강남의 커튼월 빌딩 숲 사이 독보적 건축 양식을 자랑하는 빌딩, 어반하이브. 내력벽을 과감히 노출시킨 독특한 이 빌딩의 탄생 뒤에는 이노빌트 TSC합성보(Thin-plate Steel Composite Beam)가 있었다. 보는 기둥과 기둥을 연결하면서 건물의 바닥이자 천장이 되는 수평재. 어반하이브 빌딩은 내부에 기둥이 없이 오직 외벽으로 노출된 기둥을 17.35m에 달하는 보가 지지하는데, 이런 장경간 구조를 가능케한 것이 TSC합성보다.

TSC합성보는 센코어테크(대표 이승환)와 포스코가 공동 개발해 2004년 시장에 내놓은 우리나라 최초의 합성보로, 현재 국내 합성보 시장을 이끌고 있는 대표제품이기도 하다. 합성보란 이름으로 이해할 수 있듯 두 가지 이상의 이종(異種) 소재를 합성하여 제작한 구조재를 일컫는다. TSC합성보는 스틸과 콘크리트의 합성으로 제작된다.

콘크리트 X 강건재 강점만 살린 합성보

건축물에 있어 ‘안전성’은 가장 기초가 되는 필요조건이다. 이 조건을 갖춘 후에야 비로소 건물의 디자인적 차별성, 심미적 즐거움 등을 논할 수 있다. 그렇기에 안전성에 주요한 구조재- 그중에도 가장 기본적인 ‘기둥’과 ‘보’는 신중하게 선택되기 마련이다.

구조재로 가장 널리 사용되는 철근콘크리트. 무엇보다 재료비가 저렴하고 전통적 방식으로 무난한 선택이지만, 취약점을 꼽으라면 단연 ‘균열’일 것이다. 철근콘크리트보(Reinforced Concrete Beam)는 인장 측으로 콘크리트 균열이 자연히 발생하고 이를 메꾸는 주기적인 보수가 필요하다. 또 기술인력이 필요해 인건비가 높고, 분진 발생이 심하기 때문에 친환경 시대에는 어울리지 않는 건축자재라는 평. 그럼 강건재로 뼈대를 세우는 철골조는 어떨까. 분진 발생이 없고, 폐기 때에도 자재를 재활용할 수 있다는 점, 또 철근콘크리트에 비해 시공 절차가 간편해 시공일수와 시공비 절감에 이롭다는 부분에서 각광받는다. 다만 보(Beam)의 경우, 철골조는 장스팬을 구현하기 위해 춤(depth)이 두꺼워진다는 게 하나의 아쉬움이다. 보의 길이가 길어질수록, 처짐을 방지하기 위해 춤은 커져야 한다. 이는 곧 천장이 낮아진다는 것을 의미하니, 공간효율 면에서 제약적이다.

▲ 건축물의 수평재 ‘보’는 크게 철근콘크리트보, 철골보로 나눌 수 있다. 각각 장단점이 존재하는데, 이 둘의 단점은 없애고 장점만 살린 것이 합성보다.

이 두 소재의 단점은 없애고 강점만 극대화한 재료가 ‘합성보’다. TSC합성보는 스틸을 냉간 성형해 제작한 웨브(Web)의 속을 콘크리트가 채우는 형태다. 내부를 채운 콘크리트로 높은 강성을 확보하면서, 이 콘크리트를 스틸 웨브가 겉에서 감싸고 있기 때문에 균열에 대한 걱정을 덜 수 있다. 또 철골조에 비해 보 춤을 더 짧게 제작할 수 있기 때문에 천장이 높아진다. 이 여유분의 천장 공간들을 가지고 한 층을 더 올릴 수도 있는 것이다. 땅값이 금값인 부지에 빌딩은 짓는다고 가정해보자. 동일한 면적과 높이 조건에서 15층짜리 건물과, 16층짜리 건물 중 어떤 건물을 짓고 싶은가? 임대효율 측면에서 답은 정해져있고, 이를 구현하기 위해 TSC합성보만한 솔루션은 없을 것이다.

