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• 첨단 목재 과학 기술로 목재의 이용 가치를 높이다

  산림청 국립산림과학원(원장 전범권)은 11월 18일(수)부터 21일(토)까지 4일간 목재 이용기술 분야의 「연구성과 현장 설명회」를 ‘2020 대한민국 목재산업박람회’가 열리는 서울 코엑스 1층 B홀에서 개최한다고 밝혔다. 이번 연구성과 현장 설명회는 목재 이용에 관한 최신 정보 제공과 국립산림과학원이 개발한 다양한 목재 이용기술을 소개하고 이를 관련 업계에 알리기 위하여 마련되었다. 이번 현장 설명회에서는 친환경 목재를 활용한 건축 및 유지보수 기술과 미세 목재를 이용한 미래 원료 개발 기술에 관한 정보를 한눈에 파악할 수 있다. 설명회에서는 구조용직교집성판(CLT) 등과 같은 첨단 공학목재를 사용하여 최신 목조기술로 축조한 국내 최대 규모 공공 목조건축물 ‘산림생명자원연구부 종합연구동(수원)’, 국내 최고층 목조건축물인 ‘한그린 목조관(영주)’ 과 최초 차량용 목조교량 ‘한아름교(양양)’를 소개한다. 또한, 목조건축물의 유지를 위한 흰개미 방제법과 화재와 유해가스로부터 국민의 안전을 보호할 수 있는 친환경 목섬유 단열재 제조 및 난연제 등 국립산림과학원의 특허기술을 활용한 제품들을 선보인다. 이외에도 미세 목재를 활용한 리튬황 종이 전지, 화석연료 대체 친환경연료와 같은 미래 산업 적용 기술과 국내 향료식물로부터 추출한유용 식물 정유를 소개하고 체험하는 코너도 운영할 계획이다. 이번 현장 설명회를 개최한 국립산림과학원 이성숙 목재이용연구부장은 “국립산림과학원에서 개발한 목재 관련 기술들이 목재의 이용 가치를 높이고, 관련 산업 분야에서도 활발하게 활용되기를 바라며, 이를 통해 우리 생활에 목재가 널리 사용되기를 기대한다.”라고 말했다. 

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  2020-11-17

• 국내 최초 차량용 목조교량, 8년이 지나도 끄덕없어

  국립산림과학원이 2012년 개발한 고속도로용 목조교량의 모니터링 결과 8년이 지나도 목재의 구조 안전성과 내구성에 문제가 없는 것으로 밝혀졌다. 한국형 목조건축 프로젝트 ‘한그린’의 일환으로 건설된 국내 최초 차량용 목조교량인 ‘한아름교’는 교량의 주요 구조부가 국산 리기다소나무 구조용 집성재로 제작된 길이 30m, 폭 8.4m 규모의 차량 2대가 동시에 다닐 수 있는 1등교(국토교통부 ‘도로교 설계기준’에 따라 차선당 44톤의 차량 하중을 견딜 수 있는 교량)이며, 이 교량으로 한 해 약 3만 대의 차량이 통행해 왔다. 산림청 국립산림과학원(원장 전범권)은 지난 8년간 분기별로 이루어진 ‘한아름교’ 모니터링을 통해 변형(수평과 수직, 접합부)과 처짐, 온도와 습도에 의한 영향 등의 조사를 통해 교량의 구조적 안전성을 확인하고, 야외 대형 목조시설물의 내구계획을 수립하였다고 밝혔다. ‘한아름교’ 모니터링 결과, 시간에 따른 교량의 수직·수평 변형과 접합부 형상 변화 차이는 약 3% 미만으로 경미하였으며, 모니터링 중 차량 운행에 따른 교량의 최대 처짐량은 18.3mm로 구조해석에 의해 계산된 허용처짐량(83.3mm)의 약 22%에 불과하였다. 구조용 집성재로 이루어진 교량 바닥의 압착된 밀도를 나타내는 압체력(壓締力)은 주변 온도·습도의 영향을 받아 겨울철에는 압체력이 작아지고 여름철에는 커지는 등 목재가 수축하거나 팽윤하는 정도의 차이가 있으나 측정된 최소 압체력은 초기 압체력의 약 69% 수준으로 재압체 시점인 40%보다는 높았다. 한편 표면의 목재 손상을 확인해본 결과 응력적층상판, 난간 및 교량 상단의 부재에서 치마버섯(Schizophyllum commune), 갈색부후균 등 목재를 손상시키는 자실체가 부재의 표면 관찰에서 확인되었으나 강도에는 문제가 없었다. 표면 손상은 내구계획을 수립을 통하여 수정된 설계로 해결방법을 마련하였으며, 이를 바탕으로 강도적 손실 여부를 확인하기 위한 비파괴실험법을 정립하였다. 또한 보수가 필요하다고 확인되는 부재에는 친환경 수용성 목재 방부제(CuAz) 및 붕소막대 등의 보존처리를 실시하였다. 특히 수분에 직접 노출되고 물 고임이 발생한 윈드브레이스(Wind Brace)는 교체하였으며, 교체 시 설계를 수정하여 문제점을 해결하였다. 국립산림과학원 목조건축연구과 심국보 과장은 “야외 시설물 계획과 설계에서는 구조적인 문제뿐만 아니라 내구설계를 포함한 내구계획이 중요하다.”라며 “‘한아름교’ 모니터링을 통하여 현재 미흡한 야외 목조 시설물의 관리 방법을 수정할 수 있었으며, 수립된 내구계획으로 목재가 적절하게 관리되어 오랜 기간 안전하고 효율적으로 야외 목조 시설물을 사용될 수 있을 것이다”라고 덧붙였다. 국립산림과학원은 기후변화에 대응하여 이산화탄소 흡수 능력이 떨어지는 나이든 나무는 베어서 고부가가치 목재 제품으로 이용하고, 베어낸 자리에 생장이 왕성한 어린 나무를 심고 가꾸어 새로운 탄소흡수원을 증진시키는 탄소순환시스템의 정착을 위해 국산 목재를 이용한 목조건축 및 목재제품 기술 개발 연구를 지속적으로 수행해나갈 계획이다.

