목조주택이아기(6) - 경골목구조의 벌룬구조

건축은 안전하고 아름답고 경제적이어야 한다.
즉 건물은 제일 먼저 안전하여야 하고 그 다음 아름다워야 하며
마지막으로 경제적이어야  한다.
그러므로 이러한 요소들은 많은 시간 동안 적절히 조화되여 발전되어 왔다.

안전하게 한다고 기둥의 폭을 2m로 하고 철근 무조건 많이 배근할 수 없는 것이다.
그래서 가장 경제적이면서 안전하게 지을 수 있도록 철근을 어디에 어떻게 배근하고
기둥의 폭은 얼마로 하는지를 연구하는 것이 건축구조역학이다.
비용을 생각하지 안고 튼튼하게만 건축한다면 구조역학은 필요가 없다.

목조주택도 마찬가지다.
기둥보구조는 튼튼하지만 기둥과 보에는 큰 부재의 목재를 필요로 한다.
하지만 큰부재의 목재는 점점 구하기 어려워 가격이 비싸진다.
그래서 안전하면서도 경제적인 구조를 연구하여 경골목구조가 탄생하였다.

경골목구조는 말그대로 기둥보구조와 같이 큰 부재의 목재를 사용하지 않고
輕骨(가벼운 골조)이라는 말 그대로 가벼운 부재를 사용하는 방법이다.

가벼운 부재를 사용함에 따라 사용되는 목재의 량이 적어 자재비가 절감되고
또한 가벼운 부재를 사용함에 따라 다루기가 쉬워 인건비가 절감되어
전체적으로 적은 비용에 목조주택을 건축할 수 있어
지금 지어지는 대부분의 목조주택은 전부 경골목구조라고 할 수 있다.

경골목구조도 세월이 지나면서 과학기술이 발전함에 따라
벌룬구조, 플렛폼구조, 공장조립식 패널구조로 점차 발전하였다.
그래서 이번에는 제일 처음 나온 벌룬구조에 대하여 이야기하고자 한다.

벌룬구조(Balloon Framing)
저렴한 목조주택을 짖고자 연구하던 미국 시카고의 목재상 스노우(George W. Snow)씨는
1930년 소단면 각재로 구성된 칸막이 벽체가 구조체에 전달되는 하중을 충분히 지지할 수
있다는 사실을 발견하여 벌룬구조를 개발하면서 경골목구조가 탄생하였다.

이 벌룬구조는 기둥보구조와 같이 큰 부재의 목재를 사용하지 않고
작은 단면의 소목재(각재)를
벽체는 스터드(Stud), 바닥은 장선(Joist), 지붕은 서까래(Rafter)로 사용하여
장부나 맞춤을 사용하지 안고 못을 사용하여 목수들이 쉽고 빠르게 건축할 수 있도록 만든 구조로,

벌룬구조의 가장 큰 특징은
샛기둥으로 사용되는 벽체 스터드가 기초에서 지붕까지 한 부재를 사용한다는 것으로
(기둥보구조도 통재기둥을 사용함에 따라 벌룬구조도 기초에서 지붕까지 한 부재를 사용하며
층과 층을 기둥이 연결하여 잡아준다는 통재기둥과 같은 구조해석은 그 시대의 당연한 결과이지만
후에 개발된 플랫폼구조와 구분하기 위하여
기초에서 지붕까지 한부재를 사용하다는 표현을 강조하고 있음)
이러한 구조체의 모습이 풍선처럼 가볍고 날아갈 듯한 형상이어서 벌룬구조로 불리게 되었다.

하지만 이러한 벌룬구조는 과학기술의 발전에 의하여 플렛폼구조가 개발됨에 따라
스터드의 길이가 길어 시공시 다루기 불편하다는 점과
긴 스터드로 인하여 층간 화재를 차단하지 못한다는 약점에 의하여
지금은 전혀 사용되지 않고 있다.

※ 벌룬구조는 지금 시공이 이루어 지지 않아 사진을 올리지 못하였습니다.

(구 홈페이지에 2007년 10월 29일 작성한 문서를 2016년 9월 25일 새로 옮긴 내용입니다)  

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