획기적으로 줄어드는 시공 기간과 비용

TSC합성보는 현재까지 약 400개 이상의 건축물에 적용됐다. 이렇게 시장에서 사랑받는 이유는 탁월한 구조성능 그 이상의 솔루션이 있기 때문. TSC합성보의 강점 중 획기적으로 줄어드는 시공기간과 그에 따른 비용절감을 빼놓을 수 없다. 철근콘크리트의 시공과정이 철근설치, 동바리작업부터 해체까지 크게 6단계로 이어진다면, TSC합성보는 공장에서 미리 조립해온 제품을 가지고 현장에서는 설치, 콘크리트 타설 단 2개 공정으로 끝난다. 시공시간이 절반가량 줄어드는 셈이다.

또 철근콘크리트 공정에서 거푸집과 동바리는 필수 공정이지만, 결국에는 철거되어야 한다. 비용과 시간 면에서 비효율적일 수밖에 없는 이유다. TSC합성보는 그 자체가 거푸집의 역할을 하기 때문에 거푸집을 별도로 설치하고 철거할 필요가 사라진다. 설계에 따라 동바리를 생략할 수도 있다. 또 공장에서 미리 제품을 제작해와서 현장에서는 그야말로 설치만 하면 된다. 아래 실제 TSC합성보의 현장 시공 사진을 살펴보면, 공장에서 미리 제작된 자재를 현장에서 바로 설치하고 있다. 이렇게 기둥과 기둥 사이에 보를 놓고, 이 위에 콘크리트 타설을 하면 공정이 끝난다. 보다시피 건물 중간 어디에도 기둥이 없어, 데드 스페이스(Dead Space)가 발생하지 않는다.

이 건물 외벽은 왜 콘크리트일까, 왜 동그란 구멍을 땡땡 뚫었을까, 창문은 어디에 있나?- 존재 그 자체로 호기심을 불러일으키는 건물. 어반하이브의 이런 존재감은 강렬한 콘크리트 외관에서 비롯되지만, 이런 외관을 가능케 한 것은 강력한 스틸의 솔루션이다. ‘철골조 빌딩=스틸커튼월 빌딩’이라는 생각에 갇혀있다면 어반하이브를 통해 그 틀을 깨보길. 이종 소재와의 콜라보를 통해 철골조 건축물의 가능성을 대폭 확장한 어반하이브 빌딩은 그 혁신성을 인정받아 2008년 한국건축가협회상, 2009년 서울특별시 건축상 대상 등을 수상했다.

※ 이노빌트 TSC합성보 제작/시공 문의 : 센코어테크 김태원 소장 (02-2629-3185)

동그란 구멍이 여러 개 뚫린 모습으로 유명한 어반하이브는 올해로 14년 차에 들어선 오피스 건물이다. 2004년부터 설계에 착수해 2008년 9월 준공된, 대지면적 약 1000m², 건축면적 585m²의 지상 17층 빌딩이다.

홍대와 가로수길이 언제 뜨고 졌는지도 모르게 이젠 성수동과 을지로를 가지 않으면 안 될 것 같은, 참으로 빠르게 변하는 버거운 속도의 도시 서울에서도 어반하이브가 자리한 장소에 대해 안 짚고 넘어갈 순 없다. 사실 9호선 신논현역이 생기기 전까지 어반하이브가 있는 논현동 블록은 그다지 눈에 띄는 곳이 아니었다. 건물이 준공된 2008년에는 강남역이라고 하면 6번, 7번(현 10번, 11번) 출구가 거의 전부였고 논현동 쪽으로 걸어간다고 해도 ‘지오다노’, ‘씨티극장’ 즈음에서 분위기가 수그러들었다. 신논현역 블록에 이르면 고급 호텔이 몇 채 있다. 식당과 술집이 들어선 저층 근생건물과 주택이 혼재된 어반하이브편 블록은 대중적인 핫플레이스라기보단 도시의 밤을 즐기기에 좋은 작은 스케일의 장소였다. 중장년층과 인근 상인들은 여기를 ‘동경카바레’ 자리로 기억한다. 꽤 오랫동안 제일생명사거리로 부르기도 했다.

건축가 김인철은 설계의 시작을 이 ‘강남이라는 도시의 흥청대는 분위기’에서 출발했다고 밝힌 바 있다. ‘도회의 온갖 욕망에 점령된’ 번잡함과 혼란스러움을 진정시키고 차분하게 하고 싶었다는 설명이다. 그는 ‘부유(浮游)는 도시의 분위기를 붙잡기 위한 몸짓’을 취하기 위해 형태를 단순한 입방체로 정했다. 의도된 간결함은 그러나 박스 형태 그대로 끝이 아니다. 안과 밖을 뒤집는 독특한 개념과 구조를 만나 빛을 발하게 됐다.