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  2019-05-09

• 산림청 국립산림과학원, 나무로 지은 고층 아파트, 회색 도시에 생명력을 불어넣다

  국립산림과학원(원장 남성현)이 미래창조형 도시 재생에 필요한 아파트와 도시공간을 친환경 목재로 수놓을 연구를 추진한다. 국립산림과학원은 목재로 30층 이상의 초고층 아파트를 짓는 데 필요한 공학목재인 직교집성재(CLT)를 개발하고, 목조교량 개발에 이어 넓은 공간에 어울리는 테라스로 도시 재생사업을 추진하는 데 필요한 시스템 기술을 개발하였다. 이미 국내 최초로 고속도로에도 적용이 가능한 2차로(二車路), 간격 30m의 차량용 목조교량을 개발하여 강원도 양양군 미천골 자연휴양림에 설치한 바 있다. 현재 국립산림과학원 목조건축연구팀은 지진과 화재에도 끄떡없는 초고층 아파트를 수개월의 단기간에 지을 수 있는 새로운 개념의 직교집성재와 구조용집성재를 개발 중이다. 또한 내년 상반기 준공을 목표로 지상 4층, 4,500㎡ 규모의 산림유전자원연구동을 시공하여 공공건축 부문에서도 목조건축 기술을 선도해가고 있다. △CLT : 구조용 면재료(Cross Laminated Timber), 목리방향을 서로 직교하도록 배치하고 적층하여 목재의 이방성(異方性 : 물체의 물리적 성질이 방향에 따라 다른 성질)에 따른 변형을 최소화 한 목질 판상재료. 목조건축을 통한 도시 목조화는 전 세계적으로 도시를 친환경적으로 재생하기 위한 적극적 방안으로 각광받고 있다. 일본은 목재의 장점을 이용하여 노후된 도시 환경에 활력을 불어넣기 위해 도시 설계에 목재 이용을 확대하는 사업을 진행 중이다. 올해 2월에는 대규모 목재테라스를 도심 도로에 설치하여 도시 환경을 개선하였으며, 목재가구 DIY(Do It Yourself) 활동을 통해 목재문화를 지속적으로 보급하는 데 힘쓰고 있다. 고층 목조건축물 건설도 한창이다. 캐나다는 리치몬드 올림픽 빙상경기장과 축구장 등 대형 스포츠 시설에 목조건축을 활발히 적용하고 있으며, 목조건축 기술을 획기적으로 개선하여 30층 아파트를 비롯한 초고층 건물의 설계를 완료하였다. 2009년 영국 런던에는 29세대가 살 수 있는 목조아파트 ‘슈타트하우스(Stadthaus)’가, 2013년 호주 멜버른에는 10층 높이의 목조아파트 ‘포르테(Forte)’가 지어졌다. 오스트리아와 노르웨이 등의 유럽에서도 목조전망대를 비롯한 목조아파트, 고층 목조건물이 완공되거나 설계를 마친 상태다. 국립산림과학원은 대한건축학회, 한국목재공학회와 공동으로 8월 26일(수) 경기도 광주에서 ‘목조건축 국제심포지엄’을 개최한다.    심포지엄에서는 목조건축분야 세계 석학들이 참석하여 ‘도시 목조화’와 ‘고층 아파트의 지진과 화재 안전’ 등 삭막한 도시에 목재를 활용한 도시 기반시설과 목조건축을 활용하여 도시 곳곳을 사람 중심의 환경 친화적 공간으로 바꾸기 위한 구체적인 기술과 사례를 공유하게 된다. △도시 목조화 : 산림과 도시에 활력을 불어넣기 위해 도시 설계에 목재 이용을 확대하는 것 목조건축 연구에서 탁월한 성과를 인정받아 세계 3대 인명사전인 마르퀴즈 후즈후(Marquis Who’s Who in the World) 2016년판에 등재가 확정된 국립산림과학원 재료공학과 박문재 과장은 “세계 목조건축 시장은 우리 예상을 뛰어넘을 정도로 빠르게 도시화와 대형화를 지향하고 있다”면서, “우리나라도 대형 목조건축과 도심의 친환경 목조시설에 필요한 기술 확보에 더욱 주력할 것”이라고 밝혔다. 국립산림과학원은 세계목조건축대회(WCTE 2018) 서울 총회 유치 성공을 발판으로 우리나라와 세계의 목조 도시화와 대형화를 앞당기기 위해 최선을 다할 계획이다. △세계목조건축대회(World Conference on Timber Enigineering; WCTE) : 50여개국 1천여명의 학계와 건축계, 산업계가 참석하는 세계최고 권위, 최대 규모의 가술대회로 ‘88 시애틀 대회를 시작으로 2년마다 개최하고 있으며, 국립산림과학원이 작년 8월 캐나다 퀘백총회에서 WCTE 2018 서울총회 유치에 성공  

