I. 서 론

1. 연구의 배경

지난 20세기 근대건축은(Modernist architecture) 수직 공동생활을 비롯해 수많은 삶의 방식을 바꾸었고 거주자에게 많은 질적인 변화를 가져왔지만, 화석연료로 만들어진 시멘트를 기반으로 하는 콘크리트 재료나 평면의 적층으로 인한 반복적이고 단조로운 도시환경을 만들어 왔음도 부인하기 어렵다. 또한, 한국의 근대주의 건축(Modernist architecture)으로 대표되는 아파트와 공동 주거는 20세기 후반 급격하게 진행된 국가주도 산업화의 동반자 역할을 톡톡히 하였다. 하지만 산업화 시대가 낳은 지구 온난화를 맞이한 21세기에 화석연료 사용을 전제하는 콘크리트 위주의 건축 재료와 공동 주거의 반복적인 구성은 현재의 집 짓기 방식에 많은 의문을 던진다. 유럽에서 시작하여 다양한 경로로 받아들여진 근대주의 건축과 그 정점에 서 있는 아파트가 한국의 도시환경을 완벽하게 변화시킨 지난 20세기 후반부는 아이러니하게도 지구적 차원에서 대규모 자원의 착취로 지속 불가능한 건축 만들기가 최정점에 있었던 시기이다. 출구가 안 보이는 상황에서도 현재 이루어지는 제2세대 아파트 재건축 상황은 지난 시대가 낳은 공동 주거 모습을 극복하기보다는 오히려 심화한 콘크리트 사용과 한층 높아진 수직 주거구성에서 건설산업의 화석연료 기반을 더 강화하고 있다<Figure 1>.

Figure 1.

Dun-chon Apartment Construction
Source. Author (2023)

기후위기와 자원고갈을 불러온 지난 시대의 건설 방식과 이를 자각하지 못한 채 지속하고 있는 콘크리트와 반-기후적인 집 짓기 관성은 지금 심각한 문제 상황에 접해 있다. 따라서 본 연구는 현재의 집 짓기 방식, 특히 주거 생산이 가지는 재료와 구성에서 지금의 방식이 가지는 맹점과 위기의식을 바탕으로 한다. 재료와 구성에서 한반도 기후에 맞는 대안적이면서 새로운, 미래세대를 위한 집 짓기 방식의 구상을 절실한 과제로 인식한다.

2. 연구의 목적

Figure 2.

Temperature distribution, Marseille and Seoul
Source. Author

지구 온난화 시대, 새로운 도시 공동 주거의 성립 핵심에는 20세기 풍미하던 근대주의 건축의 보편성(universalism)에 대한 도전과 지역마다 다른 집 짓기 방식에 대한 이해를 필수로 수반한다. 지금 한국의 주거 건설은 기후위기를 바로 코앞에서 대면한 시점에서조차 과거 유럽의 특정한 역사적 배경과 여기서 만들어진 건축문화 속에서 지중해 지역에서나 탄생할 법한 주거가 지속해서 만들어지고 있다. 일교차(diurnal fluctuation)가 심한 기후환경에 어울리는 콘크리트가 근대적 재료로 탈피하여 전 지구적으로 파급되었을 뿐만 아니라, 한반도처럼 연교차(annual fluctuation)가 심한 중위도 온대성 기후대에서조차도 광범위하게 건설되고 있다<Figure 2>.

다른 한편, 새로운 도시주거의 구상은 기후위기와 함께 등장한 사회적 고려사항이다. 4인 가구를 기본으로 했던 1970년대와 80년대 세대 유형에서 1인 가구로 구성단위가 전환되는 현재 상황과 인구 감소를 주목할 필요가 있다. 최근 들어 다양한 주거 유형을 공급하려는 시도가 진행되고 있으나 변화된 사회적 수요와 노년과 청년 세대의 요구를 제대로 수용하지 못하는 측면이 있다. 전 세대에게 물려받은 관성적 건축문화와 이와 연계된 주거의 이해가 화장실, 부엌, 거실의 규모, 방의 수와 같은 공간 변수들을 지배해 온 것이 사실이다.

전술한 문제점에서 본 연구는 콘크리트로 고착된 건설문화에 대한 발상의 전환을 도모하고자 한다. 이는 미래 주거를 생각할 때 다음 세대의 결정권을 광범위하게 인정하고 현재의 시각으로만 단정하기 어려운 미래의 사회, 경제 및 정치 환경을 고려하는 것이다. 즉 후속 세대에게 그들의 삶에 맞을 주거를 생산할 수 있는 열린 공간구조, 새로운 재료의 조합을 제안하고자 한다.

3. 연구의 범위 및 방법

새로운 주거 구성방식 가능성을 실험하기 위해 수유동 188번지의 4층 다세대 신축사례를 선택하였다. 이 사례는 연구자 스스로가 기획에서부터 설계, 시공, 준공까지 전 과정에 직접 참여하고 경험할 수 있었던 흔치 않은 기회로 건설의 전 과정을 분석하였다. 참여 관찰의 경험과 더불어, 다세대 주택이면서도 15m 높이로 주변 5층 일반 빌라와 비슷한 규모도 사례선정의 이유가 되었다. 참여 관찰로 얻은 사례의 특이점을 통하여 다음에서 질적인 기술(qualitative narrative)을 시도하고자 한다.

여기서 질적인 기술은 Trachtenberg(2010)가 밝힌 시간의 개념을 병행하는 요소들의 분석에 기반을 둔 것이다. 이는 기획한 디자인 방법을 실행에 옮겨(learning by doing) 건축과정에서 일어나는 다양한 시도와 과정상 발견되는 여러 시사점을 피드백하고 분석하는 것이다. 시간 차원을 도입하고 시공 과정을 통해 학습하는 참여 관찰의 방법론은 시간적 조율(synchronic coordination)을 통해 시공 중 변하는 요소들을 읽어내는 “시간 속 집 짓기 (building in time)”를 말하는 것이기도 하다.

우선 기존 문헌을 고찰한 <Table 1>을 통하여 III장의 목조 유닛과 콘크리트 뼈대구조를 고안하게 된 거시적 분석의 틀을 보일 것이다. 이 분석 항목은 중 Ⓐ~Ⓓ는 한국의 대도시에서 목조 혼용과 같이 새로운 방식의 주거를 건설하고자 할 때 적용되는 현실적 제한 요소들과 한계를 기존의 연구들을 통하여 정리한 것이다. 이후 최근의 연구에서 새롭게 요청되고 있는 요소들을 Ⓔ~Ⓗ로 정리하였다<Figure 3>. 이들 여덟 요소는 Ⅳ장의 콘크리트와 목조혼합의 구체적 사례의 분석요소 설명을 위한 바탕으로 작동할 것이다.

Figure 3.

Existing and Added Parameters

III장의 분석 틀은 자원 위기의 시대에 지속 가능한 재료의 선택과 이것을 어떻게 현실의 집 짓기에 적용할 수 있는가를 고민하게 한다. 목재의 이용과 콘크리트의 지지라는 혼합구성은 위 분석을 기초로 기획단계에서 결정되었다. 이 결정은 현실적으로 가능한 혼합형(hybrid-model)을 만들 수 있는 디자인 방법에 대한 질문이었으며 현실에서 가능한 재료와 건설 방법을 결정하는 과정이었다.

IV장에서는 거시 분석 틀에서 드러난 질문의 다음 단계로 사례의 구체적 분석이 다루어진다. 여기서는 제안된 사례의 참여 관찰을 통해 얻은 문제점과 현실 적용에서 얻은 시사점을 재료와 구성을 중심으로 8가지 요소로 나누어 분석하였다. 제안된 사례를 설명하는 이 구성요소들은 <Table 2>의 목조 유닛과 콘크리트 뼈대에 관한 각 항목의 선행 연구가 분류의 기준이 되었다. 본 프로젝트 설명을 위해 드러낸 8가지 요소는 다음 두 가지 큰 범주로 구분된다. 첫째 범주는 ①~④로 사례에서 제안한 목조 플러그인(plug-in)에 대한 분석이다. 이어서 목재와 결합 돼는 본 사례의 철근콘크리트 뼈대의 가능성을 시험하는 요소는 ⑤~⑧로 분류하여 분석하였다<Figure 4>. 이를 통해 콘크리트와 목조혼합 다세대 신축의 모습을 설명하는 본 사례의 기준과 그 특징을 분석할 것이다.