밖으로 드러난 정직한 구조

지름 1m 크기의 원형 구멍이 3,300개가량 뚫려있는 콘크리트 외벽은 건물의 구조를 담당하는 일종의 내력벽이다. 철근콘크리트 기둥이 안으로 숨고 겉을 유리와 금속으로 덮는 일반적인 고층 빌딩과 사뭇 다르다. 건축가 장윤규는 이에 대해 “도시의 중고층(10~20층) 건물이 보통 커튼월 빌딩이라는 트렌드에 충실하기 마련인데 어반하이브는 놀랍다. 건축의 외피를 구조화할 수 있고, 그것이 전체 입면을 구성하는 요소가 될 수 있다는 것을 증명한 사례”라고 호평했다. 그러니까 어반하이브의 콘크리트 벽은 예쁘게 보이거나, 무언가를 숨기거나, 가리거나 막으려고 세운 것이 아니다. 하중을 지탱하기 위해 세운, 없어서는 안 되는 핵심이다.

17층 높이의 노출콘크리트 건물을 만든다는 것

이 정도 크기, 높이의 건물을 전체 콘크리트로 만든 경우는 세계적으로도 드물다. 모양과 재료에서 가벼움, 개방감을 획득하려는 현대건축의 유행에서 갑갑하고 무거운 콘크리트는 저만치 벗어나있기도 하고, 무엇보다 구조적 이슈가 있다. 높이 올라가면 철근콘크리트 자체의 무게가 너무 늘어나 하중을 감당하기 어려워지는 것. 또한 어반하이브처럼 요철이나 별다른 장식도 없이 넓고 큰 면을 노출콘크리트로 매끈하게 처리하는 것은 시공상 힘들어 꺼린다. 마감이 거칠거나 정확하지 못해 눈에 거슬리는 것에 대한 우려다.

구조설계에 참여한 이창남 센엔지니어링그룹 대표이사의 설명에 따르면 초반에 △프리캐스트(precast) 콘크리트를 공장제작해 현장에서 조립하는 방법, △현장콘크리트를 하되 구멍 부분을 영구거푸집으로 하는 법, △구멍 형태를 마름모꼴 등 다른 형태로 하는 법 등 수많은 토의가 있었다고 한다. 특히 콘크리트의 약점인 균열이 발생할 가능성을 최소화하기 위해 고민했다. 그는 “건축가가 원하는 벽 두께는 40cm로 정해져 있었다. 이보다 얇아져 구멍 깊이가 줄어들면 빈약한 느낌을 주고, 이보다 두껍거나 별도의 마감재를 씌우는 것도 반대였다”고 밝혔다.

40cm의 두께 노출콘크리트가 17층 건물의 하중을 전담하는 내력벽으로 괜찮을까. 내부 공간의 폭은 17.35m다. 중간에 기둥 하나를 추가하기 딱 좋은 수치다. 그러나 건축가도, 구조설계팀도 쉬운 길을 가지 않고 처음의 고집을 버리지 않았다. 내부의 사용성과 개방감을 확보하기 위해 기둥 없이 내력벽으로 끝내기 위해 TSC합성보를 택한 것.

[Architect’s Pick : 이노빌트 TSC합성보]

TSC합성보는 철근콘크리트가 강재를 둘러싸는 일반적인 방식과 약간 다르게 강재가 밖에 있고 안에 콘크리트가 있는 합성보다. 강판으로 만든 거푸집 내부에 콘크리트를 채워 넣은 것으로, 이 콘크리트 내부에 철근을 추가하는 것도 가능하나 어반하이브 현장을 비롯한 많은 현장에 무근으로 시공했다. 냉간 성형한 강판으로 된 웨브와 상하부 플레이트, 그리고 안쪽 콘크리트로 이루어진 구성이다.

일반적인 철근콘크리트는 거푸집, 철근, 콘크리트로 이뤄지는데 이 중에 거푸집은 건물에 남아있질 않다. 오로지 시공을 위해 필요한 가설재임에도 불구하고 공사에서 큰 비용을 차지하고 공사 기간을 길어지게 만든다. 거푸집 조립 기능인도 점점 줄어들고 인건비가 비싸다. 이 문제를 어떻게 해결할 수 있을까?

