CLT(Cross-Laminated Timber)구조, CLT패널 제작과정, 장・단점

# CLT(Cross-Laminated Timber) 구조란?

CLT패널을 구조재로 사용하는 구조방식을 말합니다. CLT패널은 여러 층의 목재를 함께 적층 하여 만든 엔지니어링 목재 제품으로, 각 층은 위층과 아래층에 수직으로 배치되어 만들어집니다. 이렇게 하면 내력 벽, 바닥 또는 지붕 요소로 사용할 수 있는 강하고 안정적인 CLT패널이 생성됩니다. 이 레이어링 기술 통해 목재는 구조적 무결성과 강도를 향상해 강력하고 다재다능한 건축 자재가 됩니다. CLT(Cross-Laminated Timber)는 건축 분야에서 특히 유럽에서 인기를 얻기 시작하여 혁신적이고 지속 가능한 건축 자재임을 인정받아 점차 세계적으로 많이 적용되고 있는 프로젝트가 많아지고 있지만 안타깝게도 그 장점에 비해 현재까지 한국에서 적용된 사례는 없습니다. 

# CLT패널 제작과정

1단계: 목재 선택

CLT 패널 제조 공정의 첫 번째 단계는 목재 선택입니다. CLT 패널에 사용되는 목재는 일반적으로 가문비나무, 소나무 또는 전나무와 같은 침엽수이며 특정 품질 기준을 충족해야 합니다. 목재는 나뭇결이 곧고 옹이가 없어야 하며 패널을 약화시킬 수 있는 결함이 없어야 합니다. 목재는 일반적으로 지속 가능하게 관리되는 숲과 제재소에서 공급됩니다.

2단계: 채점

목재를 선택한 후 요구되는 표준을 충족하는지 확인하기 위해 등급을 매깁니다. 등급을 매기는 과정에는 결함이나 불규칙성을 식별하기 위해 각 나무 조각을 육안으로 검사하는 작업이 포함됩니다. 그런 다음 목재는 강도, 강성 및 기타 특성에 따라 여러 등급으로 분류됩니다. 등급을 매기는 과정은 CLT 패널에 사용되는 목재가 고품질이고 그 위에 가해지는 하중을 견딜 수 있도록 보장합니다.

3단계: 건조

목재 등급이 매겨지면 건조되어 과도한 수분을 제거하고 CLT 패널 생산에 적합한 수분 함량이 됩니다. 건조 공정은 목재를 가마에 넣거나 공기 건조하여 수분 함량을 8%에서 12% 사이로 줄이는 것입니다. 목재의 수분 함량은 완성된 CLT 패널이 안정적이고 시간이 지남에 따라 휘거나 변형되지 않도록 하는 데 중요합니다.

4단계: 패널 조립

위 과정을 통해 목재에 등급이 매겨지고 준비되면 원하는 길이와 너비로 잘라 일정한 두께를 가질 수 있도록 대패질합니다.

5단계: 레이업

목재는 십자형 패턴으로 배열되며 각 레이어는 위아래 레이어에 수직으로 배치됩니다. 견고하고 안정적인 패널을 만들기 위해 포름알데히드가 없는 접착제를 사용하여 레이어를 접착합니다.

6단계: 압착

조립된 패널을 유압 프레스에 넣고 고압으로 압축하여 접착제가 목재 섬유에 침투하여 층 사이에 강한 결합을 만듭니다.

7단계: 트리밍

패널을 누른 후 컴퓨터 제어 절단기를 사용하여 원하는 크기와 모양으로 트리밍 합니다.

8단계: 마무리

완성된 CLT 패널은 내구성과 미관을 향상하기 위해 샌딩, 실링 또는 보호 마감으로 코팅될 수 있습니다.

 

# CLT구조의 장단점

CLT는 많은 이점으로 인해 최근 몇 년 동안 점점 인기 있는 건축 자재가 되었지만 고려해야 할 몇 가지 단점도 있습니다.

# 장점

지속 가능성

CLT의 가장 중요한 장점 중 하나는 지속 가능성입니다. CLT는 재생 가능한 자원으로 만들어지며 제조 공정에서 콘크리트 및 강철과 같은 기존 건축 자재에 비해 이산화탄소 배출량이 훨씬 적습니다. 또한 생산 공정에서 에너지를 적게 사용하고 폐기물도 줄어듭니다.

빠른 시공

CLT는 현장 외부에서 조립식으로 제작할 수 있어 현장 시공에 필요한 시간을 크게 줄일 수 있습니다. 이러한 공법은 인건비를 절감하고 주변 지역의 방해를 최소화하며 공사 속도를 높일 수 있습니다.

고강도

CLT 패널은 높은 하중 지지력과 뛰어난 구조적 강도를 가지고 있습니다. CLT의 강점은 높은 건물과 긴 스팬을 허용하여 개방적이고 유연한 공간을 만드는 데 도움이 될 수 있습니다.

내화성

CLT 패널은 두껍고 목재 층의 탄화로 인해 자연적인 내화성을 가지고 있습니다. 이 기능은 추가 내화재의 필요성을 줄여 CLT를 비용 효율적이고 안전한 건축 자재로 만듭니다.

심미적 매력

CLT는 매력적이고 따뜻한 외관을 연출하는 천연 목재 마감 처리가 되어 있습니다. 이 기능으로 인해 현대적이고 지속 가능한 건축에서 CLT를 사용하는 것에 대한 관심이 높아졌습니다.

# 단점

습기 민감성

CLT 패널은 습기에 민감할 수 있으며 습기 관련 문제를 방지하려면 적절한 세부 사항 및 설치가 필요합니다. 이것은 건물의 디자인이 뒤틀림, 팽창 또는 수축과 같은 문제를 방지하기 위해 CLT 패널의 환기 및 내후성을 신중하게 고려해야 함을 의미합니다.

비용

CLT는 콘크리트 및 강철과 같은 전통적인 건축 자재보다 비쌉니다. 더 높은 비용은 패널 제조, 운송 및 조립의 복잡성 때문입니다. 이 높은 비용은 CLT 건설 프로젝트의 경제성을 제한할 수 있습니다.

가용성 제한

CLT는 모든 지역에서 광범위하게 사용할 수 없기 때문에 일부 프로젝트의 경우 소싱이 어렵습니다. CLT 패널의 가용성은 건설 프로젝트의 비용과 일정에 영향을 미칠 수 있습니다. 먼 공급업체로부터의 배송이 필요할 수 있기 때문입니다.

제한된 내화 등급

CLT는 본래 내화성이 있지만 목재이기 때문에 화재에 장기간 노출되면 화상을 입을 수 있습니다. 따라서 경우에 따라 화재 등급 기준을 충족하기 위해 추가 화재 보호 조치가 필요할 수 있습니다.

제한된 설계 유연성

CLT 패널은 고정된 크기와 모양으로 조립식으로 제작되어 일부 프로젝트의 설계 가능성을 제한할 수 있습니다. 이 문제는 패널 크기 및 모양의 제한을 수용하기 위해 추가 계획 및 창의적인 디자인 설루션이 필요할 수 있습니다.