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  2015-08-25

• 국내 최초 차량용 목조교량, 미래로 가는 녹색기술!

  국내 최초의 차량용 목조교량 ‘ᄒᆞᆫ아름교’를 실제로 이용할 수 있는 날이 머지않았다. 국립산림과학원(원장 윤영균)은 19일, 미천골자연휴양림과 인근 해담마을 세미나실에서 ᄒᆞᆫ아름교의 준공식 및 준공기념 심포지엄을 개최했다. 한아름교는 고속도로에도 적용 가능한 1등교로서 미래창조 녹색기술과 친환경성, 창의성을 인정받는 등 토목학계에서 주목하는 건축물이다. 올해 초 올해의 토목구조물 시상에서 수상의 영예를 안은 바 있다. 이번 ᄒᆞᆫ아름교 준공식에서는 ᄒᆞᆫ아름교의 설계ㆍ제작ㆍ시공에 적용된 세부기술의 소개와 함께 목조교량 설계기준의 마련 등 추후 발전방향에 대한 논의가 이뤄졌다. 국립산림과학원 재료공학과 김광모 박사는 “이 행사를 통해 ᄒᆞᆫ아름교의 준공을 기념함과 동시에 향후 국내 목조기술의 발전 방향에 대한 정보를 공유할 수 있어 뜻 깊었다”고 전했다. 한편, ᄒᆞᆫ아름교 조성은 목재와 토목분야가 융합된 소규모 연구과제에서 나온 기술이 활용됐으며, 이는 학제 간 협력을 통해 친환경성과 실용성을 동시에 이뤄낸 구조물로 평가받고 있다.

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  2013-04-19

• 국내 최초 차량용 나무다리 준공

      국내 최초의 차량용 목조교량이 19일 준공식을 갖고 실제로 차량 통행이 가능한 명물 나무다리로 탄생했다. 국립산림과학원(원장 윤영균)은 이날 오후 강원도 양양군 서면 미천골자연휴양림에서 ‘한아름교’ 준공식을 가졌다. 이날 준공식에는 산림청과 한국목재공학회, 대한토목학회, 한국목조건축협회, 한국도로교통협회 등의 관련 인사와 지역주민 등 200여명이 참석했다.   국립산림과학원 목구조연구팀이 개발한 한아름교는 국산 리기다소나무 구조용 집성재로 만든 지간(교각 또는 교대 위의 상부 구조를 지탱하고 있는 받침점 사이의 거리) 30m의 2차선(폭 8.7m) 규모로 고속도로에서도 적용 가능한 1등교다. 이 다리는 올해 초 대한토목학회가 주는 ‘올해의 토목구조물’ 상을 받았다.   차량통행용 목조교량은 미국이나 일본에서는 보편화돼 있고 유럽에서 특히 많이 활용되고 있지만 그동안 우리나라에는 전혀 이용되지 않았다.   국립산림과학원 재료공학과 김광모 박사는 “한아름교는 목재와 토목 분야 기술을 융합 활용해 만들었다.”며 “학제간 협력을 통해 친환경성과 실용성을 동시에 이뤄낸 구조물로 평가받고 있다.”고 설명했다.

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  2013-04-19