자연경관을 살리는 친환경 목재옹벽

자연경관을 살리는 친환경 목재옹벽

글·사진 / 이동흡 (국립산림과학원 환경소재공학과)

나무를 심고 가꾸는 일이 절대적으로 필요함은 누구나 인식하고 있을 것이다.
사람의 손으로 심고 가꾼 인공림은 적절한 관리가 필요하다.
이산화탄소의 흡수와 재해방지를 위해서 산림의 다양한 기능이 충분히 발휘될 수 있기를 기대한다.

지난 100년간, 즉 1906년부터 2005년까지 전 지구의 평균온도가 0.74도 상승하였다고 한다. 지구의 기온변화가 냉혹한 현실로 우리에게 다가오고 있다.

당장 한반도에서 기후변화의 위기조짐을 보면, 1920년대 이후 겨울이 한 달 정도 단축되었고, 여름과 봄은 20여 일 증가하였다. 또한 지난 10년간 매미, 루사 등 초대형 태풍의 집중으로 재해 피해액이 19조 원으로 집계되었다. 집중호우도 50년 전보다 13일이나 증가된 36.7일이나 되고, 기온은 지난 100년간 지구 평균의 2배에 해당하는 1.5도나 상승하였다. 또 제주지역의 해수면 상승은 지난 40년간 22cm로, 지구 평균의 3배에 이르는 놀라운 변화가 있었다.

현재의 산업구조 변화추세가 지속될 경우 2012년의 온실가스 배출량은 7억 탄소톤으로 2005년 대비 18.4%나 증가가 예상되며, 2020년 배출량은 37.7%의 증가가 예상된다고 한다. 산림의 탄소 흡수량은 2010년 3,500만 탄소톤으로 2005년 대비 5% 정도 감소될 것으로 예상한다. 늦은 감이 있지만 이제부터라도 탄소흡수원 확충대책을 범정부차원에서 적극적으로 추진하여 1990년대 탄소톤 수준의 유지관리가 필요하다.
이를 위해서 나무를 심고 가꾸는 일이 절대적으로 필요함은 누구나 인식하고 있을 것이다. 사람의 손으로 심고 가꾼 인공림은 적절한 관리가 필요하다. 이산화탄소의 흡수나 국토를 재해로부터 지키기 위해서는 산림의 다양한 기능이 충분히 발휘되어 주기를 기대하지 않을 수 없다. 국산재를 이용함으로써, 산림정비에 필요한 자금을 산림으로 환류하여, ‘심고→가꾸고→수확하여→잘 이용한다’고 하는 ‘산림의 순환’을 촉진하여, 국내 산림의 정비를 진행해 나가는 것이 필수불가결하다.
그러나 임업 채산성의 저하 등으로 산림소유자의 산림정비에 대한 의욕이 감퇴하여, 간벌 등이 이루어지지 않는 산림이 늘어나고 있다. 현 상태 그대로는 이산화탄소 흡수량의 목표를 세워도 이를 달성하는 것은 정말 어려울 것으로 예상한다.

일본의 경우 임야청에서는 2005년부터 지역재 이용의 의의 등에 관한 보급계몽활동을 강화하고, 국산재 이용확대를 위한 국민운동으로서 ‘나무쓰기 운동’에 노력하고 있다. 지구온난화를 멈추고자 하는 마음을 조금이라도 갖는다면, 이산화탄소를 흡수하는 일본의 산림에 대한 감사(Thank you)의 의미로, 3.9(Thank you) GREENSTYLE을 로고로 목표인 1,300만 탄소톤 달성을 위하여, 국산재 제품 사용에 온 국민이 동참해 주기를 적극적으로 권장하고 있다.

콘크리트 옹벽의 경우 넝쿨식물을 올리기 위하여 바닥에 별도의 화단을 조성하거나, 구조물 위에 박스형 화단을 달아 이들을 식재하는 것을 도로변에서 자주 접할 수 있다. 여기에는 콘크리트 구조물의 시공비 이외에도 화단조성의 시설비가 이중으로 투자되고 있다. 또한 식재 식물도 담쟁이나 으름덩쿨, 어아리, 큰꽃어아리, 개버무리, 붉은인동, 마삭 등 벽면 흡착등반 식물에 국한되고 있어서 재래 자생식물이나 희망하는 식물이 있어도 이를 식재할 수 없다는 문제점도 있다.

이번 호에 소개할 목재옹벽은 이러한 문제점을 해결할 수 있는 보강토 목재옹벽으로 벽면녹화는 물론 콘크리트 벽면에도 녹화가 가능한 목재옹벽이다. 일반적으로 옹벽은 고속도로 공사, 지방도로 공사 등과 같은 도로의 시공에서 절개지의 경사면에 적용된다. 또한 공원 또는 택지를 조성하는 경우에도 작은 비탈면의 경사지가 형성되며, 녹화 조림을 위한 사방공사 또는 재해피해복구지 비탈면에도 형성될 수 있다.

