지난 10년, 국내 스틸하우스는 목구조 건축의 성장에 비해 상대적으로 정체기를 겪었다. 하지만, 최근 친환경 주거성능에 대한 요구에 부응해 스틸하우스는 제2의 도약을 맞이하고 있다. 그 가능성에 대해 논의해 본다.

‘스틸하우스’라 불리는 경량철골 건축물은 지금으로부터 20여 년 전, 1996년 9월 국내에 출범했다. 전세계적으로 확산되었던 지속가능한 개발, 친환경 주거에 대한 요구와 더불어 포스코와 한국철강협회는 당시 서울, 포항 및 광양지역에 7개 동의 스틸하우스 모델을 건립하고 포항산업과학연구원(RIST) 강구조연구소를 통해 자재개발 및 KS 규격화, 허용 하중표, 구조설계 및 시공매뉴얼, 주거성능평가 등 다양한 연구기술개발을 시행했다. 1997년 12월에는 기흥연구소 내에 2층 규모의 국산형 스틸하우스 실험동을 건립하고 다양한 성능평가를 실시하였다. 

이후 경량형강 KS기준 및 냉간성형강 구조설계기준 고시, 4층까지 건립이 가능한 1시간 내력벽 내화인증, 건설신기술 인증 등 제도적인 기반을 꾸준히 구축하며 시장을 넓혀 왔다. 이로써 전원주택, 군관사, 독신자숙소, 우체국, 보건소 등 여러 분야에서 연평균 약 600호 정도 건축이 이어져왔다.

국내 건설경기는 IMF구제금융을 거치며 큰 변화를 겪었다. 전원주택 시장이 위축되고, 무분별하게 고가 타운하우스 시장에 뛰어들었던 업체들이 도산하면서, 스틸하우스 공급 또한 원활하지 않게 되었다. 더구나 목구조의 보급이 늘어나면서 스틸하우스는 2005년을 기점으로 정체기를 겪게 된다. 

스틸하우스가 목조주택에 상대적으로 밀리게 된 원인은 다양하다. 우선 2006년 이후 스틸 자재의 원가 상승으로 가격적인 메리트가 없어졌고, 땅콩집 신드롬으로 인해 목조주택에 대한 국내 인식이 높아지면서 자리를 뺏겨왔다. 목조주택 관련 기관들은 건축 세미나 및 기술자료들을 보급하며 시장 확보에 적극적인 반면, 국내에서 주도적으로 스틸하우스를 공급하던 기업들은 분양 부실로 인한 도산으로 총제적인 어려움을 겪으며 위축됐다. 

또한 단열과 기밀, 열교 등 건축에서 점차 중요하게 여겨지는 기술적 측면에 빠르게 대응하지 못한 점, 무분별한 시공으로 인해 결로, 누수 등 하자 발생이 목격되면서 시장에 부정적인 시각이 생긴 것도 원인으로 볼 수 있다. 아직까지도 스틸하우스를 조립식 샌드위치 패널로 알고 있는 일반인들이 많다는 것이 이를 반증한다.

열교와 기밀 잡는 이중단열 공법 일반화

스틸하우스는 목재를 대신해 두께 1.0㎜ 내외의 아연도금강판을 ‘ㄷ’자 모양으로 만든 스틸스터드를 사용한다. 구조재인 스틸이 목재에 비해 열전도율이 높기 때문에 스틸하우스는 외단열 등 이중단열이 필수다. 외부 마감재의 특성상 외단열이 적절하지 않을 경우에는 내부에 이중단열을 하기도 한다. 기존 외단열 방식과 더불어 현재 투습형 열반사단열재 등을 부착하여 인슐레이션에 의한 중단열을 보완할 수 있다. 

계속적으로 강화되는 단열기준을 만족하려면 2중, 3중 단열방식이 요구된다. 그리고 부피단열방식인 인슐레이션은 기밀시공에 어느 정도 한계를 가지고 있으며, 이를 보완하기 위하여 복사열과 전도열 차단을 위한 투습형 열반사 단열재 등의 적용이 필요하다. 이는 얇은 옷을 여러 벌 껴입고, 성능 좋은 고어텍스를 겉에 입는 것이 한겨울 두꺼운 솜이불을 덮고 있는 것보다 보온효과가 좋은 것과 마찬가지다.

정밀 시공을 위한 공업화 패널라이징

스틸하우스는 철저한 규격 시공이 안 되면 하자가 발생할 가능성이 높다. 현장에서 스터드를 수작업으로 절단해 구멍을 뚫고 볼트를 조이는 식의 시공은 조립 시 오차 범위가 넓고 정밀 시공이 어려운 단점이 있었다. 또한, 목조에 비해 작업성도 까다롭고 소음 또한 많이 발생해 현장 운용이 쉽지 않은 편이다. 

하지만 최근 스틸하우스 시장에도 CNC 기반의 자동화 설비가 보급되기 시작했다. 공업화된 패널라이징을 통해 현장에서 신속하게 골조공사를 마무리할 수 있게 된 것이다. 이는 목구조에 비해 상대적으로 높은 스틸골조공사 비용을 낮출 수 있는 계기가 되었을 뿐만 아니라, 작업자의 숙련도에 영향을 받지 않는 균일한 품질관리가 가능해졌음을 의미한다. 제주도처럼 물류비나 인건비, 기후 영향을 많이 받는 지역에서는 골조 기간 단축으로 공사비 절감에 큰 도움이 될 수 있어 더욱 유리하게 접근할 수 있다.

패널라이징 설비는 원자재 냉간성형 코일을 직접 부재 크기에 맞게 성형함으로써 목조와 달리 자재 로스가 발생하지 않는다. 패널 운송이 어렵거나 운송비가 부담되는 경우에는 장비 성형기를 현장으로 반입하여 직접 패널라이징 작업을 수행할 수도 있다. 자동화 설계 프로그램은 스터드에 조립 구멍뿐 아니라 전기 배선을 위한 홀까지 타공해 나오기 때문에 설비 등 후속공사도 빠르게 진행할 수 있다.

이로써 단독주택뿐만 아니라 4층 이하 공동주택이나 호텔, 기타 상업시설에 스틸하우스를 대량으로 보급할 수 있는 생산방식이 되면서 점차 그 사례들이 늘어나고 있