목조주택 패시브 기초공사, 땅을 파는 날부터 토대목이 앉는 날까지

기초공사는 집을 짓는 과정에서 가장 먼저 땅속으로 사라지는 공정이에요. 콘크리트를 붓고 나면 그 안에 무엇이 들어 있는지 다시 볼 수 없어요. 그 몇 주 동안 현장에서는 무엇을 확인하고 결정할까요?

경산의 목조주택 ‘아름삼간’의 기초공사를 첫날부터 나무 구조가 올라오기 직전까지 순서대로 따라가 볼게요. 단계마다 무엇을 했고 왜 그렇게 했는지를 함께 적었어요. 집짓기를 준비하고 계신 분이라면 끝까지 읽어 보세요.

Chapter 1.
첫 삽보다 먼저 오는 것들

공사를 시작하면 가장 먼저 들이는 건 간이 화장실이에요. 근처에 공용 화장실이 있더라도, 이웃에게 불편을 주지 않으려면 현장 안에서 해결하는 게 맞아요.

함께 들어오는 것이 현장 컨테이너예요. 작업자의 쉼터이자 장비 창고이고, 현장소장이 하루를 준비하는 사무실이에요.

둘을 어디에 둘지도 정해야 해요. 도로변에 두려면 도로점용 허가¹를 받아야 해요. 대지에 여유가 있다면 땅 안에 두는 게 좋고, 옆 땅이 비어 있다면 동의를 얻어 그쪽에 두고 우리 대지의 작업 공간을 넓힐 수도 있어요. 다만 출입로 앞은 피해요. 레미콘, 지게차, 굴삭기 같은 큰 장비가 드나드는 길이기 때문이에요.

1 도로점용 허가 도로의 일부를 일정 기간 쓰기 위해 관할 관청에서 받는 허가예요.

아름삼간 공사는 한여름에 시작했어요. 오래 비어 있던 땅의 잡초는 뿌리가 깊어 손으로 뽑기 어려워요. 숙련공의 하루를 잡초 뽑는 데 쓰는 것보다, 작은 장비를 빌려 땅을 한 번 갈아엎는 편이 깔끔해요.

Chapter 2.
땅 위에 도면을 먼저 그려요

부지 정리가 끝나면 땅 위에 도면을 옮겨 그려요. 굴삭기가 어디를 얼마나 파야 하는지 알려 주는 기준선이에요.

경계 측량으로 박아 둔 말뚝을 기준으로 가로, 세로, 대각선 길이를 재어 기준점을 잡고 규준틀²을 세워요. 나무 말뚝은 일부러 조금 떨어뜨려 박아요. 굴삭기가 오가다 건드리면 기준이 틀어지기 때문이에요.

2 규준틀 건물의 위치와 높이를 표시하려고 땅에 박는 나무 말뚝과 가로대예요. 여기에 실을 걸어 기준선을 잡아요.

아름삼간은 L자 베이스 기초로 계획해서, 기초 바깥쪽으로 500mm를 더 띄워 선을 그렸어요. 기초 옆면에 단열재를 세우고, 그 아래로 수평 단열재를 깔 자리를 미리 남겨 둔 거예요. 이 단열재의 역할은 Chapter 10에서 다룰게요.

Chapter 3.
흙은 한번 파면 되돌릴 수 없어요

기준선을 따라 터파기를 시작해요. 흙은 한번 퍼내면 풀어져 부피가 늘어나요. 다시 메우고 다져도 원래 땅의 단단함으로는 돌아오지 않아요. 그래서 처음부터 필요한 만큼만 파고, 다시 덮는 흙은 최소한으로 줄이도록 계획해요.

파야 할 흙이 많아 06W 굴삭기를 불렀어요. 내역서의 중장비 항목에서 이런 표기를 보신 적이 있을 거예요. 06은 굴삭기 팔 끝의 바구니, 버킷이 한 번에 흙 0.6㎥를 담는다는 뜻이에요. 현장에서는 0.6루베³라고도 불러요. W는 바퀴가 달린 휠 타입이라는 뜻이에요.

3 루베 세제곱미터(㎥)를 현장에서 부르는 말이에요. 가로, 세로, 높이가 각각 1m인 부피예요.