Figure 4.

Wood Bang and Concrete Skeleton Hybrid

결론에서는, IV장에서 참여 관찰을 통해 보인 다세대 주택 사례에 대해 목재와 콘크리트 혼합(hybrid)이 드러낸 지속 가능한 모델의 가능성과 분석의 결과를 종합하였다. 이어서 탄소 기반의 콘크리트 생산과 필수 불가결하게 연결된 지금의 공동 주거의 새로운 방향성을 보여주고자, 한계에 봉착한 집 짓기 방식을 극복하는 대안의 방향을 제안하였다. 본 사례를 통하여 관찰된 미진한 부분을 밝히고 이러한 혼합 방식의 미래 건설에서 앞으로의 풀어야 할 과제를 제언하였다.

II. 선행 사례고찰

1. 유형의 구성(typological organization)

Figure 5.

Layered Organization
Source. https://www.archdaily.com/ (2023 Accessed)

다층적 교차 구성을 시도하는 현대 건축물들의 특징 중 하나는 사이 공간(in-between Space)의 형성이다. 여기서 프로그램으로 정의되지 않은 완충과 여백(liminal)의 부분이 중요하게 등장하며 형태적으로 예측하기 어려운 공공적 성격의 공간, 즉 수직적 이동 통로가 만들어진다. 디자인 과정에서는 특히 기본 유형(typology)의 외부, 즉 사각형, 박공지붕과 같은 형태들을 분리, 접합, 중첩의 방법으로 배치해서 생기는 프로그램화 되지 않은 바깥 공간이 다층적 교차 구성의 핵심이다<Figure 5>.

Herzog & Demuron의 Vitra House(2010)는 중첩으로 이런 정의되지 않은 공간이 드러난 예이며, Sou Fujimoto의 동경 아파트(2010)는 접합의 방식으로 전형적 집의 유형(Typology) 외부에 이동공간을 디자인한 경우이다. 분리의 예로는 Ryue Nishizawa의 모리야마 주택(2005)과 네덜란드 OMA가 설계한 시애틀 도서관(2003)이 있는데 모리야마 주택이 독립된 유닛의 평면적 분리를 중심으로 디자인된 건축물이라면 시애틀 도서관은 각 기능 큐브(cube)를 수직으로 분리 전환하고 이 사이를 정의되지 않는 다양한 프로그램과 공적 공간으로 제공해 에스컬레이터로 연결된 수직 사이 공간(vertical in-between space)의 예를 보여주고 있다.

2. 열린 지지구조(open supports)

근대주의 건축 탄생에 포옹된 열린 프레임, 플러그인, 그리고 자유로운 실내 구성의 모습은 르코르뷔지에(1915)가 제안한 도미노(Dom-Ino) 구조에서 사용자가 참여하는 인테리어 형성(infill)의 가능성을 제안하고 있다. 1930년대 그가 제안한 거대 프로젝트 중에서 도미노 구조의 열린 상황에 따라 내부를 자유롭게 구성할 수 있게 한 알제리의 Plan Obus(1931)가 있다. 이 건물에서 르코르뷔지에는 고가 고속도로 아래로 사용자들이 자신들의 집을 스스로 건설하는 모습을 보여주었다.

Figure 6.

Support Open Frame
Source. Kendall, S. (2021), Lifschutz, A. (2017). https://systems.arch.ethz.ch/demonstrators/nest-hilo (2023 Accessed)

이후 잊혀 있던 열린 구조와 다원적이고 참여적인 건축의 모습은 60년대 네덜란드 건축가인 John Habraken에 의해 부활한다. 그의 open support(1961)로 명명된 콘크리트 구조는 여러 사람이 자발적으로 자신의 집을 만드는 협의 과정 중심의 건축 방법을 제안한 것이기도 하다. 이후 Habraken 방식의 support와 infill 유닛을 채용한 다수의 작업이 시도되었다. 이 중 현실에서 준공된 대표적 작업으로 오사카에 만들어진 NEXT 21 (1994)이 있다. 18세대를 수용하는 NEXT 21은 사용자의 자발적 집 짓기를 시도하였으며 이 연장선에서 3차원의 입체적 거리나 지붕의 온도조절기능, 그리고 사용자를 포용하는 협동적 건축 상황을 본격적으로 실현한 사례가 되었다.

최근에는 2016년 칠레 건축가 Alejandro Aravena가 베니스 비엔날레 총감독으로 보여주었던 “공동체로서의 집 짓기(2016)” 있다. 환경과 사회적 지속 가능성을 함께 포용하면서 많은 시선을 끌었던 “공동체로서의 집 짓기”에서 가장 주목받았던 독일의 NEUBAU(2016)는 쇠락해 가는 독일의 구도심에 새로운 infill 유닛을 끼워 넣는 방식을 보여주고 있어 기존 건물의 재활용이 건축계에 중요한 문제로 대두되고 있음을 상기시킨다. 런던의 Gantry에서 보여 준 쇠락한 산업 철골구조를 재활용한 주거 안(2014), 네덜란드에서 다층 규모의 큐브에 거주자가 다양하게 인테리어를 건설하는 슈퍼로프트(2017), 스위스 ETH 가 다양한 건축회사들과 협업으로 주도한 NEST 프로젝트(2021) 들은 공장제작 유닛을 실제 사용하는 최근 사례가 되고 있다<Figure 6>. 미래 건축을 상상할 때 이러한 열린 플랫폼의 방식이 주거 건설의 중요한 방향 중 하나로 인식되고 있음을 보여준다.

3. 목조 유닛(wood units)

Figure 7.

House as Furniture
Source. Dogma (2022), https://www.dezeen.com. https://www.wikihouse.cc/

위키 하우스(Wiki-House)는 동아시아의 목재 결구 방식에 영감을 받아 재생적 재료와 공장제작에 의한 정밀도 향상, 그리고 단순한 유형(Typology)에 기반을 둔 작업방식으로 많은 관심을 받고 있다. 이와 함께 U-Build로 불리는 벨기에 그룹도 사전제작 방식(prefabrication)과 모듈의 유연성(modular flexibility)을 가지는 목조 제작을 선보인다. 이들 모두 단순한 공간 유형을 사용자 스스로 제작하는 DIY(do it yourself) 방식을 그리고 있다. OSM(off site manufacturing) 제작과 단순 형태에 주목한 이들과 더불어 디자인 면에서는 Jimenez Lai를 주목할 필요가 있다. 그는 정의되지 않고 다변화하는 실내인 White Elephant(2011)로 명명된 가구 같은 집, super furniture를 제안한다. 이 집 짓기 방식은 super furniture 같은 작은 유닛들이 미래 도시의 다양한 상황에 적응하는 모습을 그리고 있다. 한편, Pier Vittorio Aureli를 중심으로 한 이탈리아 건축그룹 Dogma가 제안하는 the Opposite Shore(2020) 는 기존의 쇠락한 도시 구조물에 연속된 큐브의 작고 단순한 유형(typology)을 삽입하는 디자인을 보여준다. 새롭게 삽입된 유형은 다양한 유닛의 연결체를 이루며 기존 및 새로 형성된 내부, 그리고 이 둘 사이의 완충 공간으로 낡은 구조물의 재활용 방식을 제안한다. 더 나아가 Andrés Jaque는 물리적 재활용을 넘어 근원적 차원에서 우리가 생각하는 집의 대안적인 모습을 상정하고 낯섦과 다양한 거주자의 참여를 전제한 IKEA Disobedient(2011)를 과감하게 선보인다.

