목조주택 기초 평활도 잡아주는 신개념 토대, '레벨씰'

수고는 덜고, 성능은 높이는 목구조 기초

종종 불완전한 기초에 평활도가 불량한 방부목 토대로 불안했던 기초 수평 작업. 이제 레벨씰®로 시간은 줄이고, 안정성은 높인 목구조 기초를 만나보자.

기초 수평이 목조주택에 중요한 이유

모든 집은 기초 위에 지어진다. 목조주택의 경우 콘크리트로 타설된 기초와 토양에서 올라오는 수분이 구조재에 영향을 주는 것을 막기 위해 방부목이 ‘토대’로 벽체를 따라 얹어지고, 그 위에 구조재로 밑깔도리가 올려지고 골조가 세워진다. 기초와 골조 사이를 구성하는 토대와 밑깔도리는 하중을 기초로 고르게 분산시키는 역할을 하고, 수평에 맞도록 하는 것이 중요하다. 이때 제대로 수평이 만들어지지 않는다면 집이 당장 무너지지는 않더라도, 구조가 쳐지면서 창호 개구부에 압력이 가해져 창문이 제대로 열리지 않는다거나, 내부 마감재의 깨짐과 이격으로 이어질 수도 있다. 즉, 장기적으로도 건축물에 악영향을 준다.

문제는 기초의 수평과 방부목의 평활도

하지만, 기초와 토대, 밑깔도리에서 수평이 맞지 않는 상황이 종종 발생한다. 우선 타설된 기초. 비교적 짧은 시간 내에 기초가 타설되다보니 면밀히 수평을 맞추기 어려운 상황이 생기기 때문이다. 또한, 방부목도 방부처리 과정에서 휘거나 뒤틀리기도 하는데, 이는 그 위에 얹어지는 밑깔도리 평활도에도 영향을 준다.

평활도 문제와 사춤 불량 // 기초 수평을 잡기 위해 평활도를 조정하는 기존 방식은 밑깔도리 대패질에 많은 수고가 들어가거나(위), 고임목(쐐기)의 방해 및 작은 틈새로 모르타르를 사춤해야 하는 특성상 불완전한 사춤이 이어져 작업 결과가 고르지 않기도 한다(아래).

물론, 이대로 건축물이 지어지면 하자로 이어지기 때문에 빌더들도 이를 수정하는 공정을 거친다. 보편적으로는 기초 위에 무수축 모르타르를 타설해 기초의 수평을 조정하고, 그 위에 방부목 토대와 밑깔도리를 올린 다음 대패질로 미세한 평활도를 맞추는 방법을 쓴다. 다른 방식으로는 기초 앵커 위의 너트와 와셔로 기본 수평을 맞춰 방부목과 밑깔도리를 올린 다음 고임목으로 폭 방향의 수평을 맞추어 그 사이에 모르타르를 사춤해 지지하기도 한다.

대패질과 모르타르 사춤을 대체하는 방법

결국은 방부목 소재 토대와 기존 방식의 모르타르 사춤을 대체하면 공정의 번거로움을 줄이고, 안정성을 크게 높일 수 있다는 결론에 다다르게 된다. 단국대학교와의 산학협력 연구와 기술이전으로 ㈜케이스그룹에서 ‘레벨씰® (LEVELSILL® )’이라는 목조 건축물용 복합소재 토대가 나오게 된 이유다.

레벨씰® 구조

국내특허출원 10-2019-0141137 국제특허출원 PCT/KR2020/000729
MATERIAL INFO ｜ 길이 1,220mm(4ft) / 너비 140mm(5.5inch) / 높이 39mm(1.5inch) / 중량 1,050g / 최대하중 89.97t·f/m / 압축강도 6.3MPa

레벨씰® 전체 모습

밑깔도리 닿는 면(왼쪽) / 기초 닿는 면(오른쪽)

방부목을 대체하는 레벨씰® 은 쓰임의 특수성만큼 정밀한 금형을 통한 독특한 구조와 폴리프로필렌 재질로 만들어졌다. 덕분에 한국건설생활환경시험연구원과 단국대학교 공과대학건축구조실험실에서 진행된 강도테스트에서 6.3MPa의 압축강도를 보이는데, 기준 압축강도 2.9MPa정도의 방부목과 비교하면 상당한 안정성을 가진 셈이다.

레벨씰® 시공 개념 흐름

① 수평이 맞지 않는 기초 / ② 워셔와 너트로 맞춰진 수평 위 레벨씰®

③ 모르타르 사춤 전 폼 코킹 / ④ 사춤을 마친 기초 밑깔도리

윗면과 아랫면으로 구분되어 구조목 밑깔도리와 접하는 부분에는 지지대와 나사구멍, 돌기 등이 나 있어 밑깔도리와의 접합력을 극대화하고 무게를 분산한다. 아랫면은 상대적으로 심플하게 보이는데, 수많은 사춤 구멍을 통해 흘러나오는 자동수평 모르타르가 기초와 레벨씰® 사이의 공간을 빈틈없이 채우게 된다. 이 부분에서 토대와 기초 사이에 옆으로 모르타르로 밀어 넣어 밀도가 들쭉날쭉한 이전 방식의 사춤과 차이가 나타나게 된다. 레벨씰® 아랫면 양 옆에는 씰 가이드가 있어 사춤을 위해 쏘는 폼이 안으로 침투하는 것을 막아 사춤 완성도를 높인다.