터파기를 하면서 오수 배관도 함께 연결해요. 오수관은 보통 집에서 가장 낮은 높이에 놓이기 때문에 이때 작업하는 게 효율적이에요. 아름삼간은 대지 안으로 이미 들어와 있는 오수관이 있어 연결만 하면 됐어요.

끌어온 관이 없어 도로에 묻힌 공공 하수관과 새로 이어야 한다면, 전문 자격을 갖추고 그 지역에 등록된 업체가 공사해야 해요. 공공 하수관로가 오염되지 않도록 정해 둔 절차예요.

Chapter 4.
땅의 힘을 재고, 잡석을 다져요

집을 올리기 전에 땅이 그 무게를 얼마나 버틸 수 있는지 시험해요. 지내력⁴ 시험이에요. 유압잭을 펌핑해 땅을 누르고, 땅이 얼마나 꺼지는지 확인해요. 누르는 무게는 대부분 현장에 와 있는 굴삭기의 무게를 빌려요.

얼마를 버텨야 하는지는 구조계산에 따라 달라요. 흔히 2층 규모 목조주택은 1㎡당 15톤, 콘크리트 주택은 20톤 정도를 필요로 해요. 아름삼간은 설계에서 정한 1㎡당 15톤을 견디는지 확인했어요. 정확한 값은 구조계산서를 보고 정해야 해요.

4 지내력 땅이 건물의 무게를 견디는 힘이에요. 1㎡당 몇 톤까지 버티는지로 나타내요.

시험은 잡석을 깔기 전에 하는 게 좋아요. 잡석 다짐 자체가 무게를 넓게 나눠 주기 때문에, 잡석을 깐 뒤에 시험하면 원래 땅의 힘을 알 수 없어요. 원래 땅이 약하면 그만큼 보강해야 하니, 맨땅의 실력을 먼저 아는 게 순서예요.

땅의 이력을 모를 때는 더 신중해야 해요. 산을 깎아 만든 땅인지, 논이었던 무른 땅인지, 흙을 메운 매립지인지, 흙을 몇 미터나 쌓아 올렸는지 모른다면 지반 조사를 먼저 하고 구조기술사의 검토를 받아 진행하는 게 좋아요.

시험을 마치면 깬 자갈, 잡석을 깔고 다져요. 잡석을 까는 이유는 두 가지예요. 하나는 앞에서 말한 무게 분산이에요.

다른 하나는 습기예요. 땅속 흙이 콘크리트에 바로 닿아 있으면 미세한 틈으로 물이 스며 오르는 모세관 현상⁵과, 축축한 흙의 습기가 마른 콘크리트 쪽으로 옮겨 가는 삼투압 현상이 생겨요. 잡석 사이의 빈틈, 공극이 이 흐름을 누그러뜨려 줘요.

다만 물방울이나 수증기 입자는 아주 작아요. 그래서 진동 다짐기로 잡석을 꼼꼼히 다져 공극을 줄여요.

5 모세관 현상 좁은 틈을 따라 물이 위로 빨려 올라가는 현상이에요. 휴지 끝을 물에 대면 젖어 올라가는 것과 같아요.

Chapter 5.
흙의 습기를 막는 노란 필름

흙이 머금은 습기는 생각보다 많아요. 땅 위에 비닐을 덮어 두면 금세 안쪽에 물방울이 맺혀요. 이 습기가 콘크리트로 바로 올라오지 않도록 잡석 위에 방습 필름을 깔아요. 필름 아래에 맺힌 물방울은 그대로 떨어져 잡석층으로 빠져나가요.

현장에서 흔히 쓰는 필름은 0.05mm 두께예요. 얇아서 잘 찢어진다는 이야기가 있어, 도면에는 비닐하우스에 쓰는 0.1mm 필름으로 적었어요. 현장에서는 여기서 한 단계 더 올려 라돈⁶ 방지 필름을 깔았어요.

라돈 방지 필름은 0.2mm로 두껍고 질겨 습기를 잘 막고, 땅에서 올라오는 라돈 가스도 차단해 줘요. 필름과 필름이 만나는 곳은 테이프로 붙여 가스가 새어 나올 틈 없이 밀실하게 이어 줬어요.

6 라돈 흙과 암석에서 자연적으로 나오는 방사성 기체예요. 실내에 오래 쌓이면 폐암의 원인이 될 수 있어요.