목조 가구를 확대한 작은 집은 일본 건축가 그룹 Atelier Bow-Wow가 주목하는 일상의 건축인 Pet Architecture(2002)의 집 짓기 방식에서 드러난다. 2016년 디자인 브랜드 MUJI와 함께 작업한 농촌 주택의 제작 방식에서 가볍고 쉽게 만들 수 있는 목구조의 단순한 원형(prototype)을 보여주었다. 같은 맥락에서 Jun Igarashi와 Taiji Fujimori가 공동 제안한 가벼운 주거인 Inside-out / Furniture-room(2016)의 계획이 있다. 목재를 이용한 후기 산업화 구조의 주거를 생각할 때 이들 사례는 작은 스케일의 적용 측면에서 많은 영감을 주고 있다<Figure 7>.

III. 목조 유닛과 콘크리트 뼈대구조를 위한 분석 틀

1. 대지 법규의 한계(building code limitation: Ⓐ)

Figure 8.

Surrounding Context & Building Site
Source. Author

건물 대지는 서울 강북구로 60년대 이후 급격히 진행된 도시확장과 80년대부터 조성된 4~7층 빌라들로 빽빽하게 둘러싸인 협소한 평지이다. 고밀도 주변 상황에서 21m(7층) 높이까지 올릴 수 있는 수직 디자인이 중요한 문제로 상정되었다. 특히 주변 건물들이 형성한 다양한 일조 사선을 흡수하는 단면선이 9m(3층) 높이부터 디자인과 형태의 주요 요소로 결정되었다<Figure 8>. 즉, 건축법, 빌딩 코드 등 규제 사항을 배타적으로 생각하지 않고 오히려 디자인을 결정하고 새로운 형태를 만들어내는 적극적 요소로 생각하였다. 결과적으로, 높이는 15m로 5층 높이나 일반적인 개념의 층으로 보면 4층이라고 볼 수 있는 다세대 주거로 귀결되었다<Figure 14>.

이렇게 층으로 나누기 모호한 단면 구성은 높이에 대한 한국 도시의 법규적 특이 상황, 즉 사선제한의 디오게네스(Diogenes) 도시 특징을 최대한 활용하고자 한 것이다. 인위적으로 형태를 만드는 상황을 배제하고 주어진 규범과 법적인 제한 요소를 전략 삼아 면밀한 디자인 조율을 하는 것이다. 콘크리트 라멘조(beam & lintel), 더 광범위하게는 도미노(Dom-inho)의 반복된 형태보다는 제한적 법규를 오히려 받아들여 형태가 법규에 따라 점진적으로 드러나는 디자인 과정을 목표로 하였다.

이렇게 기하학적 도식이 아닌 주변 건물로 인해 복잡해진 일조 사선과 법규에 따라 형성된 건축선(build-able envelop)이 변화하여 콘크리트 뼈대가 드러나게 되었다. 이것은 자의적인 형태의 형성이 아니라 법규에 따라 유도된, 특히 일조권에 의해 유도된 형태이다. 또한, 주변 건물로 인해 생겨난 다양한 앵글의 일조 사선을 전제로 용적률, 건폐율을 고려하여 Forty(2012)가 강조한 콘크리트의 가소성을 최대한 활용하고자 하였다.

2. 콘크리트 대안(concrete replacement: Ⓑ)

콘크리트는 한국의 도시와 같이 근대주의 건축의 전파가 전례 없이 성공을 거둔 동아시아 도시에서 좀 더 분명하고 투명하게 관찰된다. 이러한 콘크리트의 사용을 극복하기 위해 유럽과 북미 지역에서는 소위 timber frame의 연구(Bonner & Kara, 2022)가 활발하게 진행되고 있다.

하지만 King(2017)이 보여주듯이 CLT(cross laminated timber)나 glulam 등 목재의 강도를 현저하게 향상해 철근콘크리트와 철골구조를 대체하려는 지금의 노력은 건설재료 공급의 지구적 규모를 고려하면 다소 무리가 있는 시도이다. 소모적인 광물자원의 대체 건설재료는 필요하지만, 철골과 콘크리트가 20세기 이룩한 괄목할 만한 성취를 대안적 방식으로 목재가 대체 할 수 있을지는 건설산업의 지구적 스케일을 대입해 보면 보다 분명해진다. 즉, 목재가 지금의 콘크리트와 철골의 수직 도시화를 완벽히 대체해 전체 구성을 목조화 한다면 아마도 두세 개의 아마존 우림이 있어도 모자랄 것이다. 오히려 목조 집합 주거가 21세기 대규모 인구를 포용한 개발 국가의 콘크리트를 대체할 도시화 재료로 적용되었을 때 불러오는 환경적 재앙이 더 클 것(Benjamin, 2017)을 예고한다.

여기서 Hua(2022)의 지적처럼 소규모 도심 목재의 공급, 즉 지역 산림경작(silviculture)과 복원의 “균형적 공급과 이용”을 항시 염두에 두는 것이 필수이다. 미래의 자원고갈 방지와 기후 대비를 위해 방(房)의 규모와 같은 최소한의 실내로 건축 재료의 공급과 사용에서 균형 있고 점진적인 방식이 그 어느 때보다 절실하다.

3. 건설기술의 관성(lacking craft culture: Ⓒ)

지구 온난화의 대안이자 생태적 재료로 다시 주목받기 시작한 목조는 드로잉과 현장에서 일어나는 적용 사이의 틈을 좁히는 계기를 제공하는 중요한 재료로 생각된다. 여기서 주요 쟁점은 한반도 기후에 맞는 목조의 장점을 활용하고 생태적으로 미래에 가능한 상황을 도출할 수 있는가 하는 것이다. 한국에서 목조의 적용은 북미 지역의 경량 목구조 시스템이 그대로 이식되고 있다고 주장(Bae & Lee, 2021)되고 있어 많은 부분 현지화해야 하는 과제를 담고 있다.

현지화된 현장의 협업 외에도 시공의 정밀도를 높이기 위해서는 목조의 공장제작(Lim et al., 2007)을 최대한 이용할 필요가 있다. 환경적으로 최적화되고 조절된 상황에서 디지털 기술을 활용해 가구를 제작하듯이 목조 assembly를 개발할 수 있을 것이다. Scheurer(2013)가 보여주듯이 현재 활용되는 multi-axis computer numeric control machine, multi-axis robotic arm, 3D scanner 및 Grasshopper와 같은 3차원 모델링, AI coding을 이용한 제작공정과 G-code의 목재 가공 공정이 도입될 수 있다.

이렇게 off-site manufacturing(OSM) 된 부속을 현장으로 운송하는 과정을 그려본다. 지지구조인 콘크리트 뼈대(bare skeleton) 또한 3D 프린팅한 뒤 현장에 옮겨 조립하는 제안(Picon, 2019) 을 고려할 수 있다. 배달된 3D 프린팅 콘크리트 뼈대를 기초처럼 이용해 목재 unit을 위한 assembly 요소들을 가구처럼 맞추며 현장에 정확히 안착시키는 것이다. 이후 배관과 설비, 전기 등 봉사하는 공간(servant space)을 연결하는 각 공정의 통합을 그릴 수 있다.

4. 분업화 공정(division for project delivery: Ⓓ)

건축주의 수직적 거주 결정은 일반적 시공에서 이루어지는 사용자, 설계자, 관리와 시공자의 분리를 다르게 구성하는 동기가 되었다. 새로운 구성이 지향하는 핵심적인 요소 중 하나는 사용자가 전체 공사 과정에 설계자 및 각 공정(trade)의 개별 시공자와 함께 모든 의사 결정을 함께 하는 것이었다. 여기서 건축주 겸 사용자는 단계마다 개별 시공 의사 결정에 참여하고 앞으로 살게 될 공간에 설계자 역할을 부여받았다.

