도출하기 위해 북미와 유럽의 선진사례를 조사·분석하였다. 특히, 북미와 유럽의 최신 중고층 목구조 건축물 사례에서 도출된 건설비용과 일일 시공면적을 국내 사례와 비교하여, 국내 중고층 목구조 건축물의 개선 방향과 극복해야 할 문제를 검토하였다. 주요 결론은 다음과 같다.
(1) 국내의 단위 면적당 건설비용은 6.62백만 원/m2으로 북미와 유럽 대비 12%, 47% 높은 수준을 보였다. 이는, 국내의 대규모 목재 활용 기술력 부족과 목재 자재의 안정적인 수급 인프라 부재에서 기인한 것으로 판단된다. 특히, 국내는 목재 자재를 대량 생산하거나 안정적으로 공급받을 수 있는 인프라가 부족하여, 자재 비용이 상대적으로 높게 형성되고 있다.
(2) 국내의 일일 시공면적은 8.71 m2/day로, 북미와 유럽 대비 낮은 수준으로 나타났다. 이는, 전통적인 현장 작업 중심의 시공 방식과 대규모 목재 기반 OSC 공법의 미비에서 기인한다. 북미와 유럽에서는 OSC 공법을 활용하여 공장에서 사전 제작된 부재를 현장에서 조립함으로써 공사기간을 단축하고 있으나, 국내에서는 이러한 기술 도입이 미흡하여 시공 생산성이 저하되고 있다.
(3) 국내 중고층 목구조 건축물의 실현 가능성과 경제성을 확보하기 위해서는 안정적인 목재 공급망 구축과 대량 생산 체계 마련, 대규모 목재 활용 기술력 축적 및 기술 인력 양성, 그리고 OSC 공법 도입 및 BIM 기반 통합 플랫폼을 활용한 협업 체계 구축을 통해 공정 간 간섭을 최소화하고 공사기간 단축과 품질 향상을 도모해야 한다.
향후 연구에서는 국내 중고층 목구조 건축물의 실현 가능성을 높이기 위해 대규모 목재 자재 수급 인프라의 안정화 전략을 수립할 예정이다. 또한, 국내외 중고층 목구조 건축물의 구조·내화 설계기준 및 제도적 차이를 분석하여 개선 방향을 제시할 계획이다.
