북미식 경량 목조주택에 사용하는 구조재 등급과 규격

목조주택 구조재

국내에서 목조주택이라고 하면 한옥, 일본식 중목구조도 있지만 제일 많이 지어지는 목조주택은 북미식 경량 목조주택입니다. 이 북미식 경량 목조주택(경골목구조)은 정해진 사이즈로 재단 된 구조용 목재를 사용해 짓는데 이때 사용되는 구조재의 사이즈 규격표입니다.

경량 목조주택 구조재

구조재의 등급, 수종, 건조 상태를 나타내는 스탬프

회사별로 스탬프가 다 다르게 찍혀있습니다

구조재는 위 그림처럼 목재에 찍혀있는 스탬프를 통해 어떤 제품인지 확인 할 수 있습니다. 스탬프 그림에 찍혀있는 KD-HT는 수입 목재의 요건인 해충 박멸을 위해 목재도 열처리되었음을 의미합니다. NLGA는 협회 이름입니다.

이런 구조재를 통칭 SPF 구조재라고도 합니다. SPF는 Spruce(가문비나무), Pine(소나무), Fir(전나무) 3가지 수종의 나무를 말하며 이 목재들을 벌목해 정해진 규격의 구조재로 만듭니다. SPF외에 더글라스퍼나 옐로우파인을 사용하기도 하지만 국내에 풀린 구조재는 상당량이 SPF라고 보시면 됩니다. (독일산 일림팀버 제품도 수입되었으나 지금도 있는지 모르겠네요)

벌목한 목재는 목재가 가지고 있는 함수율이 너무 높기 때문에 가마에서 쩌내듯 건조합니다. 이 과정을 통해 목재의 수분 함량이 19% 이하가 되도록 건조하는데 목재의 함수율이 높을수록 목재의 강도가 감소하고 내구성이 저하됩니다. 

강도가 감소하는 이유는 목재의 세포벽이 수분을 흡수하여 세포벽이 부풀어 오르고 강도가 감소하기 때문입니다. 또한, 목재의 함수율이 높을수록 목재가 부패 및 곰팡이에 취약해집니다. 이렇게 목재를 건조하면 치수안정성과 수축,팽창이 줄어들고 구조재로 사용하기 적합한 목재가 됩니다. 건조에 대한 표시는 KD 또는 S-DRY 같은 스탬프(회사별로 표시방법이 다 다름)가 찍혀있습니다.

경량 목조주택 구조재 규격

구조재 사이즈

미국 침엽수 협회에서 나오는 표준 사이즈 규격 목재표입니다. 현장이나 판매처에서 부르는 규격 호칭은 표 왼쪽의 공칭치수를 부르지만 실제 사이즈는 공칭 치수보다 작습니다. 

공칭치수는 목재의 최종 완성을 위한 대패질을 하지 않은 사이즈고 대패질을 거쳐 완성된 최종 사이즈는 공칭치수보다 작아지기 때문에 그렇습니다. 예를 들어 2x4(투바이포) 목재는 2x4인치(mm 환산 51mm×102mm) 이지만 대패질을 거쳐 1 1⁄2 x 3 1⁄2인치(mm 환산 38mm × 89mm)이 됩니다. 그래도 부를땐 2x4로 읽습니다.

종류는 다양하게 있지만 국내에서 2x4 ~ 2x12 제품만 사용하고 나머지는 수입도 안되고 사용을 안합니다.

공칭치수. 실제 크기와는 다릅니다.

규격(공칭치수)	인치(inch)	mm
1 × 2	3⁄4 × 1 1⁄2	19 × 38
1 × 3	3⁄4 × 2 1⁄2	19 × 64
1 × 4	3⁄4 × 3 1⁄2	19 × 89
1 × 5	3⁄4 × 4 1⁄2	19 × 114
1 × 6	3⁄4 × 5 1⁄2	19 × 140
1 × 8	3⁄4 × 7 1⁄4	19 × 184
1 × 10	3⁄4 × 9 1⁄4	19 × 235
1 × 12	3⁄4 × 11 1⁄4	19 × 286
2 × 2	1 1⁄2 × 1 1⁄2	38 × 38
2 × 3	1 1⁄2 × 2 1⁄2	38 × 64
2 × 4	1 1⁄2 × 3 1⁄2	38 × 89
2 × 6	1 1⁄2 × 5 1⁄2	38 × 140
2 × 8	1 1⁄2 × 7 1⁄4	38 × 184
2 × 10	1 1⁄2 × 9 1⁄4	38 × 235
2 × 12	1 1⁄2 × 11 1⁄4	38 × 286
4 × 4	3 1⁄2 × 3 1⁄2	89 × 89
4 × 6	3 1⁄2 × 5 1⁄2	89 × 140
4 × 8	3 1⁄2 × 7 1⁄4	89 × 184
6 × 6	5 1⁄2 × 5 1⁄2	140 × 140
8 × 8	7 1⁄2 × 7 1⁄2	191 × 191

경량 목조주택 구조재 등급

공식적인 종류는 순서별로 #3, #2, #2 & Btr, Stud, #1, Select Structural 같은 다양한 등급이 있지만 경량 목조주택에 사용하는 구조재의 등급은 #2 또는 #2 & Btr 등급 이상을 사용하면 됩니다. (더글라스퍼나 옐로우파인을 사용하는 #1 등급 목재도 있지만 국내에서 판매 안함)

이 등급은 목재의 강도를 나타내는 등급으로 국내에 많이 퍼진 목조주택 책에선 스퀘어엣지 (목재 사면이 피죽없이 깨끗함), J-Grade (목재 사면이 피죽 없고 옹이 없이 깨끗함) 같은 등급도 알려져 있지만 이건 표면의 육안 등급이고 구조적 강도는 같은 제품입니다.

같은 #2 또는 #2 & Btr 등급의 목재도 굉장히 세분화가 많이 되어 있는데 Premium, Select, Special, High-Quality, J Grade 같은 알 수 없는 표면 등급이 많고 이건 목재 생산 회사에서 표준화 없이 회사 자체적으로 등급 선별 작업을 수행했기 때문입니다. 이 부분이 통일이 안되는건 아래 제재소별 생산 제품 그림을 통해 볼 수 알 수 있습니다.

각 회사별로 자신들 만의 프리미엄 등급을 만드는 과정을 통해 같은 #2 또는 #2 & Btr 목재도 의미하는 바가 다 다르게 표시되어 있어 이 부분은 목재 스탬프를 보고 각 회사의 홈페이지 등급표를 참조하는 방법밖에 없습니다.

캐나다 TOLKO의 제재소별 생산 목재들. 각 재재소마다 엄청나게 다양한 제품을 생산하는 걸 볼 수 있습니다

캐나다 CANFOR사의 제재소별 생산 제품들. 이 많은걸 한곳에 모아 분류가 안되기 때문에 수입하는 제품마다 다 다른 제품이 들어오게 됩니다.

경량목조주택 구조재 생산 과정