이 IPD(integrated project delivery) 원칙은 프로젝트의 기획에서부터 지속해서 유지되어 최초 프로젝트의 구상, 설계를 포함한 드로잉 단계만이 아니라 Tan(2014)의 제안처럼 시공 과정의 각 공정(trade)에서 공통된 합의를 목표하였다. 이는 두 건축주를 비롯해 모든 참여자가 어느 한쪽에 치우치지 않는 열린 협상과 토론의 태도를 요구했다. 관리자, 시공자, 설계자, 건축주가 모두 모여 각 공정의 우선순위와 협소 공간 속 목조 유닛의 수직적 배치 등 다각도의 공사 방향을 매주 토론하였다. 또한, 극한으로 치닫는 한반도의 여름과 겨울에 대비한 새로운 주거 모델을 해석하고자 하였으며 여러 논의 끝에 내부 온도 조절의 다양성을 위해 지금까지 와는 다른 공간 구성방식을 모든 참여자가 수긍하게 되었다.

5. 다층적 구성(layered arrangements: Ⓔ)

실외와 실내로 나뉘는 근대적 집 짓기의 맹점은 Addington(2009)이 지적했듯이 외벽이 내부와 외부를 획일적으로 규정하는 분리의 기준을 형성하는 것이다. 패시브 하우스로 대표되는 현재의 친환경 담론은 실내 온도의 항시적 보존을 위한 보온병의 개념을 상정한다.

하지만 새로운 혼합모델이 지향하는 실내는 외부와의 연결을 통한 점진적 열린 공간이며 목조의 혼용으로 인해 다양하게 막이 중첩된 내부를 이룰 수 있는 공간이다. 즉, 온도의 그러데이션(gradation)을 가지는 변화된 층위 공간(space dressed in layers)의 집합체(Schneiderman & Campos, 2018)로 상상될 수 있다. 이 층위는 더 나아가 지속해야 하는 부분과 주기별로 교체되어야 하는 부분의 분리(decoupling)를 구별하기도 한다. 여기서 콘크리트 구조는 100년, 인테리어 지붕과 벽 바닥은 25~50년, 주방과 싱크대는 12~25년 등 건물 요소의 생애 주기를 다르게 만들어야 한다는 사고(Brand, 1995)를 바탕으로 하였다.

변화를 받아들이고 외부 온도 변화에 따른 사용자의 행위 변화를 동시에 요구하는 마이크로 기후의 형성으로 온도의 등고선을 따라 계절에 따른 실내 사용공간의 축소와 확장에 주목한다. 이는 근대주의 실내의 열적 환경과는 다른 사이 공간 및 외부를 포함하는 다층화된 실내외 벽과 이로써 생기는 스폿 기후(spot gradation)의 가능성(Clement & Rahm, 2006) 을 실험하려 하였다. 한반도처럼 극심한 외부 온도 차에 적응하는 한편, 높이에 따른 여러 겹의 막을 형성해 온도 차를 점진적으로 갖는 완충과 적정 기후의 실내(comfort zone)를 생각하였다.

6. 생태적 타당성(ecological feasibility: Ⓕ)

20세기 동안 만들어진 근대주의 건축물과 이들을 구성한 콘크리트가 생성한 지구환경은 다음 세대가 필연적으로 품어야만 하는 도시환경으로, 그 규모나 범위에서 우리가 전혀 경험하지 못한 거대한 모습(Barber, 2020)으로 드러나 있다. 지구적 재앙을 맞이하게 될지도 모른다는 위기감 속에서 근대건축의 주재료인 시멘트와 철은 개발도상국의 대규모 도시개발 재료로, 산업화와 함께한 근대적 집합 주거의 재료로, 혹은 20세기 문명의 최전선을 상징하는 미학적 재료로 간주 되기도 했다. 하지만 콘크리트 위주의 소모적 집 짓기 방식은 지구 탄소 배출의 주원인으로 하루빨리 온난화 감축 실천이 필요한 현재의 재앙적 위기에서 더는 미래 건축의 대안이 되지 못한다.

이에 전면으로 부상한 Non-Modern의 대안적 사고(Latour, 1991)를 생각해 볼 필요가 있다. 콘크리트를 만드는 시멘트의 대기오염과 이산화탄소 방출 그리고 자갈의 부족만이 아니라 자원의 대량 소모로 인한 지구의 운명을 되살리는 길은 이제 당연시되는 남겨진 콘크리트 건축에 어떻게 적응하는가에 달려있다. 목재의 이용으로 자생적이고 순환적인 세계관을 되살려 독립적(autonomous)이고 자족적(autarky)이라고 이야기되는 근대주의 건축사고는 다시 생각돼야 한다는 논지(Gandy, 2014)를 되짚어 본다. 지구환경 위기를 물려받은 미래 세대에게 “건축”은 생태계와 연결된 고리로 미시기후를 만드는 균형점(equilibrium)이자 연결점(node)을 위한 장치로 인식된다.

7. 목재의 역할(wood performance: Ⓖ)

목조는 한반도의 기후에 오랜 기간 적응한 재료로 지금 주장되는 콘크리트 위주의 패시브 하우스가 무려 450 mm의 벽을 이루고 있는 데 비해 이를 목조 벽인 150 mm로 대체할 수 있다. 한반도에서 오랜 기간 기후에 적응했던 전통가옥의 지혜가 보여주듯이 목재는 VOC(Volatile Organic Compound) 및 단열성능 등 미래 지구 온난화에 대한 대안적 재료라는 주장을 (Bae & Lee, 2021) 받아들일 필요가 있다. 더불어 거푸집을 만들고 습식으로 콘크리트를 부어 넣는 지금의 공사방법에 비교해 목조는 건식 조립식 구조이면서도 현장에서 가공이 쉬워 공정이 매우 간단해지는 이점을 가지고 있다.

한국의 현실에서 목조 건설이 활성화되려면 합판 제작 등 2차 가공을 통한 재료의 대중화 문제를 해결해야 하고 산림경작(silviculture)에 대해 깊은 이해를 해야 한다. 즉, 도심 그린벨트 등으로 묶여 있는 도심 삼림을 세대별로 재생되는 경작(silviculture)의 프레임을 도입해 모든 식목, 벌목이 한 번에 일어나는 것이 아니라 매년 점진적으로 벌목과 식목이 일어나는 균형 있는 산림의 관리 모습(Hua, 2022)을 받아들일 필요가 있다. 이는 매년 소량의 목재생산, 운송과 가공이 가까운 지역에서 일어나는 지속 가능한 건축문화의 바탕을 제공한다.

이처럼 목조는 재료의 생산에서 소멸에 이르는 전 과정을 순환적 사이클로 만들 수 있는 생태적 건축환경을 제공한다(Ⓕ). 목조는 도시를 탄소 저장고(carbon sequestering)로 만들 수 있는 재료이며, 묘목에서 성목에 이르는 30년간에 CO2를 가장 많이 흡수하므로 인간의 세대 주기와 절묘하게 일치하는 시간 주기를 가진다는 주장(Ibanez et al., 2020)에 주목한다. 이는 목조에 대한 건축적 실험과 연구가 선택이 아니라 미래 기후위기에 대한 필수적 사항임을 말한다.

8. 기후 적응성(climate adaptability: Ⓗ)

근대주의 건축의 실내는 ‘기계화(mechanization)’, ‘균질화(homogenization)’, 그리고 ‘고립화(isolation)’로 요약할 수 있다(Ryan et al. 2021). 아파트와 같이 근대주의 건축사고에 바탕을 둔 항상(恒常) 온도의 고정된 건축(image of a permanent and static architecture)에 대한 비판적인 대안을 콘크리트와 목조를 혼합한 새로운 주거의 모델을 통해 찾고자 한다.

한반도가 분명한 4계절을 가지고 혹서와 혹한의 차이가 섭씨 50도 이상이나 되는 혹서 다습과 혹한 건조 지역임에도 불구하고 지난 반세기 콘크리트 위주의 개발은 2000년 이상 지속한 온도와 에너지, 건조환경의 섬세한 균형 관계를 한국 도시에서 완전히 제거하였다. 기후에 적응하였던 한반도의 나무와 흙의 도시 건축은, 온도 관점(thermodynamics)에서 고립된 개별 건축물의 무한 증식과 에어컨에 맞춰진 밀폐된 실내의 도시환경(Calder, 2022)이라는 끝없는 악순환 구조로 변모되었다.