Chapter 6.
이름과 달리 버리지 않는 콘크리트

필름 위에는 콘크리트를 얇게 한 번 부어요. 버림 콘크리트예요. 역할은 크게 세 가지예요.

7 먹선 먹물을 묻힌 실을 튕겨 바닥에 긋는 기준선이에요.

버림 없이 흙바닥에 거푸집을 세우면 콘크리트를 부을 때 거푸집이 뒤로 밀려나요. 기초의 수직이 틀어지고, 심하면 거푸집이 터져 콘크리트가 새기도 해요. 집이 올라가는 출발점인 기초가 수직이 맞지 않으면 측면 단열과 방수까지 품질 전체에 영향을 줘요.

이름에 ‘버림’이 들어가 있어 강도가 약해도 된다고 생각하기 쉬워요. 하지만 버림은 이 세 가지 역할만 기대한다는 뜻이에요. 그 위로 구조체가 수직으로 그대로 얹히는 만큼, 저희는 버림 콘크리트의 강도도 구조체와 같아야 한다고 봐요.

아름삼간의 L자 베이스 기초는 그 윗면에 단열재가 놓이기 때문에, 버림을 부으면서 수평 레벨까지 맞춰 두었어요.

Chapter 7.
바닥 단열, 슬래브 위일까 아래일까

기초에서 가장 오래 고민하는 대목이에요. 바닥 단열재를 콘크리트 슬래브⁸ 위에 둘지, 아래에 둘지예요.

슬래브 아래에 단열재를 깔고 벽까지 이어 가면 단열이 끊기지 않는다는 장점이 있어요. 대신 난방 배관이 늘 그 큰 콘크리트 덩어리를 먼저 데워야 집 전체가 따뜻해져요. 집이 아주 큰 축열체⁹를 품게 되는 셈이에요.

8 슬래브 기초 위에 넓게 부어 만드는 콘크리트 바닥판이에요.
9 축열체 열을 머금었다가 천천히 내놓는 무거운 재료예요. 콘크리트가 대표적이에요.

정해진 기준도 있어요. 우리나라 건축물의 에너지절약설계기준에 따르면 맨 아래층 바닥은 단열 성능의 60% 이상을 난방 배관과 슬래브 사이에 두어야 해요. 슬래브 아래에만 단열을 몰아넣을 수 없어요. 그래서 아름삼간은 바닥 단열재를 모두 슬래브 위에 두기로 했어요.

다만 답이 하나는 아니에요. 얼마나 추운 지역인지, 집이 얼마나 높은 곳에 있는지에 따라 단열 위치는 다르게 정해야 해요.

아름삼간에도 슬래브 아래에 단열한 곳이 두 군데 있어요. 하나는 주차장이에요. 지금은 사람이 지내는 공간이 아니지만, 나중에 창고나 작업실로 바꿔 쓸 수 있도록 미리 단열재를 넣었어요. 차가 드나들며 바닥 표면이 충격을 받아 상하는 것을 막으려는 이유도 있어요.

다른 하나는 안방 화장실의 매립 욕조 자리예요. 구조체를 꺾어서 단열선을 욕조 아래로 이어 갈지도 고민했어요. 하지만 꺾인 곳에 물이 고이면 오래 지나 냄새가 올라오거나 방수가 약해질 수 있다고 판단했어요. 그래서 이곳은 슬래브 아래에 단열재를 보강했어요.

습한 땅에 닿는 단열재는 기본적으로 압출법 보온판¹⁰을 써요. 흔히 분홍색이라 제조사 이름을 따서 아이소핑크라고 부르지만, 다른 색 제품도 있어요. 슬래브 아래에 까는 단열재는 위에서 누르는 무게를 버텨야 해서 단단한 1호를 썼어요.

10 압출법 보온판 원료를 녹여 밀어내며 굳힌 단열재예요. 물을 잘 먹지 않아 땅에 닿는 자리에 써요. 1호는 그중 가장 단단한 등급이에요.

Chapter 8.
콘크리트 속으로 사라지는 것들

촘촘하게 쭉 늘어선 철근을 보면 얼핏 안정감이 느껴져요. 하지만 정말 중요한 건 구조 설계대로 간격과 굵기를 맞췄는지예요. 콘크리트를 붓고 나면 고칠 수 없으니, 타설 전에 꼭 하나하나 확인해요.

