일본 건설업체 오바야시, 강철 대체 내화 목재 개발

일본 건설업체 오바야시(Obayashi Corporation)가 기후변화에 맞서 싸우면서 강철을 대체하는 목재를 개발한 것으로 전해지고 있다. 새로운 강철 대체 내화 목재가 고층 건물을 친환경적으로 만드는 데 도움을 줄 것으로 기대된다.

오바야시는 일본 5대 건설 회사 중 하나이다.

요코하마(Yokohama)의 호화로운 나카(Naka) 구에서도 44m 높이의 11층 높이의 포트 플러스(Port Plus) 건물이 세련되고 현대적인 디자인으로 눈에 띈다. 그러나 이웃의 다른 건물과 정말 다른 점은 구조 요소의 90%가 나무로 만들어진다는 것이다.

엔지니어링 그룹인 오바야시가 건설한 이 건물은 국가가 온실가스 배출을 감축하기 위해 가장 탄소 집약적인 두 가지 재료인 강철과 콘크리트의 대안으로 목재를 탐구하는 일본의 주요 건축업자의 예이다.
오바야시는 자재 생산에서 철거에 이르기까지 건물 전체 수명 동안 이산화탄소 배출량이 비슷한 크기의 철골 건물의 총 약 60%에 해당한다고 밝히고 있다. 목재를 만드는 데 사용되는 나무가 흡수하는 CO₂ 양을 고려하면 발자국이 약 4분의 1로 줄어들 것이라고 회사는 추정한다.

오바야시는 건물의 기둥과 보에 대해 최소 2시간 동안 화재에 견딜 수 있는 새로운 라미네이트 재료를 개발했다. 이음새를 용접하거나 볼트로 묶는 것을 피하고 바닥과 벽에 교차 적층 목재를 사용했다. 이를 통해서 오바야시는 향후 프로젝트에 필요한 노동력을 줄일 수 있기를 희망하는 콘크리트 양생의 필요성을 제거했다.

오바야시의 목조 건축 프로젝트 팀원인 나카무라 미쓰토시(Mitsutoshi Nakamura)는 "비슷한 크기의 철골 건물보다 비용이 약 30%에서 40% 더 비싸다"라고 말했다. 그럼에도 불구하고 많은 고객이 탈탄소화에 대한 약속을 표시하는 방법으로 목조 건물에 관심을 표명했다.

다른 건축업자들은 더 저렴하고 화재에 더 강한 하이브리드 구조를 사용하고 있다. 건설기업 다케나카(Takenaka Corporation)와 부동산 개발업자 미쓰이 후도산(Mitsui Fudosan)은 도쿄 중심부의 니혼바시(Nihonbashi) 지역에 17층 건물을 계획하고 있다. 구조 요소의 20~30%에 라미네이트 및 기타 목재 제품을 사용하여 기존 철골 건물보다 10~15% 높은 비용을 유지하는 것을 목표로 한다.

다케나카의 목조 건축 책임자인 마쓰자키 히로유키(Hiroyuki Matsuzaki)는 "2022 회계연도 말까지 모든 유형의 고층 건물에 사용할 수 있는 3시간 동안 화재에 견딜 수 있는 재료를 얻을 계획이다"라고 밝혔다.

일본의 부동산 개발 업체인 미쓰비시 에스테이트(Mitsubishi Estate)는 10월 삿포로에 하이브리드 고층 호텔을 오픈했다. 지상 11층 중 7층은 철근콘크리트, 8층은 하이브리드, 9~11층은 전체가 목재로 되어 있다.

이 로얄 파크 캔버스 삿포로 오도리 파크(Royal Park Canvas Sapporo Odori Park) 호텔은 현지에서 수확한 목재로 지어졌다.

한편, 스미토모 포레스트리(Sumitomo Forestry)는 'W350 계획'에 따라 2041년에 350m 높이의 초고층 목조건물을 건설할 계획이다. NTT 도시 개발(NTT Urban Development) 및 미국 개발업체인 하인즈(Hines)와 함께 멜버른의 15층 하이브리드 건물에서 해외 초기 프로젝트를 진행하고 있다.

스미토모 포레스트리는 일본의 벌목 및 가공 회사이며 목조 자재로 만든 주택 건설에 종사하고 있다.

내화 재료는 다층 건물에서 목재 건축의 사용을 확대하는 데 필수적이다. 그러나 필요한 라미네이트를 생산할 수 있는 공급업체는 거의 없다. 일본 농림수산성에 따르면 2021년 기준 일본에는 합판재를 생산하는 시설이 15곳, 교차 적층목을 생산하는 시설이 11곳이 있다.