이 맥락에서 근대주의 건축이 옹호하고 있는 패시브 하우스(Passive House)는 설비 담론을 중심 삼아 공간의 밀폐 논리를 진리처럼 밀어붙이고 있다. 하지만 Kiel Moe(2013, 2014, 2017)가 지적한 것처럼 이는 매우 기계적이고 단기적인 미래만을 생각하는 근시안적 사고의 결과이다. 여기서 반듯이 다시 짚어야 하는 것은 변화하는 기후에 반응하는 내부의 유연한 적응에 대한 사고이다. 환경, 재생, 순환의 건축이슈들이 전면으로 등장한 지금 한반도에서 독립적으로 닫혀 있지 않은 지역의 기후의 법칙과 열린 열역학(rule of climate, or the non-isolated thermodynamics)에 적합한 새로운 건축을 생각해야 할 시점이다(④).

IV. 콘크리트와 목조혼합 다세대 주거신축

1. 제작결합(assembly manufacturing: ①)

목조 유닛은 최소의 방(房) 규모로 계획되었다. 이것은 기술, 경제적 이유로 15 m 높이 다세대 주거를 목재만의 구축으로 구성하기엔 실시 설계자, 구조기술사, 시공자 모두 꺼리는 현실적 상황이 고려되었다. 현재 수도권 교외와 지방의 전원주택이나 펜션에서 광범위하게 시공되고 있는 많은 목 구조 건물들은 저층 경량 목구조로 시공되고 있다. 즉 1층이나 2층 이하 목 구조의 노동력과 건설시장은 국내에서도 활성화되어 있어 이를 적용한 소규모 목조가 제작 측면에서 쉽고 가능하다고 판단되었다(Ⓐ, Ⓒ, Ⓖ).

널리 알려진 CLT나 glulam 등의 신재료, 중 목구조와 결합한 다양한 응용에 대한 주장(Bae & Lee, 2021) 은 콘크리트 바탕과 플러그인 목조 유닛의 성립이란 견지에서 타당하지 않다고 보았다. 비용과 효율을 고려한다면 목구조를 소규모화해서 오히려 Wiki House나 U-Build와 같은 단순 공정과 공장제작의 가능성을 확대해 Iwamoto(2009)와 Picon(2019)의 제안처럼 assembly 하는 방향으로 기술과 시공의 상황이 전개되어야 한다고 판단되었다(Ⓒ, Ⓖ)<Figure 9>.

Figure 9.

Left: Plan Obus, Frame and Plug-in, RIght: Inverted Relation of Plan Obus
Source. Left: Boesiger & Girsberger(1998) Right: Author

현장 제작으로 조성된 콘크리트 인프라 구조는 15 m 높이로 6m마다 콘크리트 바닥 판을 만들어 작은 목조 유닛을 플러그인하는 Skeleton의 모습으로 완성된다. 플러그인되는 목조 유닛은 3~6m 높이의 소규모이면서 단순한 형태로 의도되었다(②), <Figure 11>, <Figure 16>. 콘크리트 뼈대는 목조 플러그인과 분리되어 기초와 같이 건물의 구성 중 단순하면서도 가장 오래 남을 요소이다(Ⓔ, Ⓕ).

플러그인되는 소규모 목조 유닛은 박공지붕을 가진 목조 큐브 유형(typology)을 채택해 콘크리트 바탕에 끼워지며 외피 혹은 내피로 작동할 것이다(Ⓔ). 세대 생애 주기 30년에 맞춰진 목조 유닛들은 형태의 실마리가 되는 건축선(build-able envelope) 안에 배치돼 오래가고 견고한 틀을 제공하는 콘크리트 구조와 대비된다(Ⓐ). 즉, 다양한 조립 공정의 목조 유닛이 3차원 위치에 배치된 후 이를 포용하는 콘크리트 뼈대가 바탕 구조로서 건축선에 맞춰지는 형태로 점진적 성형(成形) 과정을 보여준다(Ⓐ, ⑤).

2. 단순한 유형(simple typology: ②)

Figure 10.

Wood Bang Plug-Ins
Source. Author

전통가옥의 방이 기능으로 분별하기 어려운 많은 행위를 수용하는 것과 유사하게 목조 유닛은 단순함을 추구하였다. 더불어 방의 현대적 적용이 된 한국의 근생 건물이 보여준 다양한 프로그램의 생성, 변화, 소멸을 포용할 수 있는 상황, 즉 내부 행위가 다양하게 열린 상황을 상상하였다. 이는 한국의 방이 가지는 실내 활동의 다양성을 반영하여 배경으로 삼아 단순화한 건축의 모습을 적용한 것이기도 하다. 좁은 대지에 큐브형을 적용하고 강우 대비를 위해 박공지붕이 되는 형식을 취하였다(Ⓔ, Ⓗ)<Figure 10>.

목조는 콘크리트처럼 습식 거푸집 주조 과정을 거치는 재료가 아니다. 교체가 쉬운 목재는 건식재료로 만들기 쉽고 산업적으로도 규격화된 요소로 제공되고 있지만, 콘크리트처럼 주조 방식으로 다양한 형태를 실험하기에는 한계가 있다. 이러한 재료 특징을 고려해 콘크리트는 형태적 변형을 담당하고 목조 방은 재료의 성격을 반영하여 단순한 공간을 만들어 플러그-인 하는 방식을 취하였다(Ⓖ, ⑤).

단순화된 목조 유닛은 다시 경량 목조로 연결하여 연속된 단열 라인을 만드는 것이 중요하였다. 이렇게 되면 목조의 단열 벽이 콘크리트와 때로는 내단열로 만나거나, 때로는 독립된 외단열 상황이 된다(Ⓔ). 유닛들 사이는 경량 목구조로 15 m( 5층 높이)의 높이를 연결, 통합하는, 현실적으로 가능한 목조와 콘크리트의 혼합 구조체를 구성할 수 있었다.

Luna & Yim(2023)이 열거한 유형을 받아들일 수 있도록 오픈 시스템의 콘크리트 구조는 목조 유닛을 위한 3차원 대지로서 작동한다. 이 유닛들이 콘크리트 구조와 접합된다는 점에서 유형이 단순할수록 유리할 것으로 판단되었다(Ⓑ). 플러그인의 큐브인 목조 유닛은 콘크리트 뼈대에 다양하게 배치되어 개별적 상황에 맞는 혼합적 재료 구성의 가능성을 열 수 있다(Ⓔ, Ⓖ). 개인이 자유롭게 방을 디자인하고 자신이 분양받은 수직 대지 (콘크리트 뼈대) 안에서 자유롭게 배치할 수 있다면 지금의 적층 방식을 벗어나 다원적 환경을 가진 공동 주거를 상상해 볼 수 있다<Figure 18>, <Figure 19>. 단순한 목조 방이 자유롭게 위치하는 열린 구조의 공동 주거에서는 반복적이고 균일한 공간 구성보다는 다원적이고 열린 공간 구성이 이루어질 수 있다(Ⓓ).

3. 거대 가구로서의 목조 유닛(XXL furniture: ③)

방처럼 정형화된 목조 유닛은 아주 단순한 형태와 구성이다. 여기서 플러그인이라는 개념을 더 확장해 보면, 언제든지 이동시키거나 대체할 수 있는 실내의 가구와 같은 역할을 생각해 볼 수 있다. 즉, 바탕이 되는 콘크리트의 뼈대 위 영구 불변적인 공간을 고정하는 것이 아니라 Lai(2012)의 제안처럼 가변적이고 시한성이 있는 임시적 구조물로서 커다란 가구로 생각된 목조 유닛을 고려하는 것이다(Ⓖ), <Figure 11>.

Figure 11.

