건축과 예술 - 음악과 건축목차 1. 건축과 음악의 연관 2. 그리스 철학 ( 수학 ) 과 음악 … 그리고 건축 3. Francesco di Giorgio : 조화수열 , 등차수열 , 등비수열 4. 피보나치 수열과 황금비 5. 르네상스 음악과 건축 6. 근대의 음악과 건축 7. 음악과 건축의 유사성 8. 건축에 있어서 음악의 이미지 9. 건축 디자인교육의 음악적 명제 10. 동서양의 음악과 건축 11. 정조正調와 산조散調의 건축공간Goethe - Architecture is frozen music 르네상스의 음악과 건축 _ Gregorian Chant 건축과 음악의 연관그리스 철학 ( 수학 ) 과 음악 … 그리고 건축 수數 우주의 기호 음악의 구조 피타고라스 Pythagoras [ 대장간 망치소리의 일화 ] 1+2=3 4:8 온스의 망치 1:2 배의 무게 1 옥타브 차이 6:9 온스의 망치 2:3 배의 무게 완전 5 도의 음정 12:16 온스의 망치 3:4 배의 무게 완전 4 도의 음정 수 數 의 조화 음 音 의 조화그리스 철학 ( 수학 ) 과 음악 … 그리고 건축 수數 우주의 기호 음악의 구조 비례 플라톤 Plato [4 개의 원소 ] – 물 , 흙 , 바람 , 불 원소 혼합에 의해 지구와 정신 생성 각각 2 배수 ( 대우주 ) 와 3 배수 ( 소우주 ) 의 협화음 르네상스 비례의 탄생 Francesco di Giorgio : 조화수열 , 등차수열 , 등비수열Francesco di Giorgio : 조화수열 , 등차수열 , 등비수열 Giorgio 의 Francesco della Vigna 성당 1x2x3=6...(6x12...) 등차수열 : 1,3,5,7......( 앞수와 뒷수의 차가 일정 ) 등비수열 : 2,4,8,16......( 일정한 수를 곱하여 증가하거나 감소 ) 조화수열 : 1/2,1/4,1/8,1/16......( 나열된 수들을 역수를 취했을 때 , 등차수열이나 등비수열 혹은 계차수열 등을 이룸 ) 6 배라는 것은 구조를 표현하는 숫자가 1, 2, 3 이다 . 이것들을 연달아 곱하면 6 이 된다 . 이 사람이 생각하기를 이것이 완벽한 숫자라 생각했다 . 6 과 12 는 1:2, 마찬가지로 12 와 24 도 1:2, 18 하고 24 같은 경우는 2:3 과 같은 비율을 가지고 있다 . 가로와 세로 , 높이를 6 곱하기 12 이런식으로 하여 앞에서 다루었던 가지고 방을 만들고 홀을 만든 것이다 . 높이도 마찬가지로 36 숫자를 이용해서 만들었다 .피보나치 수열과 황금비 수數 우주의 기호 음악의 구조 비례 황금비 피보나치 수열 by Leonardo Fibonacci [ 토끼농장의 번식과정에서 나온 이론 ] 1 : 2 : 3 : 5 : 8 : 13 : 21 : 34 : 55 ... 자연에서 볼 수 있는 피보나치 수열의 예 - 나뭇가지 , 꽃잎 ( 데이지 , 코스모스 등 ), 고동이나 소라의 나선형 [ 황금비를 구성하는 원리 ] 드뷔시 : 전주곡 1 집 중에서 물에 잠긴 성당 드뷔시 : 전주곡 2 집 중에서 달빛쏟아지는 테라스르네상스 음악과 건축 알베르티 Leon Battista Alberti 고대의 비례 관계 - 이상적인 비례이론 - 건축의 새로운 기준 건축 : 음악과 같은 자연스런 조화 연출 건축과 음악이 지닌 근본적인 유사성 : ' 조화 ' 알베르티 : 마리아노 밸라 성당근대의 음악과 건축 Georgeades (1930 년대 그리스 건축가 ) 신전의 기초와 음악적 규범을 비교연구 그리스 신전의 기둥배치는 음악적 조화에 부합되는 데에서 비롯 시각적 , 청각적 조화의 미적인 기쁨을 부여 바르톡 Bartok(1881~1945) - 곡의 구성 ( 작품의 세부구조와 전체적인 악장구성 ) 에 황금비와 피타고라스의 음계이론 등 서구의 화성적 사고 harmonic thinking 의 건축원리를 내재 ( 랜드바이의 분석 )음악과 건축의 유사성 공통적인 미의 속성 : 리듬 , 반복 , 조화 , 통일 , 질서 등 _ 음계의 시간적 간격 ( 운율 ) - 형태의 공간적 간격 ( 비례 )음악과 건축의 유사성 시간적 연출 ( 음악 ) 과 공간적 연출 ( 건축 ) 의 관계 시간적 연출 MUSIC 공간적 연출 ARCHITECTURE건축에 있어서 음악의 이미지 F.L.Wright , Eero Saarinen 건축에 있어서 음악의 정서적 이미지건축에 있어서 음악의 이미지 건축에 있어서 음악의 구성적 이미지 Le Corbusier : 라 뚜레뜨 수도원과 이아니스 제나키스 ( 음악가 ) 제나키스 Iannis Xenakis 와 기보법 , 변환등의 음악적 방법 활용 모듈러 개념을 적용하여 디자인의 많은 문제해결건축 디자인교육의 음악적 명제 시대별 음악과 건축의 관계 재즈작품과 건축공간 공간적 즉흥연주 spatial improvisation 와 자연스러운 