매스 팀버 시공

매스 팀버 시공: 나무로 짓는 미래를 위한 건물

 재료 과학, 구조 엔지니어링 및 지속가능한 생태계의 종합체인 매스 팀버 시공은 최첨단 건축 기술로 발전하고 있습니다.

목재로 지은 호텔의 데크에 서 있는 남성과 여성

이미지 제공: Casey Dunn

매스 팀버 시공 개요

매스 팀버는 목재 조각을 접착하거나, 못으로 연결하거나, 맞춤 못으로 접합하여 강도를 크게 높인 복합 건축 자재입니다. 매스 팀버 시공의 강력한 이점은 콘크리트나 강철과 같은 기존 건축 자재와 견줄 만한 강도를 갖추고 있으면서도, 탄소를 격리하는 능력 덕분에 훨씬 더 친환경적인 옵션이라는 것입니다.

글루램(집성목 구조재)의 조립

매스 팀버의 유형

  • 글루램(집성목 구조재)은 길고 평행하게 절단된 목재를 접착제로 연결하는 방식으로 제작합니다. 일반적으로 구조 지주, 기둥 및 보 제작 등에 사용됩니다. 글루램(집성목 구조재)은 대규모로 확장 가능하기 때문에 교량 건설에 적합합니다.
  • NLT(못접합 구조용 집성판)는 평행하게 절단된 목재 조각의 가장자리를 못이나 나사로 연결하여 제작합니다. NLT는 일반적으로 바닥과 천장에 사용됩니다.
  • DLT(도웰접합 구조용 집성판)는 NLT와 유사하며, 평행하게 절단된 목재 조각의 가장자리에 CNC 밀링으로 구멍을 뚫어 도웰(장부촉)로 연결합니다.
  • CLT(구조용 집성판)는 용도가 가장 다양한 매스 팀버 유형으로, 다층으로 이루어진 높은 건물의 하중 지지 벽, 지붕 및 바닥 패널에 적합합니다. CLT는 규격 목재를 수직(교차) 패턴으로 쌓아 제작합니다.

매스 팀버로 시공한 집의 내부

매스 팀버를 사용한 건축

매스 팀버는 1990년대에 유럽에서 개발되었으며 2000년대 중반부터 북미에서 인기를 얻고 있습니다. 캐나다에서 몇몇 프로젝트가 진행된 이후인 2016년에 미국 최초의 현대식 고층 목조 건물이 완공되었습니다.

 

고층 매스 팀버 건물 프로젝트가 가장 주목받고 있긴 하지만, 이 건축 시스템은 대형 상점, 대학 시설, 경기장, 교량 등 거의 모든 유형의 건물에 적합합니다. 매스 팀버는 강철 및 콘크리트보다 가벼우며, 바로 설치할 수 있도록 미리 규격에 맞춰 절단된 상태로 현장에 도착합니다. 따라서 사전 제작된 건축 자재를 사용하는 경우처럼 건설 현장을 깨끗하고 안전하게 관리할 수 있습니다. 콘크리트를 붓고 강철을 용접하는 과정이 현장에서 이루어지는 방식과 대조됩니다. 구조적으로 매스 팀버는 단순한 기둥 및 보 구조부터 조립식 시스템에 이르는 다양한 골조 시스템이나 여러 하이브리드 강철 보강재와 함께 사용됩니다.

 

목재 시공 설계는 재생 가능한 자원이라는 특성에 힘입어 발전을 가속화하고 있습니다. 이는 모든 건축 구성요소를 통틀어 매우 드문 특성입니다. 더욱이 나무는 자라면서 이산화탄소를 격리하는데, 이는 매스 팀버의 대표적인 이점이기도 합니다. 게다가 매스 팀버는 수확하고 가공하는 과정에서 상대적으로 적은 양의 탄소를 배출합니다. 광범위한 학술 연구의 대상이 되고 있는 매스 팀버는 건축 성능 및 건축 자재의 형태에 대한 새로운 지평을 열고 있습니다. 규제와 건축 규정의 지형 역시 발전하고 있습니다. 2021년 국제 건축 규정(IBC)은 최대 18층 높이 건물에 대한 CLT 사용을 승인했습니다. 이는 새로운 건축 자재 시스템을 단번에 규제 안에 들여온 전례 없는 발전입니다.