Wood Bang Inserted as XXL Furniture
Source. Author

한반도의 기후 적응성을 고려한 가구와 같은 단순하고 임기응변적인 플러그인이 실제로 공사비를 낮추고 정확한 시공을 하기 위해서는 목재를 사용해 CNC와 Robotics의 정밀성을 담보하고 공장제작이 가능한 가벼운 구조로 진화할 필요가 있다(Ⓒ, Ⓗ, ①). 이렇게 디지털화한 기계를 이용한 소규모 건축의 제작은 현재의 3D 디자인기술을 AI와 접목해 사람이 계산해 내기 어려운 정밀한 알고리듬 G-Code 제작공정이 그 핵심에 있다. 이 OSM(off-site manufacturing)을 assembly 공정의 핵심구성으로 생각하고 현장에서 조립하는 공정과 연계하는 것이 중요하다. 이렇게 되면 단순하지만 다양한 유형(typology)의 가구 같은 유닛을 사용자 기호에 맞게 단기간 내에 실내의 조절된 환경에서 손쉽고 정확하게 생산할 수 있을 것이다(Ⓒ, ②).

이후 부품으로 나누어진 이들 가구 부분들을 현장에 전달하고 조립한 후 콘크리트 뼈대에 안착시키는 공정을 생각해 볼 수 있다. 프로그램적 구성에 상관없이 제공되는 3평에서 4평 정도의 소규모 목조 유닛에서는 콘크리트 뼈대 위 안착에 필요한 다양한 디테일에 주목할 필요가 있다. 이는 현재의 공동 주거가 안고 있는 층간 소음 문제와 화재 그리고 외부공간을 고려한 종합적인 안목이 필요하다(Ⓐ, Ⓒ). 목재로 만들어진 가구 같은 건축은 한국적 현실에서 간단히 이루어지는 최소 단위, 방(房)의 형성을 말하고 있다.

4. 열린 온도(non-isolated thermodynamics: ④)

통풍을 포함하여 내부와 외부를 조율하는 실내의 형성, 즉 지금까지 주거를 지배해 왔던 근대주의적 “실내”를 탈피할 수 있는 다양하고 중첩적인 공간 구성을 시도하였다(Ⓔ, Ⓗ). 본 혼합모델(Hybrid Model)이 의도한 실내 환경 중 하나는 Moe(2013, 2014, 2017)가 주장한 닫혀 있지 않은(non-modern, non-isolated open dissipative speed incorporated system) 온도 변화의 내부이다. 다시 말해 실내에서도 온도 차를 가지는 열린 열역학의 공간, 즉 위치마다 다른 온도 변화를 가지는 실내 공간을 말한다(Ⓔ, Ⓗ).

미시적 기후장치로서의 건축이 되기 위해선 여러 겹의 표피가 필요한데, 우선 기초로 작동하는 콘크리트 프레임이 바깥 외피를 이루게 된다. 이어서 이에 플러그인되며 수직으로 구성된 목조 유닛들이 가지는 외피 및 내피가 콘크리트 외피와 중첩된다. 여기서 높이가 가지는 수직 온도 차이와 목재의 연속된 단열 포켓을 이용해 실내 속의 실내인 다양한 내피를 가질 수 있다(Ⓔ, Ⓗ).

Figure 12.

Temperature Distribution in Non-Isolated Interior
Source. Author

하나로 통합된 실내인 15 m 높이 안에서 대류, 온도 차를 이용한 다양한 변화를 이루는 내적 표피의 켜 (Layer)를 주목해야 한다. 미시기후 조절의 구성은 높이로 나누어져 온도의 완충 공간으로 역할한다<Figure 12>. 여기서 1층의 진입공간은 현관으로 들어오는 외기와 바로 접해 실내의 구성에서 맨 아래 위치한다. 3층과 4층의 목조 방은 “실내 속 방”이 되면서 2중의 표피(skin)를 가져 수면이나 학습 등 장시간 거주 시 편안함의 공간(comfort zone)을 이룬다. 한 예로 가장 최근의 관찰(2024년 5월 18일, 외부 온도 16~26.5°C)기록은 아무런 외부의 에너지 투입 없이 창문을 닫은 상태인 14시에, 4층의 방 공간(23°C)과 전이 공간으로 작동하는 1층 복도(16°C)의 온도 차이가 7°C를 보여주었다(Ⓔ, Ⓖ, Ⓗ).

인간 행동(behavior) 측면에서도 온돌 시스템에 적합한 좌식방식을 편안함의 공간(comfort zone)에 채택해 한국의 겨울 실내 온도 변화에 따른 공간이용을 실험할 수 있었다. 즉, 신발장과 방풍실이 있는 1층은 거주공간이 아니므로 6°C, 완충 사이 공간인 2층과 3층은 여름철은 ‘주 이용’공간이 되지만 겨울철은 ‘잠시 이용’의 공간으로 변화해 적정 착의량(Clo)이 필요한 12°C, 겨울 최소 거주공간을 comfort zone인 4층 방으로 설정해 최대 17°C로 thermostat을 차등화함으로써 한옥처럼 계절에 따른 행위 변화를 유도하였다(Ⓔ, Ⓖ, Ⓗ). 이러한 실내 모델은 앞으로 더 나아가 여러 세대가 거주하는 공동주택에서도 다중의 내부를 형성하고 이로 인한 행위유도와 미시기후 조절 장치로서의 “건축”, 즉 균등하지 않은 온도형성을 핵심으로 하는 실내의 다양한 온도 상황을 창출할 수 있을 것이다.

5. 형태적 가소성(formal plasticity: ⑤)

주어진 법규나 주변 조건에 따른 건축선(build-able envelope)이 3차원 볼륨 형성과 새로운 형태의 주요 결정 사항이 되었다(Ⓐ), <Figure 8>, <Figure 14>. 환경과 생태를 고려해 목조혼합을 선택한 상황에서 발생한 문제는 이것이 주거로써 광범위하게 파급되는 일반적 모델로 작동 가능한가였다. 한때 전원주택 및 교외 주택건설 붐으로 경량 목조사용이 대중화된 실정에서 당면했던 어려움은 이 방법만으로 5층 높이의 목조가 쉽게 가능하지 않다는 데 있었다(Ⓐ, Ⓒ). 대신 경량 목조로 만들기 쉬운 소규모 유닛으로 전환하면 별도의 구조계산을 하지 않고 내진설계 기준을 만족하는 것(소규모 건축구조 기준, KDS 41 90 33)에 주목하였다(Ⓐ).

Figure 13.

Building Limits that create Formal Plasticity
Source. Author

빌라와 같은 공동 주거의 5층 높이를 가능하게 하고 공동 주거로 향하기 위해선 높이 전체를 경량 목구조 화하는 것은 목재의 지구적 적용 스케일 뿐만 아니라 기존 콘크리트 재활용을 앞으로 해야만 하는 국내 상황에서 모델로 적용하기 적합하지 않았다(Ⓑ). 또한, 북미 방식의 경량 목구조가 한국 건설시장에 자리 잡은 이래로 고층 목구조의 구조계산을 담당하고 이를 건설할 산업의 기반이 열악한 상황이다(Ⓐ, Ⓒ). 실제로도 경량 목구조 3층 이상의 구조계산을 맡아줄 사무소를 찾는데 어려움이었다(Ⓒ). 또한, 고층 목구조를 시공할 주택인력시장이 국내에는 거의 존재하고 있지 않은 것도 난관 중 하나였다. 아파트와 콘크리트 위주의 국내 주택 건설시장에서 목조 건설 노동 상황과 기술 수준을 고려할 때 널리 시공되고 있는 소규모의 경량 목조 유닛을 콘크리트 구조에 다양하게 적층시켜 15 m 높이를 극복하는 것이 가장 현실적이라는 결론에 이르게 되었다(Ⓑ, Ⓒ).

Figure 14.

Build-able Envelope to Form the Skeleton
Source. Author

도심 공동 주거의 모델로 가능해지려면 목조 유닛의 제작이 쉬울 뿐 아니라 목조의 기술력을 현실적으로 적용할 수 있는 방식을 채택해야 했다. 이 같은 제약 조건에서 제시된 방식이 기초처럼 생각되는 콘크리트로 작은 목조 유닛이 플러그인될 수 있는 지면 위 15 m(옆집 빌라와 같은 5층 높이) 플랫폼으로서 철근콘크리트 뼈대구조(Skeleton)였다(Ⓒ). 이 뼈대를 콘크리트 대지로 간주하고 Forty(2012)가 역사적 사례로 보여주었듯이 철근콘크리트의 특징인 형태적 가소성(plasticity)을 최대한 활용해 단면 법규 선을 따라 형태가 이루어졌다(Ⓐ, Ⓑ).