이러한 옹벽은 대부분 콘크리트 구조가 대부분이어서, 콘크리트로부터 발생되는 알칼리 물질로 주위 자연환경이 다시 오염되는 문제점이 있다. 콘크리트에는 식물이 자랄 수 없기 때문에 물을 필요로 하는 모든 생물로부터 격리가 일어나고 점진적으로 생물종이 단절 또는 절멸되는 위기가 초래될 수 있다. 또한 콘크리트 옹벽의 사면은 태양의 복사열과 반사열을 흡수하는 기능이 떨어지므로 도시열섬현상을 가중시키기도 한다.

이러한 문제점을 해결하고자 정부는 생태면적률 적용을 위한 지침을 마련하고, 앞으로 신도시 조성 등 대규모 택지개발이나 공동주택사업 등을 추진할 때에는 도시의 자연순환 기능을 나타내는 생태면적률을 일정비율 이상 확보하도록 하고 있다. 이는 최근 도시 내에서 문제가 되는 열섬현상 및 지하수 고갈 등의 문제에 대응하기 어려울 뿐만 아니라, 녹지율보다 많은 생태 공간을 확보하는 데 어려움이 있기 때문이다. 따라서 앞으로 생태면적률 지침이 적용되면 자연지반 녹지는 물론, 인공 녹지와 함께 투수 및 차수 공간 등을 지역의 현황에 맞게 일정비율 이상 확보해야만 한다. 이는 도시의 생태적 기능(자연순환기능) 유지, 개선, 도시홍수 예방, 사람과 생물이 공존하는 도시 조성 등을 위해서 인공녹지의 추가 확보, 지하수 함양기능을 높여주는 것이 무엇보다 중요하기 때문이다.
위와 같은 문제점을 해소하기 위하여 친환경 소재인 간벌재 등과 같은 목재를 이용하여 비탈면의 사면 또는 계단식 구조물에 보강토 목재옹벽을 설치하는 것이 바람직하다. 자연적으로 주변의 식생이 도입되어 옹벽의 틈 사이로 식물이 자라도록 녹화함으로써 자연환경을 보호하고 이용하는 사용자에게도 친환경적인 경관을 제공할 수 있다. 또한 친환경 소재인 목재를 미리 균일 규격으로 하여 공장에서 대단위로 조립하기 때문에 시공현장에서는 각 블록들을 결합하면 된다. 시공이 매우 빠르고 간편하게 조립할 수 있는 특징이 있다. 가공 소재는 원주목에 국한하지 않고, 2면 제재, 3면 제재, 4면 제재를 사용할 수 있으므로 간벌재의 이용 수율을 크게 향상시킬 수 있고, 가공공정의 단순화로 시공 인건비를 대폭 절감할 수 있다.

종전의 보강토 목재옹벽은 전면부 구조에 중점을 둔 공법으로 이면부에서 변형이 발생하여도 이를 보정해 줄 방법이 없었다. 그러나 본 공법에서는 이면 구조를 보강하여 전면부와 이면부에서 동시에 결체해 주는 공법을 적용하므로 일체화된 중력구조물을 만들 수 있다. 따라서 목재옹벽의 구조안정성이 크게 향상되어 전 호에서 소개하였던 우물정자형의 틀재옹벽에 버금가는 안정성을 발휘할 수 있다.
보강토 옹벽에 적용하기 때문에 이면 벽체에 앵커볼트 등으로 고정하고, 지반침하를 방지하기 위하여 그리드 등을 이면 단층에 깔아줄 경우 구조안정성은 크게 향상된다. 특히 기존의 콘크리트 옹벽 또는 암반 위에 설치할 경우 목재옹벽의 이면에 쇄석 등을 채워주면 배수가 용이해지기 때문에 지반 침하가 방지 되고, 하부에 유공관을 설치하면 배면 토압을 제거할 수 있다.

이 공법은 녹화안정에도 금후 크게 기여할 것으로 기대된다. 다만 본 공법은 ‘조립식 목재블럭을 이용한 목재옹벽’으로 특허출원 중에 있으므로 사용에 주의를 요한다.


보강토 목재옹벽 블록의 현장실연 전의 모습(리기다소나무 간벌재를 이용함)


남부산림연구소(진주)에 현장실연 중인 보강토 목재옹벽(리기다소나무 직경 12cm의 원주목 이용).



설치 후의 예상도


보강토 목재옹벽 3D 도면 (1. 정면 입면도, 2. 정면 조감도, 3. 평면도, 4. 후면 조감도, 5. 이면 입면도)

보강토 목재옹벽 3D 도면 (1. 원주목 목재옹벽, 2. 각재 또는 4면제재 목재옹벽)



출 처 : 산림 웹진