공간의 움직임 spontaneous spatial moves 을 연주하고 컴퓨터로 형상화하여 다양한 변주곡의 발전 가능성 공간의 자연스러운 움직임 spontaneous spatial moves 공간적 즉흥 연주 spatial improvisation 다양한 형상의 변주 이미지동서양의 음악과 건축 WEST 화성적 사고 Harmonic Thinking MUSIC EAST 부분과 전체의 조화로운 결합 프로그램에 의한 IMAGE 형성 ARCHITECTURE 부분의 생명력 유기적인 생성 화和의 소리 자유스러운 개별적 요소들의 융통성과 잠재성 융합 교향악 산조정조正調와 산조散調의 건축공간 정형적인 형태구성 비정형적인 형태구성 정형적인 형태요소 정조의 공간구성 * 비정형적인 형태요소 * 산조의 공간구성 - 정조의 공간구성 / 산조의 공간구성이 이루어질 수 있음{nameOfApplication=Show}
건축과 장소성 _ 건축표면에 의한 장소성의 특성목차 1. 시간성의 내포 2. 자기 생성적 맥락 3. 혼성적인 감각의 경계면장소의 의미 : 주변의 환경과 관계를 이루며 , 주어진 환경에서 인간이 행동 창조를 할 수 있는 곳으로서 인간 활동의 중심이며 인간의 행동이 모이는 결절점으로 정의된다 . 장소성의 의미 : 오랜 기간 이용되고 기억되어 인지되면서 이용자 자신의 환경으로 기억되고 진정한 의미의 장소성이 형성된다 . 공간을 장소로 만들고 특정 장소를 다른 장소와 구별되게끔 하는 총체적인 특징을‘ 장소성 ’이라고 할 수 있다 . 장소성 형성요인 : 장소의 구성요소인 인간의 활동 (activity) 과 물리적 시설물은 (physical setting) 시공간적 맥락을 통해 사회 , 문화 , 역사적의 미를 가짐으로써 장소성을 형성할 수 있다 . 장소성근대 사회가 도래하면서부터 , 공간에서 시간이 차지하는 비중은 커져왔다 . 장소의 상실로 여겨지는 시 , 공간의 압축은 현대 사회에서는 그야말로‘빛’과 같은 속도로 변하는 기술을 얻게 되었다 . 그리고 도시의 변화 역시 , 빠른‘시간’을 가지고 진행되었고 , 그 규모 역시 방대했기 때문에 건축은 더 이상 이런 변화에 대응하는 전략을 찾기 힘든 것처럼 여겨져 왔다 . 하지만 이런 시간으로 말미암아 발생하는‘변화’와‘운동’은 현대 사회의 생활에서 빠질 수 없는 경험의 요소가 되었고 , 시대의 감수성을 만들어내는 것에 일조 하고 있음은 또한 주지의 사실이다 . 그렇기에 건축가들은 그러한 경험의 요소를 포함하는 장소를 만들기 위해 , 고정적인 건축물에서 건축 표면을 도구로 삼은 것이다 . 시간성을 내포한 장소성을 만들어내는 건축표면은 세 가지 성질의 각기 다른 시간에 대한 개념을 고려로‘변화’의 양상을 만들어낸다 . 시간성의 내포 표면을 통한 시간성을 내포하는 장소성 구현에서 고려되는 세 가지 시간 자연적인 시간의 흐름 빛의 변화 , 계절의 변화 , 주변의 변화 , 재료의 시간에 따른 변화 등을 건축 표면이 반영함으로서 장소성을 햇빛의 변화에 따라 건물만 보이기도 하고 , 나무와 하늘 , 주변 건물만 반사되어 보이기도 하며 , 둘이서 중첩되어 보일 때도 있다 . 그리고 이런 시간의 변화를 담아 낼 수 있는 미디어와 같은 표면을 통한 장소성은 주변 환경이 변했을 때도 유용하게 남을 수 있다는 특징을 가진다 . 시간성의 내포인위적인 시간의 조작 인위적인‘시간’의 흐름 , 즉 표면 자체의 성질을 조절함에 따라 영구적으로 고정되어 있지 않고 , 때에 따라 변화하는 건축 표면의 효과를 통한 장소성의 생성이다 . 흔히 영상의 투사 , 조명을 통한 밝기의 조절 등을 통해서 , 자연의 변화에 따른 한정된 물성의 변화에 의한 효과와는 무관하게 장소에 적합한 의도하는 건축 표면의 효과를 낼 수 있다 . Toyo Ito 의 바람의 타워는 낮에는 알루미늄 원통의 모습을 띠고 있다가 , 밤이 되면 주위의 바람과 소리에 센서가 반응해 다양한 종류의 빛을 만들어 내어서 , 실린더의 알루미늄 표면에 많은 변화를 준다 . 투명 , 반투명 , 혹은 어둠으로 사라지는 둥의 모습을 나타내게 되는 바람의 타워의 모습은 소리와 바람으로 화한 도시라는 장소의 변화와 흐름을 나타낸다 . 시간성의 내포시간에 따른 사람의 이동 장소를 경험하는 사람의‘이동’에 관계된 시간의 흐름에 따라 그 장소에 대한 경험이 변한다는 것이다 . 건물 안을 움직이는 사람의 걸음에서 , 단순히 시선의 이동에 의한 지각 양상의 변화만으로도 건축 표면을 통해 경험 하는 장소성은 크게 변할 수 있는 것이다 . 근대 건축을 이해하고 나타내는 흔한 수단 중에 하나인 투시도법은 건물의 특정 공간에서 정지된 사람의 시선을 나타낸다 . 이는 시간의 변화 , 혹은 사람의 움직임에 따라 시시각각 변화하는 장소에 대한 경험에 대해서 크게 고려하지 않는 다는 것을 나타낸다 . 