생각나무파트너스 건축사사무소(공동 대표 강주형·이강수)에서 2013 경향하우징페어에 출품한 네모하우스.
출산율 감소, 핵가족화, 베이비붐 세대 은퇴 등으로 1, 2인 가구가 급증하면서 도시와 전원 모두 소형 주택 수요가 증가하는 추세이다. 이와 함께 시공 전문 인력 고령화와 부족 등으로 현장 시공 품질이 떨어지면서 공업화 주택이 건축 시장 전면으로 나서고 있다. 이러한 일련의 상황은 단독·다가구주택 위주의 전원주택 시장에도 적잖은 영향을 미칠 것으로 보인다. 마치 중소기업 고유 업종처럼 여겨 온 전원주택 시장에 중대형 건설사들이 건설 경기 침체 국면을 타개하고자 공업화를 통한 대량 생산 체계를 갖추고 뛰어들고 있기 때문이다. 전원주택 건축 부문에서 큰 축을 이루는 건식 공법인 경량 목구조와 스틸 구조 그리고 용도별로는 소형 주택, 임대 주택, 독채 펜션 등이 공업화 주택의 타깃이다. 공업화 건축은 공기工期 단축, 품질 향상, 성능 인증 등의 측면에서 비교적 우수하게 평가받는다. 문제는 반복적인 단순한 입면, 시공자의 일자리 축소, 하자 발생 시 자재 생산자와 시공자 간 책임 논란 등이다. 글·사진 윤홍로 기자
주택을 공장에서 대량 생산하고 현장에서 레고처럼 뚝딱 조립만 한다. 이른바 프리캐스트 콘크리트Precast Concrete(PC), 패널라이징Panelizing, 모듈러Modular, 크루저Cruise 등의 공업화 주택이다. 이들 공업화 주택을 간략하게 살펴보면 ▲PC 주택은 건축 현장에서 가공·성형하던 부분을 공장에서 부품으로 미리 제작하고 현장에선 조립·접합과 약간의 후속 공정만으로 완공하는 공법이고 ▲패널라이징 주택은 바닥, 벽, 천장, 지붕 등 각 부분을 운반 크기와 연결 방법, 구조 내력 등을 고려해 요소 분해한 다음 엔지니어링 제작 도면(Shop Drawing)에 따라 공장에서 미리 제작한 후 현장에서 조립하는 공법이고 ▲모듈러는 주택은 스터드-프레임형 3D-박스 모듈러 유닛을 공장에서 미리 가공·조립한 후 현장으로 운반해 설치하는 공법이고 ▲크루저Cruises 주택은 내부 벽체와 싱크대, 화장실, 수납장 등을 크루저 객실처럼 공장에서 주거용 모듈로 조립한 후 구조체에 삽입해 완성하는 공법이다. 이 중 전원주택 건축 시장에서 주목할 게 패널라이징과 모듈러 주택이다.
上공업화 목조 건축 전문 회사인 리플래시하우스가 2013년 경향하우징페어에서 E-Happy Home을 론칭했다. 下충북 음성군 감곡면 문촌리에 자리한 리플래시하우스 공장.
공업화 주택과 프리패브 주택의 개념을 어떻게 정의할까. 한국건설기술연구원은 〈자원 순환형 철골조 유닛 모듈러 주택 개발 연구〉에서 “프리패브 주택이라 함은 가설적, 응급적인 이미지를 주는 데 반해, 유사한 개념으로 공업화 주택이 있다. 그러나 공업화 주택과 프리패브 주택은 엄밀히 다른 의미를 갖고 있다. 즉, 공업화 주택이라 함은 생산 양식이 공업화된 주택을 지칭하는 것으로 주택 생산의 공업화라는 의미를 갖고 있는 것이다”고 프리패브 주택과 공업화 주택을 구분한다.