목조로 된 단순 경량 목구조 유닛을 1층 3 m, 그 위 각 6 m(2층) 총 12 m 콘크리트 슬랩으로 지지하게 만들어진 높이 15 m의 철근콘크리트 구조가 받치고 있다. 여기서 철근콘크리트 구조는 올려지는 목조 유닛을 지지하는 구조적 기능만 담당한다<Figure 13>.

6. 콘크리트 뼈대의 현장 타설(in-situ skeleton: ⑥)

목조와 콘크리트 혼합모델(hybrid model)의 궁극적 목적은 앞으로 기존 재개발을 추진하고 기다리고 있는 수많은 아파트에 대안적 재생과 개발 방법을 제시하는 것이었다. 여기서 콘크리트 구조에 대한 프로젝트의 방향은 미래에 아파트와 같은 대량의 철근콘크리트 구조가 목조 방의 지지대로 작동할 수 있는지 탐색하는 것이다(Ⓑ). 소규모인 본 프로젝트는 아파트의 기존 철근콘크리트 구조와는 반대로 목조를 우선시 두고 이를 프레임 하는 모습을 채택하였다.

철근콘크리트가 목조 유닛의 위치를 고정하는 방식에서 콘크리트 구조는 벗겨진 구조(bare structure)이면서 infrastructure인, 지상 위 수직기초(vertical foundation)의 역할을 하였다. 기존 콘크리트 도미노 구조 위 다양한 주거의 배치를 역으로 구성한 본 프로젝트에서 목조 유닛을 비워낸 콘크리트 뼈대는 콘크리트 시공 시 난이도를 밝힌 연구(Moon et al., 2019)가 시사하듯이 많은 어려움을 동반하였다. 일반 라멘조 구조 공사보다 비계 설치량이 급격히 증가하였고 시공 난도 상승으로 공사비 또한 증가하였다. 전체 공정 중 이 부분에 가장 많은 시간이 소모되었고 거푸집 만들기의 어려움으로 비용이 증대된 공정이 되었다(Ⓑ, Ⓒ)<Figure 15>.

Figure 15.

On Site Concrete Construction
Source. Author(2023)

하지만 본 사례가 마주하였던 거푸집 공사의 난이도는 앞으로 제안하고자 하는 수많은 기존 콘크리트 아파트 주거의 프레임에는 이미 디폴트 상태로 존재하고 있다<Figure 19>. 실제로 리모델링(remodeling) 개발 될 아파트 구조에 적용할 경우 이 공정은 생략되거나 최소화될 것으로 예상한다(Ⓑ, Ⓕ). 다만 프로토타입 철근콘크리트 만들기를 통해 드러난 현재의 난점은 목조 유닛을 지지하는 조립 건식 시공으로 가려면 콘크리트 뼈대의 끝단 부위나 목조와의 접합지점이 더 정교해질 필요가 있음을 관찰하였다. 나아가 목조 재료의 콘크리트 이음새가 정확히 디테일로 표준화되거나 공장제작의 정밀한 부품화에 의해 현장에서 쉽게 조립되는 시공상 과제를 남기게 되었다(Ⓒ).

마지막으로 비용과 시간을 상당 부분 소비한 목제 거푸집에 의한 콘크리트 현장 타설 대신 철골구조나 현장에서 3D 프린팅, 혹은 CNC로 깎은 CLT나 glulam으로 대체하는 방법을 생각해 볼 수 있다. 특히 바탕 구조인 뼈대를 재생 가능한 재료를 이용, 조립 강화한 구조로 대체할 기술 혁신이 당면과제가 될 것이다(Ⓒ, ①).

7. 열린 지지대(open platform: ⑦)

1960년대 사용자를 고려 않는 건축과정에 대한 대안으로서 등장한 open building의 개념은 Habraken(1972)의 저서를 기점으로 본격화하기 시작한 이후 다양하게 주거, 병원, 상업시설에 시도되어왔다. 이 중에서도 주거의 적용은 가장 주요한 분야로 근대가 만든 전문 건축가 (master architect)의 모습을 탈피해 사용자를 포함 주거 생산에 관련된 모두가 참여하는 아래로부터(bottom-up)의 독특한 프로세스 제안하고 있다(Ⓓ).

Figure 16.

Wood Plug-in Kit with Concrete Skeleton
Source. Author

하지만 20세기 후반 만들어진 다수의 open building들은 재료의 선택과 공간의 구성에서 20세기의 공동 주거가 그랬던 것처럼 세대와 세대의 사이 공간 부재, 평면에 집착한 수평적 구성, 그리고 콘크리트와 같은 일체형 재료의 선택으로 원래 open building이 목표로 하던 다양한 일상 공간의 구성과 생태적 순환을 만드는 데 한계를 보여주었다(Ⓒ).

지금까지의 open platform이 근대주의 건축의 도미노 구조를 중심으로 plug-in 유닛을 평면적으로 다소 제한되게 배치한 것이라면 본 모델은 이러한 경직된 도미노 구조를 역전시킨 상으로 platform 자체를 자유롭게 하고자 하였다. 즉 경직된 도미노와 같은 그리드의 바탕에 블록이나 경량 유닛이 빽빽하고 빈틈없이 배치되는 것이 아니라 단순한 목조 유닛이 사이 공간(in-between)을 가지며 배치되는 것이다(Ⓔ, ⑧)<Figure 16>.

Figure 17.

Open Concrete with Wood Infill
Source. Author, Aerial-Fly Photos by Jaeho Hyun (2023)

수평적 층의 개념을 없앤 콘크리트 뼈대는 디지털 시대의 알고리즘(Artificial Intelligence or algorithm) 설계 방식으로 유연하게 구축될 가능성을 열고 있다. 따라서 새롭게 제안되는 공동 주거는 단면이 그 구성의 핵심으로 등장한다<Figure 17>. 목조 방의 조합을 위한 기초 토대로서의 철근콘크리트 뼈대는 평면적 구성을 위한 프레임이라고 하기보다는 한국의 도시와 같은 과밀상황에서 수직으로 확장되며 목조 유닛을 연결하는 연속된 단면을 보여준다(Ⓑ, Ⓔ).

8. 사이 공간(in-between space: ⑧)

Figure 18.

Applying Hybrid Model to Existing Concrete Skeleton with In-Between Space
Source. Author

20세기 후반 열린 지지구조(open support)의 시도들이 성공하지 못한 결정적 원인은 아파트와 같은 공동 주거의 단조로움을 극복하지 못하거나 그 구성방식을 그대로 받아들인 데서 찾을 수 있다. 따라서 본 프로젝트에서 시도한 유연한 콘크리트 뼈대구조(concrete skeleton)에 플러그-인 되는 단순한 목조 유닛은 수직 사이 공간과 실내의 다양한 층위에 주목한 새로운 구성을 시도한 것이다(Ⓑ, Ⓔ, Ⓖ). 이러한 구성은 사례에 밝힌 Moriyama House(2005)의 수평 사이 공간과 Seattle Library(2003)의 수직 사이 공간처럼 현대건축에서 나타난 사이(in-between) 공간의 공공적이고 예측할 수 없는 성격에 영감 받은 것이다.

이 사이 공간은 열린 지지대 속 외부를 만들며 infill 유닛의 정원 역할이나 방화와 피난을 위한 매우 유용한 외부공간을 제공한다. 주어진 법규로 맞춰진 기존 콘크리트 구조의 방화 구성을 충분히 활용해 독립된 작은 목조 유닛에서 사이 공간인 외부로 쉽게 피난하고 콘크리트 지지대가 방화의 최종 구획선이 될 수 있도록 하는 것이다(Ⓐ, Ⓑ, Ⓔ, ⑦).