장 누벨은 이러한 근대 건축의 특징을 비판하며 , 현대 건축은 정지된 그림이 아니라 영화와도 같은 것이라고 말하며 , 여러 시각에서의 사진 , 시간의 변화에 따른 사진 등으로 표현되어야 한다고 말한는 모든 것과의 관계에 의해 변화된다’라고 말했듯이 우리는 둘러싼 환경에 밀접하게 관계를 맺고 있으며 건축은 실제의 장소에 지어지는 이상 주변과의 관계는 무시할 수 없다 . 이런 의미에서 맥락이라는 것은 디자인 자체가 그 주변 환경에 적합하고 , 반응하여야 하며 자신과 주변 환경을 중재한다는 의미로 사용된다 . 형태를 통해 과거 기억과 조우해서 만들어 내고자 하는 장소의 맥락은 현대도시의 복잡한 환경 , 다양한 요소들이 대립하고 있는 층위에서는 한계가 있는 것이다 . 그리고 형태 작업은 결국 과거 건축에 대한 패러디 , 포스트 모던 건축처럼 건축 내부의 상징과 의미로 점철되는 장식과 같은 건축으로 귀결되었다 . 하지만 건축 표면을 통해서 형성되는 장소의 한 축을 이루는 맥락들을 살펴보면 이와는 다른 특성 을 띠는 것을 알 수 있다 . 자기 생성적 맥락도미니크 페로 ( Dominque Perrault) 의 애플릭스 공장 ( Aplix Factory) 은 반사 재질의 금속 재료를 특별한 디테일을 사용해 주변 환경에 녹아드는 동화를 통한 장소의 맥락을 만드는 방식 을 잘 보여주고 있다 . 한적한 농지들이 위치한 곳에 들어서는 거대한 부지의 공장이 프로젝트의 까다로운 조건에서 페로는 금속의 반사성질과 특별한 디테일을 사용해서 공장의 거대한 매스를 풍경을 반사시키는 매개체로 사용함으로써 사람들이 보는 위치에 따라 땅이 원래 가지고 있던 지평선의 모습으로 건물이 사라지는 경관을 연출한다 . 과거의 풍경을 보존하는 동시에 , 공장 매스의 존재는 사라지고 있다 . 그리고 여기서의 풍경에 동화되는 장소의 맥락은 이곳에 대한 과거의 기억을 가지고 있는 사람뿐 아니라 , 처음 보는 사람에게도 비슷한 의미를 전달할 수 있다 . 그리고 단순하게 반사재료 사용하지 않고 미묘한 디테일로 입면을 만듦으로써 보는 방향에 따라 주변 모습은 파편화되고 , 입면은 독자적인 인상을 띠게 된다 . 이를 통해서 생산되는 새로운 장소성은 그것을 지각하고 의미 부여를하는 사용자에게 따라서 다르게 와닿게 재료가 의미하는 바와 이전의 기억이 있는 사람은 보다 풍부한 장소의 맥락을 만들어 갈 수 있을 것이다 . 자기 생성적 맥락 한스 프라이 (Hans Frei ) 는 건축 형태의 재현 (representation) 적인 표현들은 세상에 대해서 자기 표현만을 내세우는 것에 반해서 , 건축 표면의 표현은 어떤것도 재현하지 않고 , 숨기지 않고 , 드러내지 않으면서 타자 , 외부 , 낯선 이들쪽으로의 열려 있음을 의미한다고 말한다 . 즉 건축 표면의 역할은 중성적인것이 되며 , 그것을 통해 얻을 수 있는 것의 의미 생성의 깊이와 넓이의 여부는 신체에 달려 있다고 할 수 있다 . 따라서 건축 표면이 열려 있듯이 맥락 역시 열려 있는 상태로서 신체의 자기 생산적 과정을 통해서 장소성은 형성되고 , 계속해서 변화해 간다고 할 수 있다 .일반적으로 르네상스 이후 건축은 촉각적인 것에서 점차 시각적인 것으로 이행해 왔다고 한다 . 이런 변화를 잘 보여주는 것은 세를리오가 설명하는 루스티카 ( rustica ) 를 쌓는 방법이다 . 루스티카란 본래 구조에 관한 촉각적인 것인데도 그는 이를 시각적으로 해석할 수 있게 해석을 달리한 것이다 . 이와 같이 건축은 구축적 생산과정에서 형태적 표현수단으로 이행해 왔으며 , 촉각적인 것에서 시각적인 것으로 이행해 왔다 . 그리고 근대 건축은 구축의 본질인 구축성을 부정하고 시각에 의존함으로써 새로운 조형을 만들 수 있었다 . 하지만 근대 건축의 시각을 중시한 조형은 추상적인 공간과 형태 쪽으로 흐르고 말았다 . 시선이 머무르게 되는 건축 표면 , 즉 장소를 만드는 경계면은 다양한 시각적 효과를 만들어 냄으로써 , 그 결과 혼성적인 경계면을 가지는 장소성을 만든다고 볼 수 있다 . 혼성적인 감각의 경계면베르그송이 그의 저서 물질과 기억 ( Matiere et memoire) 에서“ 물질은 이미지들의 조합이다 . 물질에 대한 인식은 어떤 결정된 이미지들의 가능한 행동이 가져다 준다 .” 라고 말했듯이 물질로서 이미지의 생산은 빛과 이미지 , 어 내는 특성을 가지게 되는 것이다 . 다시 말하자면 비물질의 대표적인 것으로서 , 물리적인 경계 없음을 나타내던 유리는 다양한 상이 맺히는 스크린과도 같은 것이 되면서 , 오히려 가상적인 물질과 같은 경계면이 된다 . 투명성에 의해 입면은 시각적으로 사라지고 연속적으로 일어나는 이러한 반사들의 중첩과 겹침으로 생겨나는 깊이를 가지는 모호한 이미지들과 투명성으로 생겨지는 실재 이미지와의 조합으로 기존의 경계선의 재구축을 유도한다 . 