한편, 안국진 박사(금성종합건축사사무소)는 〈일본 프리패브 주택 시장〉에서 “공업화 주택이라는 단어가 정식으로 처음 사용된 것은 일본 건설성이 1973년 공업화 주택 성능 인정 제도를 만들 당시에 명시한 용어로, ‘공업화 주택은 기본적으로 공장에서 생산한 부품을 사용하고 있기 때문에 양산성이 있다’라고 한 전제 조건이 붙는다. 공업화 주택은 프리패브 주택 중 공업화 주택 성능 인정 제도에 의해 인정받은 주택에 한하여 공업화 주택이라고 불리고 있어서, 프리패브 주택보다는 좁은 의미로 이해된다”고 공업화 주택이 프리패브 주택의 범주에 속하는 것으로 보았다.
공업화 주택과 프리패브 주택은 ‘공장에서 미리 제작한다’는 점에서 개념이 유사하지만, 의미와 인증 여부 면에서 다소 모호함을 알 수 있다.
공업화 주택은 공업이 발달한 유럽 각국을 주축으로 2차 세계 대전 이후 주택난을 해결하고자 등장했다. 유럽 공업화 건축을 주도한 국가는 프랑스로 당시 주택 정책을 효율적으로 완성하고자 건축 부재, 모양, 설계 표준화를 장려했다. 이와 때를 같이해 유럽 각국은 자국의 실정에 맞는 건축 시스템을 개발하거나, 프랑스의 건축 시스템을 수입해 건축 공업화에 박차를 가했다. 특히, 영국은 발달한 철강 산업을 기반으로 1950년대부터 공업화 건축(모듈러) 시스템을 적용해 왔으며, 2000년대 이후 연평균 10% 이상의 성장률을 기록하고 있다. 영국에서 모듈러 건축이 활발한 이유는 강우량이 많은 여름과 겨울철 빈번하게 중단되는 현장 시공, 숙련공(조적공·배관공 등) 부족으로 말미암은 인건비 증가, 디자인 기술 향상과 장스팬 기술 확보 등을 통한 다양한 건축 적용, 현장 시공 방식에 비해 낮은 공사비 등이다.
아시아에서 공업화 주택이 발달한 국가는 일본으로, 1945년 9월 2차 세계 대전 패전 후 폐허로 말미암은 심각한 주택난을 해결하고자 응급 간이 주택 30만 호 건설 계획을 발표했다. 응급 간이 주택은 군수 공장의 목공 기계로 가공한 프리 컷Pre-Cut 목재와 패널을 현장에서 조립하는 방식으로 지어졌다. 1946년 공장생산주택협회를 발족했으며, 주로 프리 컷 부재를 사용한 기둥-보(축조식), 공장 생산 패널식 그리고 축조식과 패널식을 결합한 병용식 주택을 생산했다. 그 후 1960년대에 이르러 다이와, 히타치, 마쓰모토, 세키쓰이 등에서 프리패브 주택을 개발해 판매하기 시작했다. 대부분 1950년 한국전쟁 당시 철강과 중화학 등 군수軍需를 중심으로 성장하다 종전 후 산업 설비를 군수에서 공업화 주택으로 전환한 기업들이다. 다음은 안국진 박사가 〈일본 프리패브 주택 시장〉에서 밝힌 일본에서 프리패브 주택이 정착한 배경이다.
“일본의 고도 경제 성장으로 도시로의 인구 유입이 가속화되면서 거주하는 지역의 목수 등과 연결을 갖지 못한 도시 부유층이 다수 생겨난 것, 당시 지연과 혈연을 통해 대부분 지어졌던 재래 목조주택에 대해 프리패브 주택의 영업 방식이 매스 미디어를 이용한 근대적인 수단이 활용되면서 도시 부유층에게 어필한 것, 1960년경부터 건축 생산의 근대화와 공업화가 일본의 중점 시책으로 된 것, 1963년 기업들이 프리패브건축협회를 조직하고 홍보 활동, 품질 향상 등 공동 노력한 것 등 이러한 배경으로 프리패브 주택이 새롭게 일본 주택 시장에 정착될 수 있었다.”