수평 조절을 위한 지난한 대패질 공정이나 불완전한 모르타르 사춤으로 인한 구조 불안정을 대거 대체하게 된 레벨씰® . 시공 품질과 작업성에서 목조주택 기초 공사에 가져올 변화는 결코 작지 않을 것으로 보인다.

시공사례

(왼쪽 위부터 시계 방향으로)아산시 배방읍 단독주택 / 여주시 흔암리 단독주택 / 용인시 마성리 단독주택

시공과정

자재 준비 ｜ 레벨씰® / 자동수평 모르타르 / 구조재(밑깔도리) / 너트와 와셔 / 피스 / 깔대기 / 프라이머

1 수평 맞춤 및 하부 와셔 시공 | 기초 시공 시 앵커볼트를 바닥에서 10cm 이상 낸다. 레벨기로 수평을 잡으며 너트-와셔로 높이를 맞춘다.
2 밑깔도리(구조재)와 레벨씰® 결합 | 벽체 길이에 맞춰 재단한 밑깔도리와 레벨씰®을 결합한다. 피스는 20~30cm 간격으로 고정한다.

3 와셔 및 볼트 타공 | 앵커볼트 위치에 맞춰 밑깔도리 중앙에 워셔가 들어갈 15mm 정도의 홈과 볼트 구멍을 뚫어준다.
4 프라이머 도포 | 레벨씰®이 설치될 면을 깨끗하게 치우고, 자동수평 모르타르가 잘 붙을 수 있도록 프라이머를 도포한다.

기초에 레벨씰® 고정 | 결합된 레벨씰®과 밑깔도리를 앵커볼트에 끼워 넣는다. 결합된 레벨씰®은 2번 와셔 위에 얹어지게 된다.
사춤 전 수평 | 앵커볼트에 끼워 넣은 후에도 수평을 체크해 쐐기(코킹 시 제거)로 맞춰준다. 벽이 만나는 부분에는 밑깔도리 사이를 피스로 고정한다.

폼 코킹 | 기초와 레벨씰®이 맞닿는 부분에서 자동수평 모르타르가 새지 않도록 씰 가이드를 따라 폼을 쏜다.
밑깔도리 타공 | 자동수평 모르타르를 넣기 위한 구멍을 밑깔도리 중앙부에 2m 간격으로 뚫는다 (무수축 모르타르 사용시 1m).

모르타르 사춤 | 혼합된 모르타르를 밑깔도리 구멍에 붓는다. 바닥면부터 레벨씰® 높이의 1/3을 채우고 하루 정도 모르타르 제조사 권장에 맞춰 양생한다.

레벨씰® 시공방법 동영상

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SHORT Q&A
박정로 연구소장(공학박사)｜케이스그룹 기업부설연구소
(최근 6년동안 전국 140여 개 목조주택 현장 감리 수행)

Q1 레벨씰®을 사용하면 기존 공사대비 공기와 비용은 얼마나 줄어드나
레벨씰®을 활용한 토대 시공은 사춤 및 토대 품질 뿐만 아니라 기존의 품이 많이 가는 공정을 상당부분 대체한다. 덕분에 전반적인 공기를 상당히 단축시키는데, 현장 상황마다 다를 수 있지만, 정량화하긴 어렵지만, 자재비와 인건비는 비슷하면서 공기는 기존 공정 대비 약 30% 정도 줄일 수 있을 것으로 판단된다.

Q2 레벨씰®의 향후 제품 연구 과제는
현재는 경량목구조의 2×4, 2×6 사이즈에 맞춘 제품이 양산되어 공급되고 있다. 하지만, 강화된 단열 기준 등으로 인해 2×8 구조재를 벽체로 사용하는 현장도 점차 늘어남에 따라 이 부분에 대한 시제품 제작을 준비 중에 있다. 중목구조에 들어가는 105×105, 120×120 구조에 대해서도 레벨씰® 연구를 한창 진행하고 있다.

Q3 목조주택 기초 외에도 레벨씰®을 활용할 수 있을까
철근콘크리트 건축물의 우드월에도 활용할 수 있을 것으로 보인다. 슬래브 위의 평활도가 충분치 않은 경우 마찬가지 방식으로 레벨씰®을 적용하고 우드월을 올리면 정밀하고 빠른 시공이 가능할 것이다.

취재협조
케이스그룹 기업부설연구소 031-8005-7118(내선630)｜www.case-archi.com

취재_ 신기영

ⓒ 월간 전원속의 내집   2020년 11월호 / Vol.261  www.uujj.co.kr

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