혼성적인 감각의 경계면 Jean Nouvel , Brasserie schutzenberger , 중첩되는 이미지의 혼성적 경계면실상과 허상의 혼합 같은 이미지들이 혼성적인 감각의 경계면을 만든다면 , 다른 한편에서는 재료의 물성을 교란시키는 건축 표면의 가촉성과 같은 기각적인 환상을 통해서도 공감각적 지각 요소를 가지는 경계면으로 장소의 특질을 만드는 것 을 확인할 수 있다 . 건축 표면의‘ 가촉성 ’이란 만져보지 않으면 외피의 본질을 알 수 없는 것이라고 의한다 . 시각을 통해서 동시에 촉각을 경험할 수 있게 하는 것이다 . 즉 , 멀리서 볼 때는 금속처럼 보이던 외피가 만져보고 나서야 유리나 콘크리트임을 확인할 수 있는 경우가 그러하다 . 이런 표면의 혼성적인 감각은 시각적으로 드러나는 재료의 구축을 통한 주변과의 맥락은 물론 , 촉각적 감각으로도 확산되는 장소성의 특성을 시각을 통해서 감지하게 되는 특징을 만든다 . 유리의 혼합적인 이미지가 실상과 허상 , 유리의 물리적 경계의 간극을 통한 총체적인 시각 체험이 장소성을 이루는 특성이 된다면 , 가촉성은 시각과 촉각의 환상적인 감각이 그것을 만든다 . 혼성적인 감각의 경계면 Ricola Factory 의 금속 같은 유리의 물성 Eberswalde 대학도서관 , 금속 같은 콘크리트의 물성반사되는 이미지와 물성의 조작을 통한 촉각적 환상은 결국 , 이미지를 반사하는 재료의 물성을 통해 침식하는 물성을 가지는 재료의 비물질화로 나타난다 . 물질을 침식하는 시각적인 혼성적 감각은 외부
‘빛의 그물로 도시의 야경을 낚다’ 한남동 일신빌딩2010년 3월 27일 토요일. 우리는 교수님이 설계하신 한남동에 있는 일신빌딩의 답사를 할 수 있는 기회를 가졌다. 처음에는 저녁 6시에 만나서 답사를 시작하는 것을 이해할 수 없었지만, 해가 저문 후 그 이유를 알 수가 있었다. 그리고 교수님이 수업시간에 설계하는 사람들은 건축주의 돈을 가지고 자신의 예술을 한다는 말 또한 이해할 수 있었다.전철역을 나와서 예전 단국대학교 부지로 오다가 일신빌딩을 가기 위해서 육교를 건너면서 빌딩을 보았다. 멀리서 보았을 때는 커다란 박스에 프레임, 그리고 유리로 되어 있는 건물이었다. 멀리서 보았을 때는 프레임과 유리들의 스케일이 커 보이지 않았지만, 가까이 가서 건물의 외피를 보니, 유리 하나의 크기는 생각 했던 것 보다 컸다. 2,400mm * 3750mm의 유리를 컷팅해서 프레임 안에 넣었다는 수업시간의 얘기가 현장에서 스케일감을 느끼면서 바라보니 느낌이 색달랐다.약속시간보다 조금 일찍 일신빌딩에 도착해서 건물 안으로 들어가 내부공간을 보고 있었다. 외부의 조형물에서 이어져 내부 아트리움 공간에서도 조형물 전시는 계속 이루어지고 있었고, 나에게 인상 깊었던 장소는 다른 누구도 그러하겠지만, 6층이 트여져 있는 아트리움 공간이었다. 빌딩 앞쪽과 뒤쪽의 높이차로 인하여 처음 들어서는 부분이 지하층이라고 하셨다. 그 지하층에서부터 5개의 층을 이루고 있는 빌딩, 남산 조망권으로 높이제한과 층수제한이 있었던 사이트는 처음 설계 당시의 법규를 적용해 지금의 법규보다는 완화된 법규가 적용되어 있다고 하셨다. 처음 접한 지하층의 아트리움 바닥면에서는 조형물의 전시가 이루어지고 있는 상태였고, 천장에서는 천창을 통해서 빛이 들어오고 있는 것을 볼 수 있었다. 그래서 내부공간이 조명이 없는 상태에서도 밝은 것을 볼 수 있었다. 벽면에서 또한 예술 작품들이 전시되고 있어 눈이 바쁘게 돌아가고, 집중되어 있었다.지하층에서 교수님의 설명을 들은 뒤 우리는 엘리베이터를 타고 옥상으로 올라갔다. 엘리베이터는 예전 유럽여행 때 타 보았던 누드엘리베이터였다. 기존의 엘리베이터 겉으로 벽이나 유리로 된 실이 있는 것이 아니라 그 자체만 있었다. 또한 엘리베이터 위에 기계실 부분도 노출되어 있었다. 마치 영국에 있는 리차드로져스 & 렌조피아노의 빌딩 건물의 엘리베이터 같았다.옥상에서의 조망은 좋았다. 남산이 보였고, 낮은 건물들로 인해서 주변이 트여서 주변의 건물들을 어려움 없이 볼 수 있었다. 바닥에는 데크가 설치되어 있는 것을 볼 수 있었고, 들어가보지는 못했지만 2개의 중정을 이루고 있었다. 그 공간으로 빛이 들어가고 내부에서 외부로 나와 잠시 휴식을 할 수 있는 다음커뮤니케이션의 중정의 공간이었다. 아트리움에서 빛을 받을 수 있었던 천장의 디테일도 볼 수 있었고, 고속도로에서 사용하고 건축에서는 많이 사용하지 않고 있는 베이스판넬의 디테일과 그 재료의 촉감을 느낄 수 있었다. 재료를 만지면서 이 느낌이구나 하는 것을 깨닫고, 앞으로는 보기에 그치지 않고 만지면서 그 느낌까지 알아야겠다는 생각이 들었다. 교수님의 재료를 만져보라는 말이 답사를 하고 만져보고 하니 더 잘 이해할 수 있었다. 건물 양쪽 끝에는 병풍량 단일닥트방식인 VAV가 설치되어 있는 것을 볼 수 있었다. 