아름삼간은 테두리 부분 철근 끝을 양쪽 모두 135도 갈고리로 구부렸고, 위를 덮는 캡바¹¹는 90도와 135도로 걸었어요. 또 L앵커를 철근에 용접해, 나중에 토대목과 슬래브를 붙잡아 줄 홀다운 철물¹²이 설치될 자리를 미리 만들어 두었어요.

11 캡바 기초 테두리 철근을 위에서 모자처럼 덮어 묶는 ㄷ자 모양 철근이에요.
12 홀다운 철물 바람이나 지진 때 목조 벽체가 기초에서 들리지 않도록 붙잡아 주는 철물이에요.

철근을 엮으면서 오수, 하수 배관도 함께 묻어요. 아름삼간 기초는 무게를 땅 전체에 고르게 나눠 전하는 매트 기초¹³예요. 그래서 무게가 몰리는 벽 아래를 피해 배관을 슬래브 안에 묻었어요.

13 매트 기초 건물 바닥 전체를 하나의 두꺼운 콘크리트 판으로 받치는 기초예요.

슬래브를 뚫고 지나가는 곳은 되도록 줄이려고, 배관을 바깥으로 빼서 외부에서 이어지도록 계획했어요. 배관은 콘크리트를 부을 때 빠지거나 틀어지지 않도록 결속선으로 철근에 묶어요. 수전을 벽에 묻을지, 밖으로 드러낼지에 따라 배관 위치가 조금씩 달라서, 인테리어 설계 때 정한 위치대로 섰는지도 점검해요.

전기 배관도 이때 정해요. 천장이 평평한 목조주택이라면 전선을 천장으로 돌릴 수도 있어요. 하지만 아름삼간은 삼각형 지붕 모양을 그대로 드러내는 천장이라 전선을 숨길 곳이 없었어요. 번거롭더라도 바닥으로 배선했어요. 미리 묻어 두지 않으면 나중에 땅을 다시 파야 해요.

태양광과 전기차 충전용 배선도 콘크리트를 붓기 전에 따로 분전반까지 이어 두었어요. 접지봉¹⁴을 묻어 낙뢰 피해에 대비하고, 근처에 벼락이 칠 때 전류가 밀려들어 가전의 메인보드가 멈추는 것을 막아 주는 서지 보호기(써지 프로텍터)도 달았어요. 비용은 5만 원 안팎이에요. 주변에 큰 건물이나 피뢰침이 없는 전원주택이라면 꼭 넣길 권해요.

14 접지봉 땅에 박아 전기가 안전하게 땅으로 흘러나가게 하는 금속 막대예요.

Chapter 9.
끊김 없이 붓는 하루

타설은 하루 안에 끊김 없이 끝내야 하는 공정이에요. 먼저 펌프카¹⁵를 세우고 팔이 닿는 최대 거리를 확인해요. 콘크리트는 끊기지 않고 쭉 부어져야 해서, 레미콘 차가 시간 간격을 최소로 줄이며 줄지어 들어와요. 레미콘 한 대에는 6㎥의 콘크리트가 실려 있어요.

15 펌프카 긴 팔 끝의 호스로 콘크리트를 원하는 자리까지 밀어 보내는 장비 차량이에요.

차가 들어올 때마다 납품서에서 콘크리트 강도를 확인해요. 아름삼간은 구조계산에 따라 24MPa¹⁶ 콘크리트를 썼어요.

16 MPa(메가파스칼) 콘크리트가 버티는 힘을 나타내는 단위예요. 숫자가 클수록 단단해요.

붓기 전에 챙길 일도 있어요. 배관 끝을 잘 막아 콘크리트가 들어가지 않게 하고, 미리 심어 둔 L앵커 끝은 은박지로 감싸 너트에 시멘트 물이 묻지 않게 해요. 그다음 미리 표시해 둔 높이 기준선과, 철근 중간중간에 케이블 타이로 묶어 둔 표시를 따라 콘크리트를 붓고 밀대로 펴요.