강판과 콘크리트를 합쳐버린 TSC합성보는 거푸집과 철근에서 해방된 신개념 재료다. 철근콘크리트 보에 비해 부피가 작으면서도 휨과 처짐이 덜하다. 인장 방향으로 강판 하부플레이트가 받쳐주기 때문에 균열이 방지된다. 철골 물량은 최소화하고 장스팬 시공이 가능한 것이다. 공사 기간은 철골조와 비슷하거나 짧고 비용도 더 적게 든다. 어반하이브같은 도심 건물에 적합한 또 하나의 특징은 자재의 중량이 가볍다는 것이다. 타워크레인 용량이 작아지는 것도 덤이다.

현대건축과 건축가는 기둥 없는 실내 공간을 위해 치열하게 고민한다. 내부 공간에 기둥이 적은 것, 이를 구현하기 위해 개발한 합성보의 차별점이 무어 그리 대단한지 의아하다면 이렇게 생각해보자. 지금과 다른 모든 것이 똑같고, 그러니까 치즈케이크처럼 구멍이 뚫린 콘크리트외벽과 층별 구성이 똑같은데 기둥이 실내의 중앙부에 하나 더 있는 건물이 있다면? 모든 건축적 개념이 힘을 잃는다. 구조를 위한 기둥이 하나 있을 때 외벽은 다시 장식이 된다. 건축가의 생각이었던 몸체이자 외피인 외벽이 아니다. 작지만 완전한 차이다.

‘땡땡이 건물’ 어반하이브는 그간 외관으로 화제가 됐지만, 오히려 건축에 생명을 불어넣은 것은 내부에 있다. TSC합성보를 이용해 스팬 17.35m를 기둥 없이, 보 높이는 60cm로 해결했다. 일반 철골합성보에 비해 30%가량 저렴한 공사비로 말이다. 어반하이브의 외벽과 사무실 유리벽 사이는 외기와 접하는 공간이다. 원형 구멍도 허리 밑에 대진 아크릴 판을 제외하고는 숭숭 뚫려있다. 건축가는 한국에서 흔한 복도식 아파트처럼 긴 복도를 두어, 외기가 통하는 공간을 층마다 제공하려 했다. 웅장한 로비가 없이 1, 2층 전체를 드나들기 쉬운 카페로 운영하는 데서도 대중에게 열린 제스처를 읽을 수 있는 편안하고 친절한 건물이다. 참고로 카페에서는 천장에 별도의 마감재를 덮지 않아 내화뿜칠이 된 TSC합성보를 그대로 볼 수도 있다. <글=김나래 사진=송유섭>

국회 소통관의 구조재는 포스코 스틸로 제작된 강건재 3개 제품이 적용됐다. 수평 구조재인 보(Beam)와 바닥 갑판(Deck)으로는 각각 NI스틸의 이노빌트 AU Beam과 D-Deck(Double ribbed-Deck Slab)가, 기둥재(Column)로는 덕암테크의 ES-Column(Earthquake-Strong steel tube-Column)이 쓰였다. 구조재의 기본 기능인 강도, 안전성을 충분히 확보하면서 더 편리한 시공으로 공사기간을 단축시키고, 공간효율성과 내진성능까지 높인 유연한 구조적 해법이 이노빌트를 통해 실현됐다.

더 높은 층고와 간단한 시공, 슬림 합성보 AU Beam

국회 소통관에 적용된 NI스틸(대표이사 배종민)의 이노빌트 AU Beam은 U 모양의 강재 박스에 데크를 걸치듯이 설치한 후, 그 위에 A 모양 강재를 덮개처럼 씌우고 박스를 콘크리트로 채우는 합성보다. 일반적인 보의 경우, 보 위에 데크를 설치하고 보와 데크를 고정하는 스터드 볼트(stud bolt)를 시공해야 한다. 하지만 AU Beam은 강재보에 데크를 올리고 A캡 강재 앵커가 그 위를 덮으면서 보와 데크의 전단 연결재 역할을 하기 때문에 별도의 스터드 볼트 시공이 생략된다. 즉, 현장 시공이 훨씬 편리하고 시공일도 감축된다.

네모난 박스 모양의 강재보 춤 사이에 데크가 설치되는 모양새라, 공간효율성 측면에서도 이점이 크다. 예컨대 기존에 500mm 짜리 강재보 위에 200mm 짜리 데크를 설치하던 것을, 425mm 짜리 강재보 안에 데크를 거치하면서 추가적인 데크 설치 공간을 절약하게 된다. 이 절약된 공간만큼 결국 층고가 높아지게 되니 기존 시공법에 비해 AU Beam을 적용하면 약 20% 더 넓은 공간을 확보는 셈이다.