그래서 실내 열부하 변동에 따라 송풍공기 온도를 일정하게 하고 송풍량을 조절해서 각기 다른 시간대에 출퇴근 하는 사무실에서 개별적으로 조절을 해서 동력비를 절감할 수 있는 공기조화방식인 VAV를 볼 수 있었다. 시간이 흘러 어두워지면서 건물 곳곳에서 사용된 LED의 효과를 볼 수 있었다. 이제부터 건물의 특징이 드러나기 시작했다.옥상에서 내려와 5층에서부터 내려오면서 건물을 보았다. 복도에서 실로 들어가는 복도식의 형태를 띄고 있었고, 바닥에는 나무가 깔려 있었다. 천장의 조명은 횡적으로 여러개의 조명이 설치 되어있었던 것이 아니라 종적으로 길게 선을 이루면서 하나로 연결되어 있었다. 그러므로 해서 여러개로 나누어졌다는 느낌보다는 하나, 일체성을 띄고 있다는 느낌이 들었다. 그로 인해서 복도라는 공간이 하나의 공간이 될 수 있었던 것 같았다.복도의 난간은 1,200mm라고 하셨다. 유리로 된 난간은 조금위태로워 보였다. 바닥과 실링이 만나는 부분에 난간이 고정되어 있었지만, 흔들어보면 흔들리고, 유리의 투명성으로 인해 5층 높이에서 난간 없이 서 있는 기분이었다. 복도의 천장에서 조명뿐만 아니라 스프링클러와 천장의 작은 구멍과 유리벽 앞쪽의 환기시설을 통해서 내부의 실과 외부복도와의 환기시설의 디테일 또한 볼 수 있었다. 학교 설계실에서도 볼 수 있었던 복도와 아트리움과의 만나는 부분에서 화재로 인해 방화구역을 설치한 것을 볼 수 있었다. 이 건물에서는 방화셔터의 스팬이 다른 건물들에 비해서 길었던 것이 특징적이었다. 복도의 천장, 엘리베이터, 계단, 설치조형물에서의 빛으로 인해서 건물의 내부에서는 복잡하면서도 신비로운 느낌이 들었다. 교수님의 설명을 들으면서 5층에서 내려오기 시작했다. 2층이 되고, 진입부분의 보이면서 천장에서의 빛의 모습들이 보이기 시작했다. 내려와서 1층의 양쪽으로 있는 전시장에 들어갔다. 디자인 되어 있는 천장에서의 빛이 여러 갈래로 뻗어나가고, 그 빛들이 바닥에 비췄고, 빛으로 인해서 공간이 살아 있고 춤추는 듯한 느낌이 들었다.1층 전시장에서는 처음 들어오면서 보았던 큰 프레임 안의 유리의 디테일을 볼 수가 있었다. 수업시간에 얘기하신 12mm의 유리 2겹과 그 유리 사이에 필리라는 접착재로 붙여서 24mm의 유리를 만들어서 외부의 소음을 막거나, 내외부의 온도차로 인한 단열을 위해서, 또한 강도의 이유로 24mm의 유리를 사용하였다. 실제로 내부 전시장에 있었을 때는 몰랐는데, 마지막에 밖으로 나갔을 때는 바로 옆에 있는 도로에서의 소음이 생각보다 많이 심했다. 그래서 두 겹의 12mm 유리의 효과를 알 수 있었다.
MEGA STRUCTURE SYSTEMMEGA STRUCTURE SYSTEM 1. 개념 2. 사례 3. 사례 구조분석 4. 시사점MEGA STRUCTURE SYSTEM 1. 개념 2. 사례 3. 사례 구조분석 4. 시사점초고층 건물의 구조시스템으로써의 Mega structure 근래 급격한 도시화 , 인구의 과밀화 및 경제적인 이유로 인하여 건축구조물의 초고층화 , 대형화 , 특수화가 활발히 이루어지고 있다 . 이러한 초고층 건축구조물의 설계에 있어서 횡하중 에 의한 변위의 제어는 구조물의 안정성과 사용성 확보를 위하여 매우 중요한 설계요소가 된다 . 건축구조물이 고층화됨에 따라 횡하중 으로 인하여 구조물에 작용하는 구조물의 전도 모멘트 및 횡변위가 급격히 증가하므로 이를 효과적으로 제어하기 위하여 다양한 구조시스템들이 제안되었으며 지금까지 연구가 계속되고 있다 . 1. 개 념 MEGA STRUCTURE 01. MEGA STR. 등장횡하중에 효율적으로 저항하기 위한 경제적인 구조 시스템은 여러 가지 변수에 따라 달라지지만 일반적으로 40 층 -60 층 높이에서는 벨트 트러스를 이용한 아웃리거 시스템 이 많이 사용되고 있고 , 50 층 -100 층 정도의 구조물에서는 튜브시스템 이 경제적인 구조시스템이다 . 초대형 골조시스템 (mega frame system) 은 비교적 최근에 개발된 구조시스템으로 현재 지어지고 있는 건물보다 훨씬 높은 미래의 초고층 건물에서 채택될 것으로 기대되는 구조 시스템이다 . 1. 개 념 MEGA STRUCTURE 01. MEGA STR. 등장 초고층 건물의 구조시스템으로써의 Mega structure1. 개 념 MEGA STRUCTURE 01. MEGA STR. 등장 Mega structure 의 등장 → 1960 년대 이후 컴퓨터와 소프트웨어의 급격한 발달 : 거의 모든 구조물의 해석이 가능해짐 → 구조적으로 효율성이 큰 특이한 형태의 고층건물 등장 : 모듈화된 구조부재를 반복 , 응력이 큰 곳에 구조체를 집중적 배치 → 경제성 , 강성을 확보하는 시스템이다 . 