매스 팀버의 이점

화재 안전성

CLT는 두께가 있어 발화가 어렵고, 발화하더라도 외부의 불연성 숯 층이 화재로부터 조립품을 보호하고 중요한 구조의 붕괴를 지연시킵니다. CLT는 최대 3시간까지 화재 저항성을 유지할 수 있으며, 화씨 1,800도까지 견딜 수 있습니다. 

 

지진 안전성

매스 팀버는 가볍기 때문에 작은 기반 구조로도 건물을 지지할 수 있으며, 이로 인해 지진 발생 시 그로 인한 영향이 감소합니다.

 

다기능성

매스 팀버는 다양한 구조적 기능에 사용될 수 있습니다. 여기에는 보, 기둥, 패널 및 수직 벽 등이 포함됩니다. 내부 구조, 외부 쉘 또는 내부 마감과 같이 건물의 거의 모든 부분에서 활용될 수 있는 매우 희귀한 자재에 속합니다.

 

심미성 및 질감

모든 건축 자재가 심미적으로도 훌륭한 것은 아닙니다. 그러나 매스 팀버는 실용성과 심미성을 두루 갖추었습니다. 매스 팀버로 제작된 기둥은 촉감이 좋고, 외관이 훌륭하며, 기분 좋은 향이 있어 그 자체만으로 특별한 설계 경험을 선사합니다.      

 

장점

매스 팀버의 무게는 콘크리트의 5분의 1에 해당하며 강철보다는 10배 이상 가볍습니다. 매스 팀버의 강도는 구조 적용 분야에 따라서는 콘크리트 및 철강과 견줄 만합니다.  

 

지속가능성

조립 설비에서 강철 1톤이 생산될 때마다 이산화탄소가 0.6톤 배출됩니다. 시멘트는 1톤이 생산될 때마다 0.5톤의 이산화탄소가 배출됩니다. 반면에 매스 팀버 1세제곱 미터는 1톤의 이산화탄소를 격리하고 흡수할 수 있습니다.

 

매스 팀버 시공을 위한 소프트웨어

Revit, AutoCAD, Civil 3D, Autodesk Forma 등을 포함하는 설계자, 엔지니어 및 시공업체를 위한 강력한 BIM 및 CAD 도구


강력한 BIM(빌딩 정보 모델링) 도구를 사용하여 빌딩을 계획, 설계, 시공 및 관리할 수 있습니다.


향상된 인사이트, AI 자동화 및 공동 작업 기능을 갖춘 2D 및 3D CAD 도구. 서브스크립션에는 데스크톱, 웹, 모바일용 AutoCAD 및 7가지 전문화 툴셋이 포함됩니다.


매스 팀버 및 중목 구조 프로젝트

샌프란시스코의 1 De Haro 내부에서 보이는 목재 마감재

Perkins+Will

캘리포니아 최초의 다층 매스 팀버 건물

샌프란시스코의 1 De Haro는 지속가능성에 대한 열정을 보여주는 본보기로, 생애 주기 전반에 걸친 탄소 관리를 통해 포착 가능한 기회를 보여줍니다.

 


이미지 제공: David Wakely

저녁 무렵 오스틴의 마그달레나 호텔 모습.

Lake|Flato Architects

DLT를 사용하여 건설한 오스틴의 부티크 호텔

Lake|Flato의 마그달레나 호텔 프로젝트는 북미 최초로 건설된 매스 팀버 부티크 호텔로, 건물의 생애 주기 동안 발생하는 내재 탄소량에 초점을 맞춘 설계를 선보입니다.

 


이미지 제공: Casey Dunn

가공 대나무로 만들어진 마감재

BamCore

가공 대나무로 만들어진 우아한 구조물

Grass House는 페인트 및 회반죽부터 석조, 치장 벽토 및 탄화목에 이르는 다양한 맞춤형 파사드와 마감재를 선보입니다.

 


팟캐스트: 매스 팀버가 시공을 변화시키는 방법

Autodesk University 2023에서 Timberlab의 디지털 시공 엔지니어인 Ariana Cohn은 매스 팀버가 오늘날 시공을 어떻게 변화시키고 있는지, 일반적인 오해는 어떤 것이 있는지, 방법론에 대해 낙관해야 하는 이유, 그리고 취할 수 있는 조치에 대해 이야기했습니다. 

