전 세계적으로 기후변화와 지구온난화의 영향으로 환경에너지에 대한 관심이 증대하면서 다양한 연구가 진행되고 있고 국내·외에서는 건축물 에너지 소비 절감을 위한 에너지 정책과 체제를 강화하고 있다. 목재는 친환경적이고 지속가능한 천연재료로써 구조용 교차 집성목(Cross Laminated Timber :CLT)과 같은 목재 재료를 사용하여 건물 분야 에너지 소비량을 절감할 수 있다. 하지만 한국에서의 CLT구조 벽체에 대한 기준이 전무하고 CLT구조가 목구조이므로 장기내구성성능 보장을 위해 벽체의 수분손상에 대한 Hygrothermal성능 분석이 필요하다. 본 논문에서 WUFI 시뮬레이션 프로그램을 통해 한국 기후에 적합한 CLT구조 벽체 레이어를 구성하고 Hygrothermal성능을 분석하였으며 Design Builder 프로그램을 이용하여 에너지 효율적인 패시브 하우스 수준의 CLT구조의 벽체 레이어를 제시한다. 구성된 벽체의 CLT는 ASHRAE Handbook 2005 Fundamentals Chapter 24의 기준인 질량대비 수분함량(WC: Water Content) 20%를 초과하지 않아 수분에 의한 장기내구성성능을 보장하고 있으며 외단열 벽체가 내단열 벽체보다 장기간 건조능력이 뛰어나다는 것을 판단할 수 있다. 또한 구성된 벽체의 곰팡이 성장위험성은 Mould Index를 통해 평가하였으며 최대 0.019의 수치를 나타내었다. 이는 매우 낮은 수준으로 구성된 벽체는 곰팡이 성장 위험성이 낮다고 판단 할 수 있다. 또한 외단열을 사용한 벽체가 내단열을 사용한 벽체보다 2% 절감된 냉난방 에너지 부하량을 나타내었다.