또한 이러한 초대형 골조시스템은 모듈화된 대형 구조부재 ( 메가부재 ) 를 반복해서 배치함으로써 구조물을 형성하는 특징을 가지고 있다 . 1. 개 념 MEGA STRUCTURE 02. MEGA STR. 형태 초대형 골조시스템은 전술한 바와 같이 다수의 보와 기둥들이 밀집된 대형 구조부재인 메가칼럼과 메가거더로 구성된다 . 이 시스템에서 강성이 큰 부재들로 긴밀하게 연결된 메가칼럼 및 메가거더는 일체화된 거동을 하므로 개개의 단일 부재와 유사한 거동을 하게 된다 . 그러므로 초대형 골조시스템은 메가칼럼 및 메가거더로 이루어진 저층 골조와 비슷한 거동을 나 타내는 특징을 보여준다 . 따라서 , 메가 부재가 연결되는 부분 ( 메가 절점 ) 의 자유도만을 사용해서 해석을 하더라도 초대형 골조구조물의 전체적인 거동을 파악할 수 있으리라 판단된다 . 이러한 방법을 사용하면 수십만 개의 자유도로 이루어진 평형방정식 대신에 수십 개 에서 수백 개로 이루어진 평형방정식을 풀면 되므로 해석의 효율적을 크게 향상시킬 수 있다 . 그러나 수십만 개의 자유도를 행렬응축기법을 통하여 한꺼번에 소거를 한다면 행렬응축에 막대한 시간이 소요될 것이다 . 02. MEGA STR. 형태● 현재 연구중이거나 사용된 Mega structure system - Double-layer space-frame braced tube - Internally and/or externally brace superdiagonal structure - Mega frame - Telescoping mega frame - Space-frame braced tube - Guyed tower - Hollow megatube 02. MEGA STR. 형태 1. 개 념MEGA STRUCTURE 1. 개 념 Mega structure 필요성 대두 ● 건축물의 고층화로 인한 형상비의 증가로 인한 건물의 세장화 건물의 세장화로 인한 동역학적인 취약성존재 . → 효과적인 구조방식으로 선택으로 강성 증중량을 줄이고 , 대공간을 확보하려는 노력을 경주해왔다 . 이러한 노력의 결과 , 20 세기 후반에서야 중력에 대한 저항능력의 하한치인 100 ㎏f/㎡ 이하 범주에 속하는 공기막 구조의 탄생을 보게되었다 . 대공간 구조의 발전 사회의 흐름과 무관하지 않다 . 보다 좋은 환경 , 보다 즐거운 생활을 추구하는 인간의 어메니티 (amenity) 감각이 돔을 탄생시켰다 . 미래의 대공간 구조 스포츠를 중심 - 프로 스포츠를 중심으로 한 날씨에 좌우되지 않은 시설의 확충 . - 국제규격에 합치되는 필드 및 관객석의 요구로 인한 대공간 수요 . - 고령화 사회의 대응 및 여가시간의 증대 또는 건강증진의 의욕향상 등을 배경으로 한 지방자치 단체를 주체로 한 중소규모 돔의 출현 . MEGA STRUCTURE 1. 개 념 05. SUPERSHEDSMEGA STRUCTURE SYSTEM 1. 개념 2. 사례 3. 사례 구조분석 4. 시사점1. Fordham Spire, Chicago Spire2. Freedom Tower3. TEDA Towers Architect : Atkins Location : Tianjin, China Height : 356m Stories : 80F Expected Completion : 20094. Federation Tower Architect : Schweger Assoziierte Gesamtplanung GmbH nps tchoban voss GbR Architekten BDA Location : Moscow, Russia Height : 432m Site Area : 10,840㎡ Stories : Tower A - 93F, Tower B - 62FArchitect : nps tchoban voss GbR Architekten BDA Location : Istanbul, Turkey Height : 102m Expecte Completion : 2009 5.Oriental Lounge Istanbul6. Rotating Tower Archit7. Bank of China Tower Architect : I. M. Pei Partners, Sherman Kung Associates Architects Ltd. Location : Hong Kong Height : 367m Expected Completion : 1989MEGA STRUCTURE SYSTEM 1. 개념 2. 사례 3. 사례 구조분석 4. 