내화성 표준 준수와 같은 기술적 장애물과 함께 생산 능력은 극도로 제한된다. 일부 공급업체는 미래 수요를 염두에 두고 생산 능력을 강화하기 시작했다. 스미토모 포레스트리는 통나무에서 합판, 목재 칩에 이르기까지 다양한 제품을 생산할 수 있는 3~4개의 새로운 복합 단지를 일본에 설립할 계획이다.

회사는 2024년까지 200억 엔(약 1억4800만 달러)을 투자하고 생산 단지에는 바이오매스 발전 장치가 포함될 것이다. 스미토모 포레스트리는 이미 일본 남서부 도시 시부시(Shibushi) 시에서 8만8000제곱미터의 부지를 확보했으며 2025년에 미래 공장의 가동을 시작할 계획이다.

스미토모 포레스트리의 미쓰요시 도시로(Toshiro Mitsuyoshi)사장은 국내 공급망의 필요성을 설명하면서 "엔저로 인해 해외에서 만든 자재를 살 수 없고 경쟁력이 떨어졌다"라고 지적했다. 이 회사는 2030년에 연간 100만 입방미터의 통나무를 처리할 수 있는 능력을 갖추는 것을 목표로 하고 있다.

일본의 다른 회사들도 이 대열에 합류하고 있다. 쉘터(Shelter)는 자체 개발한 목재 건축 자재가 다양한 고층 건물의 표준에 맞는 3시간 내화가 가능하다는 정부 인증을 받았다.

교차 적층 목재(크로스 라미네이트) 주요 공급업체인 메이켄 램우드(Meiken Lamwood)는 내년에 생산 허브 옆에 물류 센터를 건설하기 시작할 예정이다. 작년에 회사는 기둥과 보에 사용되는 적층 목재 생산 라인을 시작하기 위해 7억 엔을 지출했다. 새 물류 센터를 통해 14m 길이의 목재를 10일 이내에 배송할 수 있으며 생산량을 늘리고 있다.

집성교차목(Cross laminated timber)은 단층 목재, 즉 단일 통나무에서 자른 목재 층을 함께 접착하여 만든 목재 패널 제품이다. 보드의 각 층은 일반적으로 인접한 층에 수직으로 배향되고 외부 층이 동일한 배향을 갖도록 대칭 방식으로 각 보드의 넓은 면에 접착된다.

주고쿠 모쿠자이(Chugoku Mokuzai Co.)는 생산능력을 높이기 위해 2023년에 공장 공간을 확장할 예정이다. 이 프로젝트에는 약 200억 엔의 투자가 필요할 것으로 예상된다.

주고쿠 모쿠자이는 일본에 본사를 두고 있고 회사 사업 라인에는 산업 건물 및 창고 건설이 포함된다.

건물이 커질수록 건축 자재도 커질 것이다. 목재 가공 장비 제조업체는 더 큰 절단을 처리할 수 있는 새로운 기계를 출시하고 있다. 독일 공급업체 훈데거(Hundegger)는 최대 300x1300㎜의 이전 범위와 비교하여 최대 610x1300㎜ 섹션을 절단할 수 있는 톱을 일본에서 판매하기 시작했다.

나고야(Nagoya) 근교 토요하시(Toyohashi)에 본사를 둔 미야가와 고키(Miyagawa Koki)는 450x1250㎜ 단면을 절단할 수 있는 톱을 판매한다. 회사는 현재까지 3대의 기계를 납품했다.

일본 정부 데이터에 따르면 2021년 3월로 마감된 회계 연도에 일본 공공 건물 착공의 13.9%가 목재로 이루어졌다. 저층 건물의 약 30%가 목재로 되어 있다. 그러나 전반적으로 목재는 2020년 4층 이상의 구조물에 대한 건설 착공을 거의 차지하지 않았다.

그 변화가 시작되고 있다. 일본 보험 그룹인 도키오 마린 홀딩스(Tokio Marine Holdings)는 이번 달에 새 본사 건물이 목재 또는 하이브리드 재료로 만들어질 것이라고 발표했다. 회사는 이 건물이 사용되는 목재의 양적 측면에서 세계에서 가장 큰 건물 중 하나가 될 것이라고 강조했다.

일본 산림청의 목재 홍보 담당부서 책임자인 고지마 히로아키(Hiroaki Kojima)는 "특히 중층 건물 및 고층 빌딩뿐만 아니라비주거용 건물의 경우 목재 재료가 더 널리 보급될 가능성이 있다"라고 전망했다.


김세업 글로벌이코노믹 기자