길쭉한 막대처럼 생긴 것이 바이브레이터예요. 콘크리트 속에 넣어 진동을 주지 않으면 철근에 걸려 콘크리트가 꽉 차지 않는 곳이 생겨요. 그래서 구석구석 찔러 넣어 흔들어요. 다만 한 곳을 너무 오래 흔들면 무거운 골재만 가라앉으니, 계속 옮겨 가며 진동을 주는 게 중요해요.

안쪽으로 밀려 들어가며 꺼지는 곳이 생길 수 있어, 완전히 굳기 전에 레벨을 다시 보며 밀대로 표면을 고르게 미장해요. 한여름에 부은 콘크리트는 표면이 너무 빨리 말라 갈라지기 쉬워요. 그래서 며칠 동안 해가 떠 있는 내내 물을 뿌려 줬어요.

Chapter 10.
거푸집을 떼면 보이는 것

콘크리트가 굳으면 거푸집을 떼어요. 거푸집에 가려 보이지 않던 옆면이 잘 나왔는지 이때 처음 확인할 수 있어요. 직각이 맞는 수직면, 빈틈없이 채워진 콘크리트 면이 측면 방수와 단열의 바탕이 돼요. 치수 오차가 적어야 다음 공정도 수월해요. 처음 부을 때부터 수직을 맞추는 일이 중요한 이유예요.

옆면을 정리하고 방수액을 발라 콘크리트가 습기를 먹지 않게 해요.

그 위에 압출법 단열재를 붙여요. 세로로는 테두리보¹⁷ 아래까지, 가로로는 버림 콘크리트 윗면에 붙였어요. 세로 단열재와 바닥에 깐 수평 단열재가 만나 ㄴ자 모양으로 기초를 감싸요. 처음에 기초 바깥으로 500mm를 띄워 판 것도 이 자리를 위해서였어요.

이 단열재는 기초 옆면으로 열이 새어 나가는 열교¹⁸를 막아요. 또 땅을 깊이 파지 않는 얕은 기초에서는 기초 아래 흙이 얼지 않도록 지켜 주는 역할을 해요. 겨울에 땅이 얼어 부풀면 기초를 밀어 올릴 수 있는데, ㄴ자 단열이 땅속 열이 빠져나가는 길을 막아 이를 방지해요.

17 테두리보 기초 가장자리를 따라 두르는 콘크리트 보예요.
18 열교 단열이 끊긴 곳으로 열이 다리를 건너듯 빠져나가는 현상이에요.

Chapter 11.
나무와 콘크리트가 만나는 자리

기초공사의 마지막 선택은 토대목¹⁹과 기초 콘크리트가 만나는 부분을 어떻게 처리할지예요. 콘크리트와 나무는 성질이 전혀 달라요. 눈의 무게나 지진처럼 큰 힘이 작용할 때 둘이 떨어지지 않아야 해요.

토대목이 앉는 자리와 기초 콘크리트 사이에는 작은 틈이 생겨요. 무게를 고르게 받으려면 이 틈을 메워야 해요. 중목구조에서는 토대목 아래에 미리 거푸집을 대고 수평 무수축 몰탈²⁰을 채워 높이를 맞추는 방법을 권해요. 물을 쓰는 공정이 하나 늘지만, 구조와 치수 안정성 면에서 좋은 방법이라고 봐요.

19 토대목 기초 위에 가장 먼저 눕히는 나무예요. 목조 벽체가 그 위에 서요.
20 무수축 몰탈 굳으면서 줄어들지 않도록 만든 몰탈이에요. 틈을 빈틈없이 채울 때 써요.

L의 생각
보이지 않는 자리에 남긴 고민

기초는 집의 무게를 가장 오래 받치는 부분이에요. 그런데 공사가 끝나면 대부분 땅과 콘크리트 속에 묻혀, 사는 동안 다시 볼 일이 거의 없어요.

그래서 묻히기 전의 모습을 영상과 글로 남겨 두었어요. 처음 보는 용어가 많았을 텐데요. 단계마다 무엇을 확인했고 왜 그렇게 했는지 알고 나면, 내 집 기초공사 때 현장에서 무엇을 봐야 할지 분명해질 거예요.

아름삼간의 기초공사 과정은 영상으로도 볼 수 있어요.

아는 만큼 보이는 집 이야기, 다음 글에서 또 만나요.