시사점1. BANK OF CHINA TOWER 2. TAIPEI 101 TOWER 3. BURJ DUBAIBANK OF CHINA TOWER 개요 위치 : 홍콩 설계자 : I.M.Pei 구조설계자 : Leslie E. Robertson 준공년도 : 1989 년 건축면적 : 7230㎡ 연면적 : 132,895㎡ ( 기준층 : 464-1672㎡) 높이 : 367m (Mast : 317m) 층수 : 지하 2 층 , 지상 70 층 층고 : 4.0m 건물용도 : 사무실 골조재료 : Steel, SRC, RC, CFT 구조시스템 : SRC, 철골 (mega column) +CFT(mega brace) + 스틸 (mega truss)BANK OF CHINA TOWER 구조 중량을 4m 의 메가 칼럼 이 지지하는 시스템 . 대각선 지지대 ( brace) 는 외주부 바닥하중을 지지하여 기둥에 전달 . 18 층 , 31 층 , 57 층의 내 , 외부 메가 트러스 (mega truss / transfer truss) 는 상층부의 코어 중량을 지지하여 기둥에 전달한다 . Steel 조의 메가 기둥 (mega column) 의 경우 브레이스 와 철골 트러스의 접합부는 해결이 복잡하므로 , SRC Mega column 의 선택으로 해결해왔다 . 대각 방향 철골재가 RC 조인트 속으로 3m 이상 근입 길이가 확보되면 , 복잡한 철골 이음을 하지 않아도 된다 . 각 구조체의 단부 철골 기둥을 RC 로 입체화시킬 수 있는 장점이 SRC Mega column 이다 . 철골 소요량이 가장 적게 소요되는 경제적인 구법이며 , 외주부의 거 Thornton- Tomasetti /Engineers 의 아이디어가 채용되었다 . 가로 , 세로 각각 53m 의 평면 을 보면 , 외곽에 굵은 기둥 이 보인다 . 일명 메가칼럼 ( Megacolumn /3x2.4m) 으로 불리는 8 개의 철골조 외부기둥 시스템은 하단부 25 개 층에 설치 되어 있다 . 이 기둥들은 전체 골조의 무게를 지탱하고 강력한 지진 , 태풍이 닥쳤을 때 구조적 안정을 책임지게 된다 . 38,000 톤의 축하중을 견딜 수 있도록 디자인 된 mega-column 들은 8cm 두께의 강철 로 만들어졌으며 62 층 까지는 10,000psi RC 로 채워졌다 . 내진성을 강화하기 위해 주 거더와 파사드틀은 mega-column 에 용접되었으며 유연성을 배가시키기 위해 용접부 옆에서 주 보의 플렌지 두께를 감소시켰다 . TAIPEI 101 TOWER구조 중앙의 코아부는 가로와 세로 각 25m 에 4 열씩 접점에 16 개의 기둥을 두었고 , 수평가새로 보강하였다 . 입면으로 볼 때에는 8 개 단위의 모듈구조로서 연결부에는 바둑판처럼 격자형태의 아웃리거시스템을 사용하였다 . TAIPEI 101 TOWER구조 동조 질량 감쇠기 (Tuned Mass Damper) : 직경 6m 의 공처럼 생긴 거대한 댐퍼 (damper) 는 비교적 작은 진동을 완화함으로써 입주자들의 심리적 안정을 꾀하게 한다 . 무게 660 톤에 달하는 이 댐퍼와 이를 지지하는 구조물은 5 개층 높이를 차지한다 . 댐퍼는 중간층 (mezzanine level) 에서 볼 수 있다 . 댐퍼로서는 세계 최대 크기이고 , 건축물의 일부분을 차지하는 형식으로서는 최초의 댐퍼라고 한다 . TAIPEI 101 TOWERTAIPEI 101 TOWERTAIPEI 101 TOWERBURJ DUBAI 개요 위치 : 아랍에미리트 , 두바이 완공예정연도 : 2008 년 높이 : 700m 규모 : 지상 160 층 연면적 : 15 만평 총 건설비 : 9000 억 달러 설계 : SOM 시공사 : Samsung }
현수교의 구조원리 및 특성1. 초장대교의 실현, 현수교2. 구조원리 및 특성3. 강풍과 지진에 대한 대비책0. 초장대교의 실현, 현수교현수교는 계곡에 덩굴 등을 걸쳐 이용했던 것이 기원으로, 그 역사가 2000년 이상이라 할 만큼 오래전부터 존재했었다고 볼 수 있다. 근대적인 현수교는, 18세기에 들어서서 인장강도가 높은 철을 쉽게 이용할 수 있게 되면서 보급되기 시작하였다. 원래는 가늘고 긴 철판의 양단에 구멍이 있는 아이바(eye bar)를 핀으로 연결하여 체인으로 삼고, 여기에 거더를 매다는 형식이었는데, 이후 철제 와이어의 제조가 가능해지고 나서부터는 와이어를 다발로 묶은 케이블이 이용되게 되었다. 거더 상의 하중은 거더를 매달고 있는 행어(Hanger)를 처지게 함으로써 이에 연결된 메인 케이블의 인장력으로서 전달되며, 최종적으로는 메인 케이블을 정착하고 있는 앵커리지(anchorage)로 지지되게 된다. 이 형식은 가벼우면서도 인장강도가 높은 피아노선(강연선)의 성질을 합리적으로 이용하는 구조로, 매우 긴 경간의 교량을 건설할 수 있는 구조이다.교량 형식과 적용 경간1. 현수교의 구조 원리 및 특성. 현수교 구조 해석법의 역사0) 현수교의 원리현수교는 자신의 중량, 이른바 사하중이라 불리는 것도 모주 케이블로 지지되고 있으며, 보강형은 이 사하중에 대해 아무런 작용도 하고 있지 않은 것으로 본다. 그러나, 보강형은 인간이나 자동차 같은 활하중 및 바람·지진 등 외부로부터의 충격에 대해 케이블과 함께 그 힘을 지지하게 함으로써 교량의 기능에 기여하고 있다. 