우리나라는 1992년 정부 주도로 부족한 주택 문제와 건설 기능 인력 부족에 대처하고자 현장 노무량 삭감, 공기 단축, 균등한 품질 확보, 공사비 절감 등을 목적으로 공업화 주택 활성화 정책을 수립했다. 당시 정부의 공업화 주택 보급·확대 정책 수립을 계기로 주택공사(한성프리훼이브), 삼환까뮤, 대우 등은 PC 공장을 갖추기까지 했다. PC 공법은 건설 현장에서 거푸집과 철근을 설치하고 콘크리트를 부어 시공하던 기존 철근콘크리트 공법과 달리 공장에서 제작한 건축물의 콘크리트 부재(패널)를 현장으로 운반해 조립하는 공법이다. PC 공법은 2차 세계 대전 후 폐허가 된 프랑스에서 주택난을 해결하고자 도입한 것이다. PC 공법은 장점이 많았음에도 접합부 처리의 어려움, 내진 성능 저하, 높은 생산 단가, 현장 작업자의 인식 부족 등 여러 가지 문제를 일으켰다. 여기에 1997년 외환위기(IMF)에 따른 주택 경기 침체와 맞물려 대부분 PC 공장들은 가동을 멈췄다. 최근 출산율 감소, 핵가족화, 베이비붐 세대 은퇴 등으로 1, 2인 가구가 급증하면서 도시와 전원 모두 소형 주택 수요가 증가하는 추세이고, 이와 함께 시공 전문 인력 고령화와 부족 등으로 현장 시공 품질이 떨어지면서 공업화 주택이 건축 시장 전면으로 나서고 있다. 국토해양부는 2011년 10월 공업화 주택 활성화를 위한 ‘주택 건설 기준 등에 관한 규칙’ 일부 개정안을 입법 예고하고, 2012년 4월 3일부터 시행에 들어갔다. 모듈러, 패널라이징 등 프리패브 주택의 공장 대량 생산 체제를 마련한 것이다.
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대한건설정책연구원은 공업화 주택의 강점(Strength) 요인으로 모듈러, 건식 공법을 활용한 공기 단축, 대량 생산, 노동력(인건비) 감소, 폐기물 감소, 자원 재활용, 표준화·규격화에 따른 품질 확보 등을 꼽는다. 그리고 기회(Opportunity) 요인으로 소형 주택 등에 부합하는 기술 육성, 건설업과 제조업의 융·복합, 대기업과 중소기업 간 융·복합에 의한 산업 및 기술 선진화 등을, 위협(Threat) 요인으로 우수한 성능(단열, 내화, 내진, 보안, 소음, 에너지 소비 등)에 대한 인식과 홍보 미흡, 산업적 측면에서 신기술·신공법에 대한 지원 체계 미흡, 장스팬 등 기술적 한계 등을, 약점(Weakness) 요인으로 제조업자와 시공업자 간 갈등, 재료 가격 상승에 의한 부담 가중 등을 꼽는다.
여기서 주목할 부분이 주택 부품 공장 제조에 따른 시공자의 산업적 역할 축소, 하자 발생 시 자재 생산자와 시공자 간 책임 논란이다. 시공자의 산업적 역할 축소에 관해 이홍원 대표(리플래시기술㈜, 공학박사)는 공업화 주택이 시공자에게 오히려 유리하다고 말한다.
“주택 건축 부문이 산업화, 기계화된다고 시공자의 일자리가 없어지는 게 아니다. 공업화 주택은 기계가 힘들고 어려운 부분을 담당하고, 시공자는 조립과 인적 기술을 요하는 데만 붙는 것이며, 집 한 채 짓는 공기를 3개월에서 1개월 내지 1.5개월이면 끝낸다. 시공자 입장에선 현장 관리비를 줄이면서 안전하고 빠르게 고품질의 주택을 지을 수 있다. 또한, 공기가 줄어드는 만큼 여러 현장을 효율적으로 관리할 수 있기에 이점이 더 많다.”
