다시 주목받는 ‘목조 건축’

도시 인구 90%, 공학목재 거주 땐
2100년까지 106Gt 탄소 추가 절감
내구성·내화성 강해 고층 빌딩 가능
숲·생물다양성 감소 방지는 ‘과제’

“무서워할 이유는 하나도 없으면서 배울 것은 많은 존재가 나무다. 활기차고 평화로운 그들은 우리를 힘내게 하는 정수를 아낌없이 나눠 준다.”

방대한 양과 의식의 흐름을 따라가는 복잡한 문장 때문에 들어는 봤어도 끝까지 읽어 본 사람은 없다는 소설 ‘잃어버린 시간을 찾아서’를 쓴 작가 마르셀 프루스트가 나무에 바친 찬사다.

나무는 오랫동안 인류에게 건축 자재로 사랑받았다. 그런데 1867년에 열린 제2회 파리 만국박람회에 조제프 모니에라는 정원사가 출품한 작고 보잘것없는 작품 이후 목재는 건축 자재로서 이전의 명성을 잃게 됐다. 모니에가 내놓은 작품은 ‘정원 물통’으로, 콘크리트와 금속을 결합시켜 만든 최초의 철근 콘크리트 제품이었다. 철근 콘크리트가 건물을 높이 짓기도 쉽고 불에도 강하다는 점에 건축가들이 주목한 것이다. 20세기를 거쳐 지금까지 철근 콘크리트는 목재를 대체한 건축 재료의 강자로 자리잡고 있다.

최근 지구온난화 문제가 불거지고 친환경이 시대정신이 되면서 목조 건축 기술이 다시 주목받고 있다. 철근 콘크리트 건물에는 철근, 철골, 시멘트가 필요한데, 이 재료들을 만드는 과정에서 많은 이산화탄소가 배출된다. 완공 이후에는 냉난방을 위해 엄청난 에너지가 필요하다. 이 때문에 건축 부문에서 배출되는 온실가스는 전 세계 온실가스 배출량의 30~40%를 차지하는 것으로 알려져 있다.

2016년 과학 저널 ‘네이처’가 발표한 목조 건축 분석 보고서에 따르면 목조 건축물은 철근 콘크리트 건물에 비해 지진에도 강하다. 오스트리아, 일본, 이탈리아 과학자들이 분석해 보니 합성목재로 만든 7층 목조 건물은 규모 6.5~7.3의 강진에 해당하는 충격에도 무너지지 않았지만 철근 콘크리트 건물은 일부가 파괴되거나 철골 구조에 비틀림이 생겼다.

이 같은 상황에서 독일 포츠담 기후영향연구소, 베를린 훔볼트대 농업경제학과, 대만 세계채소센터 공동 연구팀은 전 세계 도시 인구의 90%가 강도를 높인 공학목재로 만들어진 중층 건물에서 산다면 2100년까지 106Gt(기가톤)의 이산화탄소를 추가로 줄일 수 있다고 4일 밝혔다. 공학목재는 목재 요소를 접착·접합시켜 만든 목재로, 원목구조재에 견줘 변형이 거의 없다. 강도, 내구성, 내화성도 우수해 고층 빌딩이나 다리를 만들 때 활용하기도 한다. 이번 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 8월 31일자에 실렸다.

연구팀은 2100년까지 공학목재 수요 증가가 토지 사용과 직간접적인 이산화탄소 배출에 미치는 영향을 평가하기 위해 ‘국제적 다지역 공개 토지시스템 모델’을 이용해 분석했다. 분석 결과, 세계 도시 인구의 90%가 공학목재로 새로 만든 4~12층 규모의 목조 건물에 산다면 2100년까지 106Gt의 이산화탄소를 추가로 줄일 수 있다고 밝혔다. 이 같은 목조 건물 수요에 대응하기 위해서는 2100년까지 전 세계의 산림 면적이 1억 4000만㏊ 이상 늘어나야 한다.

연구를 이끈 알렉산더 포프 포츠담 기후영향연구소 수석연구원(토지이용관리학)은 “나무를 이용한 건축이 철근 콘크리트보다 환경에 도움을 주는 것은 확실하지만, 목재 사용량이 급속히 늘어날 경우 생물다양성이 감소하고 숲이 파괴되는 것을 어떻게 막을 수 있을 것인지에 대한 고민이 필요하다”고 말했다. 포프 박사는 “노후화된 목재 건물을 폐기할 때 나오는 폐목재의 재활용법을 비롯해 목재 도시로의 전환을 위한 신중한 계획과 강력한 거버넌스가 필요하다”고 덧붙였다.