현수교 해석의 어려움은 이와 같은 외부로부터의 힘에 대한 케이블과 보강형의 상호작용을 얼마나 정확하게 다룰 수 있는가에 있다.1) 탄성이론(elastic theory)에서 처짐 이론(deflection theory)으로근대 현수교는 주로 유럽과 미국에서 건설되었으나, 이들의 상부구조는 각각 다른 형식이었다. 유럽에서는 영국의 T.Telford 에 의해 완성된 1826년 Menai교로 대표되는 무보강 현수교가 주류를 이루었으나, 상부 구조가 약했기 때문인지 몇 번이나 바람의 피해를 받았다. 한편 미국에서는 J. Finely에 의해 난간에 강성을 부여한 강현수교가 가설되었으나, 불행히도 몇 번의 자연재해를 만나면서 그 후 한동안 현수교 자체가 가설되지 않게 되었다.현수교의 해석의 시도는 현수교의 주구조인 케이블에 대한 것이 최초였다. 1691년 J. Bernoulli에 의해 성립된 케이블 부재 방향의 등분포 하중이 작용하는 카테나리 이론이나, 1794년 N. Fuss에 의해 수평 방향 등분포 하중이 작용하는 경우의 포물선 이론이 유명하다.1823년에는 Navier에 의해 무보강 현수교의 활하중 해석이 공표되었다. 이것은 당시의 현수교는 앞서 서술한 것처럼 보강형의 강도를 필요로 하지 않는 무보강 현수교가 주류를 이루었고, 현수교의 구조 특성은 자중에 의한 케이블의 장력에 지배받는 다고 생각하고 있었기 때문에 가능한 일이었다.탄성 이론은 현재 실시되고 있는 일반적인 구조물 해석과 같이 활하중에 의해 발생하는 변형의 영향을 무시하여 보강형의 단면력을 해석하는 것이다. 경간이 짧고 보강형 단면이 큰 경우는 이 이론으로도 오차가 작기 때문에 큰 문제가 없다. 그러나 오늘날의 주요 현수교처럼 보강형이 슬렌더하게 되거나, 보강형 단면에 비해 경간이 길어지면 탄성 이론이 더 이상 정확하지 않게 된다. 이에 보강형의 변형 영향을 고려한 처짐 이론(deflection theory)이 대두되었다. 처짐 이론은 W. Ritter, 그리고 앞서 소개한 J.Malan, D.B.Steinman 등에 의해 실제 설계에 적용된 영향선 해석 기법이 개발되었다.여기서 탄성 이론과 처짐 이론의 차이를 간단히 설명해 둔다. 현수교 지간 중앙에 활하중 P가 작용했을 때의 보강형의 휨 모멘트은 거더의 변형을 고려하면 다음 식과 같이 나타내어진다.여기에서는 지점으로부터 거리에서의 거더의 휨모멘트,와는 각각 사하중과 활하중에 의한 반력(단순보로서의 반력과 일치),는 등분포 사하중,,는 사하중과 활하중에 의한 케이블 장력의 수평 성분,는 사하중시의 케이블 새그(sag),은 활하중에 의한 처짐을 나타낸다.현수교는 강성을 작게 하면 변형이 커지고 따라서 단면력이 작아지기 때문에, 이를 반복하면 궁극적으로 보강형의 강성은 제로(0)가 되어 버린다. 바꿔 말하면, 거더의 강성이 작아지더라도 케이블이 대신 지지해 주는 역할을 한다고 설명할 수 있다.그러나 Tacoma Narrow교는 1940년 겨우 19라는 풍속으로 낙교에 이르게 되었고, 이러한 방식이 정적 하중에는 문제가 없으나, 동적 내풍성에는 큰 문제가 있었던 것으로 판명되었다.2) 초장교 현수교 시대의 해석 이론아카시 해협대교의 트러스 보강형 설계에서는 보강형을 구성하는 트러스 부재 하나하나를 충실히 조합한 입체 골조모델에 의한 유한 변형 이론이 적용되었다. 향후 아카시 해협대교의 경간을 능가하는 초장대 현수교에 있어서도 사하중은 유한 변형이론으로 충분히 대응이 가능하다.2. 강풍과 지진에 대한 대비책. 현수교는 바람에 약하다? -초속 80m 벽을 허물 수 있을까-현수교는 중앙 지간장의 증가와 함께 고유 진동수가 크게 저하한다는 점에서, 세심한 대책을 실시하지 않을 경우 바람에 취약해 질수 있다. 즉 진동이 낮은 풍속 영역에서도 플러터(flutter)라 불리는 공진 현상에 의해 교량의 기능을 상실하게 되기도 하는 것이다. 따라서 지간장이 2000m~3000m에나 달하는 초장대 현수교에서는 플러터의 발현 풍속을 설계 풍속 이상으로 높이기 위한 노력이 중요해진다.이러한 내풍 안정성을 향상시키는 노력으로 Tacoma교 사고 이후에는, 현수교 보강형으로 비틀림 강성을 부여하고, 아울러 상하차선의 노면간에 공간을 마련하여, 그 곳에 연직 스태빌라이저(stabilizer)를 설치하여 적당한 플러터 풍속을 확보하고 있다. 또, 높이가 300m에 가까운 탑은 와려진(渦勵振)이라는 현상으로 진동할 가능성이 있었기 때문에, 아래 그림에서 나타내는 것처럼 탑의 단면 네 귀퉁이에 오목부가 되는 코너컷(corner cut)을 마련하였고, 또 탑내에는 동조 질량 감쇠기(TMD, Tuned Mass Damper)라는 탑의 운동에 따라 자동적인 감쇠 효과를 발휘하는 장치를 설치하였다.