친환경성과 공사비절감, 공간효율성 세마리 토끼를 잡는 D-Deck

AU Beam과 함께 국회소통관의 수평 구조재로 적용된 D-Deck는 거푸집, 동바리, 철근공사 등 기존 RC(Reinforced Concrete, 철근콘크리트) 구조재의 필수 공정을 모두 생략할 수 있는 새로운 개념의 슬래브다. 이 제품 공법은 NI스틸과 더나은구조엔지니어링, 포스코건설, 롯데건설, 삼우씨엠 건축사사무소가 공동으로 개발했으며, 2020년 1월 건설 신기술 제 881호(더블 리브골형 강판과 역삼각형 래티스거더를 이용해 장경간이 가능한 거푸집용 데크플레이트 공법(D-Deck 공법))로 지정되었다.

D-Deck는 기존의 평평한 데크플레이트와 달리, 데크를 골형으로 접어 단면의 강성을 높였다. 낙타의 혹처럼 양쪽으로 데크가 볼록 튀어나오고, 그 사이에 역삼각형의 래티스 거더를 설치하는 형태다. 강성이 높아지기 때문에 자연히 데크의 처짐과 변형을 방지할 수 있고, 데크를 지지하는 보(beam)의 수를 줄일 수 있다. 일반적으로 데크가 하부의 보 지지 없이 4m 길이까지 설치가 가능했다면, D-Deck는 6~8m까지도 중간 지지대 없이 설치된다. 건설 신기술명으로 ‘장경간이 가능한’이라는 표현이 들어간 것도 이 때문이다.

지지대 역할을 하는 거푸집과 동바리 시공이 줄어들기 때문에 공사비는 기존 거푸집 공법 대비 약 19%가 절감된다. 공사기간 역시 약 46% 단축된다. 또 하나 D-Deck의 강점은 친환경성으로, 기존 거푸집 공법 대비 이산화탄소 배출량을 84% 줄일 수 있다. 자재들을 모두 공장에서 제작하기 때문에 균일한 품질이 확보되고, 현장에서 시공 단계가 확 줄어들기 때문에 안전성 측면에서도 탁월하다.

내진 성능 특화 기둥 ES-Column

덕암테크(대표이사 박대곤)의 이노빌트 ES-Column은 냉간 성형한 각형 강관에 홀이 나있는 원형 강관을 삽입하고 그 안에 콘크리트를 충전하는 합성기둥이다. 각형 강관이 콘크리트 거푸집 역할을 하기에 별도의 거푸집 시공이 필요하지 않고, 콘크리트와 원형 강관의 합성 작용으로 인해 단면 대비 큰 하중을 지지할 수 있다.

특히 ES-Column은 내진성능이 강화된 내진 특화 기둥인데, 이는 충격치 70J*이상을 보증하는 포스코 내진강재(SN강)로 제작되는 덕분이다. 또한, 고강도인 강재로 강관을 만들고 강관 내에 콘크리트를 충전하여 강관과 콘크리트의 역학적 상생관계를 구현하기 때문에, 예상치 못한 지진 하중에도 붕괴가 방지된다. 철골 기둥에 비해 훨씬 우수한 내화 성능도 빼놓을 수 없다. 철골 기둥은 화재에 취약한 단점을 보완하기 위해 구조물에 내화 성능을 지닌 재료로 뿜칠을 하거나 페인트칠을 해야하는데, 콘크리트와의 합성 작용을 이용한 ES-Column은 이런 시공 절차가 불필요하면서도 더 높은 내화성능을 지닌다. * Joule(줄) : 1N(뉴턴)의 힘으로 물체를 1m 이동시킬 때 필요한 에너지

건축물 하나에 들어가는 수많은 건설 자재 중, 그 기초이자 뼈대인 구조재의 중요성은 아무리 강조해도 지나치지 않다. 하지만 다 지어진 건물의 외관에서 구조재는 눈으로 확인하기 어렵고, 내외장재처럼 교체도 불가능하기에 처음부터 믿을 수 있는 자재로 시공되어야 한다. 때문에 포스코 스틸 100%로 제작되는 이노빌트는 시공자부터 사용자까지 신뢰하며 쓸 수 있는 건설 자재다. 더불어 전통 공법의 여러 한계를 극복하는 유연한 솔루션들은 건설 신기술로 속속 지정될 만큼 그 가치를 인정받고 있다.