하자 발생 시 제조자와 시공자 간 책임 논란은, 양자 모두 정품 자재를 정량 사용해 매뉴얼에 따라 공장에서 생산하고 현장에서 조립해 완성함으로써 차단해야 한다. 물론 구조 부품 제작 전 제조자와 시공자는 설계도면을 바탕으로 구조 안전, 공사비, 공법의 현실성, 하자 우려 등을 협의하고 조정해야 한다. 그래야만 현장 노무량 삭감, 공기 단축, 균등한 품질 확보, 공사비 절감 등을 목적으로 한 공업화 주택이 1990년대 초반 PC 공법의 전철을 밟지 않을 것이다.田
단독주택_공업화 주택 성능 기준 해설///////////////////////
구조 안전성
구조 부분 : 기초, 벽, 기둥, 바닥판, 지붕틀, 토대土臺·사재(가새, 버팀대, 귀잡이 그 밖에 이와 유사한 것), 가로재(보, 도리 그 밖에 이와 유사한 것) 등 구조 부재에 작용하는 설계 하중에 대해, 그 건축물을 안전하게 지지하는 기능을 가지는 건축물의 구조 내력상 주요한 부분을 말한다. 구조 부재의 구조 안전 성능은 <건축물의 구조 기준 등에 관한 규칙> 등 관련 건축물의 설계 기준에 적합해야 한다.
접합부 : 벽판, 바닥판, 지붕판 등 주요 구조 부재 간 수평, 수직 접합부는 해당 구조 설계 및 공사 시방에 있어 안전성을 확보해야 한다.
환기 성능, 기밀 성능
환기 성능 : 창문, 출입구 그 밖의 개구부 면적은 <건축물의 피난, 방화 구조 등의 기준에 관한 규칙> 제17조에 따른 창문 등의 기준에 적합하고, 부엌·욕실 및 화장실은 <주택 건설기준 등에 관한 규정> 제44조에 따른 배기 설비·환기 설비 설치 기준에 적합해야 한다. ※ <건축물의 피난, 방화 구조 등의 기준에 관한 규칙> 제17조(채광 및 환기를 위한 창문 등) ① 채광을 위해 거실에 설치하는 창문 등의 면적은, 그 거실 바닥 면적의 10분의 1 이상이어야 한다. 다만, 거실의 용도에 따라 조도 이상의 조명 장치를 설치하는 경우 그러하지 않다. ② 환기를 위해 거실에 설치하는 창문 등의 면적은, 그 거실 바닥 면적의 20분의 1 이상이어야 한다. 다만, 기계 환기 장치 및 중앙 관리 방식의 공기 조화 설비를 설치하는 경우 그러하지 않다. ③ 위 규정을 적용함에 있어 수시로 개방할 수 있는 미닫이로 구획된 2개의 거실은 이를 1개의 거실로 본다.
기밀 성능 : 한국산업규격이 정하는 창호의 성능 시험 방법(KS L ISO 9972)에 의해 측정하되, 압력차 50㎩을 기준으로 시간당 1.5회의 기밀 성능을 유지해야 한다.
열 환경 성능
단열 성능 : 주택 각 부위의 단열 성능은 <건축물의 설비 기준 등에 관한 규칙> 제21조에 따른 열 손실 방지 기준에 적합해야 한다.
결로 방지 성능 : 결로 방지 성능 시험 방법(ISO 10211) 등 국제 표준에 적합한 프로그램을 사용해 실시한 건축물 결로 방지 성능 시뮬레이션에 의해 측정하되, 접합 부위의 표면 온도와 실내·외 온도의 차이 비율(TDR: Temperature Difference Ratio)이 0.20 이하이어야 한다. 외벽·최상층 반자·최하층 바닥 및 냉교부, 비난방실과 난방실 사이의 벽체, 접합 부위 등에는 결로가 발생하지 않아야 한다.
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