지금까지의 열린 지지대(open support)의 시도들을 역으로 해석해서 한반도에 지어진 수많은 라멘조나 벽식구조의 공동 주거가 가지고 있는 단순한 철근콘크리트 구조를 활용해 다양하게 목조 유닛을 위치시키는 방식에 대한 생각을 진전시켜 볼 수 있다<Figure 18>.

여기서 그리드 구조물은 위의 맥락에서 도미노(Dom-ino)와 같은 20세기 근대건축의 유산을 열린 뼈대(open skeleton) 받아들이면서도 아래로부터의 건축 가능성을 실험하는 하나의 장치다(Ⓓ)<Figure 19>. 악화일로로 내닫는 아파트 같은 주거공간의 획일화와 대규모 건설회사만이 대규모 수익을 올리며 개인 건축가가 꿈꿀 수 없는 주거 시장의 상당 부분을 점유하는 자본집중 문제를 제기하고 지금까지 와는 다른 접근으로 참여적이고 다양성을 품는 건축 만들기를 제안하고자 하였다(Ⓓ, Ⓕ). 본 콘크리트 뼈대와 목조 유닛의 혼합모델을 통해 차후 기후환경을 고려한 지역적이고 일상적인 방식의 더 많은 공동 주거 실험 프로젝트를 기대해 본다(Ⓗ).

Figure 19.

Diagrams for Plug-In Wood Units and In-Between Space Using Existing Concrete Structures
Source. Author(Kim, 2020)

V. 결 론

통제할 수 없을 정도로 변모된 자연인 콘크리트로 뒤덮인 한국의 도시에서 목재의 플러그인과 콘크리트 뼈대의 집 짓기 방식은 순환적 세계관이 지금의 건조환경 속에서 어떻게 다원화되고 평등한 방식으로 지속 가능한 미래를 창조할 수 있을지 보여준다(Ⓕ, Ⓗ, ④). 이미 엄청나게 구축한 공동 주거, 특히 아파트의 콘크리트를 미래의 뼈대구조로 보고 지금까지 포착되지 않았던 새로운 수직 구성의 “건축” 이 시작될 수 있는 단서를 목조 유닛이 플러그인되는 방식, 즉 이들 목조 유닛이 자유롭게 콘크리트 뼈대 속, 수직 대지에 채워지는 집 짓기 방식에서 발견한다(Ⓑ, Ⓖ, ⑦, ⑧). 이러한 확장된 집 짓기는 기후위기를 생각할 때 재생과 지속 가능 재료인 목재와 기존 콘크리트 사용이 던지는 주요한 함의를 찾을 수 있다. 이렇게 목재의 조립(prefabrication)을 통한 작은 규모와 CNC 조각기 등의 자동화된 개별 맞춤제작이 가능해지면 시민들 스스로 “건축가”가 되는 대중적이며 포용적인 쉬운 집 짓기 방식이 가능하다(Ⓒ, Ⓓ, Ⓕ, Ⓖ, ①, ②). 자발적(Do It Yourself) 방식의 작은 목재 유닛 조합이 만들어내는 예측 불가능하고 다양한 프로그램의 성격은 근대건축의 도미노(Dom-ino)로 대표되는 콘크리트 열린 구조의 포용적 성격과 이것을 한껏 이용할 줄 아는 플러그인 유닛 도시의 유연하고 창조적인 공간적 변용을 표현한 것이다(Ⓑ, ⑦, ⑧).

콘크리트 뼈대구조와 목조 유닛의 플러그인 조합에서 보여 준 것처럼 기존의 콘크리트 건축환경을 사적 영역과 공적 영역이 불분명한 열린 플랫폼 상태, 즉 현장작업의 형태적 가소성을 이미 가진 수용의 구조로 바라본다(Ⓑ, ⑤, ⑥). 이 인프라 상태는 지금 재건축 주기를 맞거나, 혹은 다음 세대가 짊어져야 할 콘크리트 아파트의 벗겨진 모습이다. 이 콘크리트를 부수거나, 폐기하지 않고 남겨진 유산으로 미래세대가 창조적으로 자신들의 건축을 생산하는 바탕으로 생각할 수 있다(Ⓐ, Ⓑ,⑥, ⑦).

여기서 공간은 제한된 것이 아니라 지속해서 수직 확장할 수 있는 3차원의 대지로서 생각해 볼 수 있다. 벗겨진 구조(bare Structure), 혹은 빈 뼈대(empty skeleton)는 공공재(commons)인 대지가 수직으로 확장된 것으로 해석한다(Ⓑ, ⑦). 이 열린 구조는 1인 가구 등 다양한 주거의 요구를 만족하고 쉽게 공장에서 제작할 수 있는 목조 플러그인의 바탕이다. 미적 창조물로 고정되고 불변하는 대상화된 건축이 아니라 가구와 같이 쉽게 제작결합 되고 단순한 목조 유닛은 지금까지 집 짓기 방식, 특히 공동 주거의 획일적인 집 짓기를 다시 생각하게 한다(Ⓖ, ①, ③).

특히 목조와 콘크리트 혼합에서 보여 준 개방된 실내 열 환경은 실내의 균일한 온도 항상성을 바탕으로 성장한 근대주의 건축의 에너지 패러다임과 양립하기 어렵다(Ⓔ, Ⓗ, ④). 콘크리트 프레임과 목제 플러그인 조합에는 우리가 당연시하는 시간 밖 집 짓기, 대상화되고 객체화된 건축의 성립이 의문시될 것이다. 오히려 시간의 변화를 수용하고 지역의 기후적 특성에 맞춰진 시간 속 집 짓기의 방식이 선호될 것이다(Ⓓ, Ⓗ). 사용자 개별 선호된 디자인으로 디지털 기술을 이용하여 사전 공장 제작된 목조 유닛을 건축가, 시공자와 함께 최대한 창조적으로 3차원 콘크리트 뼈대에 위치시킬 것으로 기대된다(Ⓒ, Ⓓ, Ⓖ, ①).

끝으로 앞으로의 목조와 콘크리트 혼합 주거 모델은 다음의 과제를 남기고 있다.

∙ 디지털 기술과 목재를 이용한 공장제작과 플러그인(plug-in)을 위한 이질적 재료의 접합 세부 개발(Ⓒ, ①, ②, ③)

∙ 다원화된 다수의 참여자가 함께 디자인할 수 있는 지속 가능한 과정과 협동의 과정 개발(Ⓐ, Ⓓ, Ⓕ)

∙ 사용자의 선호에 따라 자유롭게 조립(assembly), 구성되는 사전제작(prefabrication) 목조 유닛 개발(Ⓒ, Ⓖ, ①, ③)

∙ 다수 건축가가 공동 주거사용자의 디자인을 조율하는 조정자(mediator) 역할 확대(Ⓐ, Ⓓ)

∙ 콘크리트 뼈대구조에 건식(dry) 공법으로 개인의 선호에 맞춘 더 많고 다양한 3차원 집 짓기 모델(Ⓒ, Ⓔ, ①)

∙ 20세기의 유산이 된 콘크리트와 도미노 구조를 바탕으로 뼈대구조가(bare structure) 점진적으로 목조의 유닛으로 채워지는 도시 형성(Ⓑ, Ⓖ, ①, ⑦, ⑧)

본 연구는 사례의 참여적 관찰을 통해 20세기 공고화된 적층 형식의 집합 주거 구성방식과 콘크리트 재료의 선택을 그 근원에서 다시 질문하는 계기를 마련하고자 하였다(Ⓕ, Ⓗ). 지구적 차원에서 교육, 담론화된 근대주의 주거, 그리고 이것이 집대성된 한국의 주거문화, 더 나아가 반복되고 있는 콘크리트 건설의 미래상을 새롭게 하려 제안한 콘크리트 뼈대와 목조 유닛 혼합을 바탕으로 후속연구에서 더욱 생태적이고 지속 가능한 공동 주거가 등장하길 기대해 본다.