※ 이노빌트 AU Beam 제작/시공 문의 : NI스틸 이승철 차장 (02-758-6683), D-Deck 제작/시공 문의 : NI스틸 홍순호 부장 (02-758-6760)

※ 이노빌트 ES-Column 제작/시공 문의 : 덕암테크 김기욱 전무 (02-563-1277)

초록 돔 지붕의 국회 본관 서측, 사무와 취재를 위해 마련된 국회 소통관

작년 12월 23일 준공식을 가진 국회 소통관은 최근 화제가 된 몇몇 기자회견으로 대중에 알려지기 시작한 곳이다. 2015년 설계공모를 내걸 때부터 공사를 진행하는 동안 꽤 오랜 시간 해당 프로젝트는 ‘국회 스마트워크센터 및 프레스센터’라는 쉬이 와닿지 않는 이름으로 불렸다. 정부부처가 세종시로 이전한 이후 행정부 직원이 국회의사당에 와서 대기하거나 업무할 공간이 필요하고(스마트워크센터) 기자와 언론사가 계속 늘어나 기자실이 부족해(프레스센터) 이를 위한 해결책으로 사업을 시작했다. 한국개발연구원의 2014년도 사업계획 적정성 검토 보고서에 따르면 행정부 대기실 역할을 하는 공간이 확보되므로 국회와 정부 간 업무효율성이 증대되고 기자실 확대로 국회 관련 보도와 취재의 편의가 늘어난다는 기대가 있었다.

여의도동 1번지 국회는 약 33만m² 넓이의 부지에 본관을 비롯해 의원회관, 도서관, 의정관 등의 건물 12개가 들어서 있다. 모두가 아는 본관은 지하 1층, 지상 7층 건물로 1975년 문을 열었다. 초록빛의 반구를 덮어쓴 본관의 건축은 권위적인 외관과 설계과정의 이슈로 그간 비판을 받아왔다. 준공 당시 국내에서 가장 큰 건물이던 국회의사당은 안영배, 이광노 등 당시 건축계를 이끌던 건축가들 여럿에게 공동 설계를 맡겼고, 설계안을 본 정치인들이 미국과 유럽의 국회 건물처럼 돔을 올리라고 주문해 마지막에 돔을 올려 완성됐다. 정문을 통과해 잔디광장을 가로질러 걸어가야 마주하는, 거대한 열주(列柱)로 둘러싸인 건물은 1,000톤에 달하는 육중한 철골 돔이 아니더라도 위압적이고 웅장한 것이 사실이다.

층별로 각기 다른 성격의 상자가 틀어지며 쌓인 설계

한 세대가 넘는 시간이 흘러 국회와 국회 건물의 위상과 이미지도 예전과 같지 않다. 누구나 언제 어디서나 신문고를 울리는 모바일과 인터넷의 시대. 그렇다면 낡은 후생관을 철거하고 새로 들어설 건물의 개념은 어때야 할까? 이름부터 ‘소통’을 내세운 이번 건축물은 설계공모 당시 ‘스마트업무시설 및 언론시설로서 상징성’을 갖추면서도 ‘급변하는 사회 여건 변화에 반응할 수 있도록 가변적이고 융통성 있는 공간’을 지침으로 내걸었다. ‘커뮤니케이션’, ‘유연’, ‘가변’과 같은 키워드를 받아들면 축과 직선이라고는 없는 비정형 건축이 으레 따라오곤 하는 추세에도 불구하고, 당선작의 안은 다행히 일차원적이지 않았다.