AU 세션: 매스 팀버를 활용하여 기후 변화에 대응하다

기후 변화에 대응하는 매스 팀버 시공의 혁신적인 잠재력과 건물 지속가능성에서 내재 탄소 배출이 맡고 있는 역할에 대해 알아보세요. 업계 전문가로부터 건물 설계 및 시공의 지속가능성을 높이는 혁신적인 기법과 기술에 대해 알아보세요.

매스 팀버 설계 리소스

가공 목재 제품이 건설 과정의 내재 탄소 배출량 감소를 어떻게 지원하는지 알아보세요. 기후 위기를 해결하면서 동시에 수요 증가에도 대응하는 방법에 대한 궁금증도 해결하세요.

 

이 고객 사례는 기존 콘크리트 구조물과 비교하여 매스 팀버 시스템을 활용한 중층 주택이 가지는 탄소 배출량 감소, 관련 비용 절감 및 일정 단축 효과를 보여줍니다.

 

이 문서에서는 매스 팀버의 다양한 유형, 용도 및 이점에 대해 설명합니다.

 

경기장 건설은 막대한 비용이 소요될 뿐 아니라 환경에도 상당한 영향을 미칩니다. 반면, 모듈식 목재 구조는 더욱 친환경적이고 유연한 공간을 제공할 수 있습니다.

 

대나무는 콘크리트의 압축 강도와 강철의 인장 강도를 갖추고 있으면서, 성장 과정에서는 탄소를 격리하고 가공 과정에서도 탄소를 배출하지 않습니다. 빠른 성장이 가능하며, 속이 비어 있어 가볍습니다.

 

매스 팀버 시공에 대한 FAQ(자주 묻는 질문)

매스 팀버 시공과 CLT의 차이점은 무엇입니까?

매스 팀버는 여러 유형의 가공 목재 조합에 적용되는 일반적인 용어입니다. 교차 적층식 CLT(구조용 집성판)는 매스 팀버에 속하는 유형 중 하나입니다. 규격 목재를 수직 패턴으로 쌓아 결합하여 제작하는 CLT는 유연성이 뛰어나며 주요 구조 부재, 마감 패널, 바닥, 지붕, 기둥 및 보 등의 하중 지지 요소로 활용할 수 있습니다.

매스 팀버와 중목 구조의 차이점은 무엇입니까?

매스 팀버 구성요소는 정확한 가공을 통해 제작되어 특정 구조적 하중 및 성능 목표를 충족하는 여러 개의 목재 조각으로 된 합성 조립품입니다. 중목 구조는 대형 나무를 가공해 만든 통나무 목재를 비교적 변형 없이 건물의 골조에 사용하는 방식을 가리킵니다.

매스 팀버는 얼마나 오래 지속됩니까?

매스 팀버는 비교적 새로운 건축 기술이기 때문에 건물의 전체 수명에 대한 데이터가 충분하지 않습니다. 하지만 거의 1,000년이 넘은 전통적인 목재 건물이 현존하고 있으며, 이러한 건물은 일반적으로 평균 수명이 50-100년인 미국의 상업용 및 주거용 건물보다 훨씬 더 긴 수명을 자랑합니다. 목재는 습기와 해충에 취약할 수 있지만, 전반적인 내구성은 여러 상황에서 철과 콘크리트보다 뛰어납니다.

매스 팀버로 얼마나 높은 건물을 지을 수 있습니까?

미국의 경우 건축법 규정에 따라 CLT를 사용하여 최대 18층 높이의 건물을 지을 수 있습니다. 콘크리트 바닥 위에 글루램(집성목 구조재) 기둥과 CLT 바닥을 쌓아 건축한 밀워키 소재의 Ascent MKE는 25층, 284피트 높이로 현재 세계에서 가장 높은 매스 팀버 타워입니다.

매스 팀버는 콘크리트만큼 강합니까?

매스 팀버는 콘크리트보다 높은 압축 강도와 강철보다 높은 인장 강도를 가질 수 있지만, 매스 팀버의 정확한 강도 품질과 응용 분야는 아직 연구 대상입니다.

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