‘현 국회의사당 단지의 정형적 기념비성(formal monumentality)을 존중’하기로 했다는 건축가의 선택은 간결한 정방형이었다. 이제껏 자리를 지켜온 기존 단지의 질서를 받아들인 현명한 해법으로 보인다. 지상 4층, 연면적 2만 4732m²의 규모의 낮고 넓은 이 건물은 사무공간과 기자실이라는 두 개의 확실한 프로그램이 처음부터 주어졌고 특별한 설비가 필요한 시설이 아니기에 구성 또한 단순하다. 2층이 프레스센터, 3층이 스마트워크센터다. 지하 1층은 주차장, 1층은 식당과 상점이 들어와있고 4층은 사무실이다. 층별로 기능을 나눈 것에 대해 ‘독립성을 유지해 공간 활용도와 업무의 효율성을 높이려고 했다’고 설명했다. 상자가 그대로 올라가기만 했다면 답답했을 텐데, 각각의 층이 약간씩 틀어져 포개져 있다. 넓적한 성냥갑 모양 상자를 비틀어가며 쌓아올린 모양새다. 자연스레 생긴 외부공간에 테라스를 만들어서 드나들기 좋게 했다. 이곳의 유리난간과 나무 데크의 재료와 시공이 모두 우수하고 깔끔한데 이 밖에도 창호와 겉면의 테라코타 패널 등 건물이 세련되게 마감된 점이 인상 깊다. 곳곳에 대화와 휴식이 가능한 공용공간이 크고 작게 있다. 건물 중앙으로 큰 중정을 두어 자연을 안으로 들였다. 이 중정 주변 4개의 코어가 기자, 행정부 직원, 일반 시민 등 사용자별 동선을 나눈다. 건물 어디서든 높은 개방감을 느낄 수 있다.

[Architect’s Pick : AU Beam, D-Deck, ES-Column]

평면과 공간 구성이 간단하고 넓은 국회소통관에는 포스코 이노빌트 AU Beam이 쓰였다. A자 모양의 상부 덮개 앵커와 하부 U자 모양 강판을 조립하고 내부에 콘크리트를 충전하는 방식의 합성보다. 구조가 슬림해 일반적인 콘크리트 보에 비해 강재보 춤이 두껍지 않고 결과적으로 높은 실내 층고 확보가 가능한 것이 큰 장점이다. ‘민주주의에 걸맞은 열린 장소’를 목표로 한 국회 소통관은 처음부터 공간적 융통성과 확장성을 염두에 둔, 시대와 사람들의 요구에 따라 유연하게 변화할 가능성이 높은 건물이다. 특정한 기능에 집중하기보다 오히려 별다른 개성 없는 잠재적인 공간을 표방한 것이다. 기둥과 벽이 적을수록 좋은 장스팬 설계에서 우려되는 것은 휨과 처짐인데 강성이 확보되는 AU Beam으로 문제를 해결했다. AU Beam은 또한 슬래브와 강재보 경계면에 스터드볼트를 현장 시공해야 하는 기존 방식에 비해 덮개형 강재앵커가 연결 역할을 하므로 시공이 훨씬 쉽기도 하다.

또 국회 소통관 건물 시공에서 최신기술 중 하나인 포스코의 D-Deck 공법(더블 리브 골형 강판과 역삼각형 래티스 거더를 이용한 장경간 데크 플레이트 공법)을 빼놓을 수 없다. 올해 1월 건설 신기술로 지정된 최신 공법으로 2개의 리브가 있는 거푸집용 데크와 2개의 상부 철선과 1개의 하부 철선으로 이루어진 역삼각형 거더가 사용된다. 골형 강판의 리브 사이 골에 거더가 거치되고, 하중을 이 거더와 추가로 배근하는 보강 철근이 지지하는 구조다. 용접 없이 래티스 거더를 리브 사이 턱 위에 올리기만 하는 간단한 시공으로 작업이 단순하고 장경간(長徑間, 보와 보 사이 간격을 넓게) 공사가 가능하다. 기존 후생관 옆 지상에 차가 많아 번잡하고 위험했는데 낡은 구건물을 철거하고 이번 소통관을 지으면서 넓고 쾌적한 지하주차장을 확보했다.

기존 H형강이나 RC(Reinforced Concrete, 철근콘크리트) 기둥에 비해 시공성과 내진성이 탁월한 ES-Column을 사용한 것도 특기할 만하다. 포스코 프리미엄 내진강인 SN강으로 제작된 ES-Column는, 각형 강관의 내부에 구멍이 있는 원형 강관을 삽입하고 그 구멍 안에 콘크리트를 채우는 합성기둥시스템으로 소요 강재량이 적은데 내진성능과 내화성능은 더 높다. 요컨대 국회소통관은 합성보를 비롯한 포스코 이노빌트 강건재를 전체적으로 적용해 현장 시공을 최소화하고 안정성과 완성도를 높이고 공기와 비용을 줄였다.

관공서 건물이 새로 지어지면 언제나 불거지는 비용 문제는 그다지 불거지지 않았다는 면에서 공사비를 꽤 절감했다는 것을 알 수 있다. 내외부로 열리고 뚫린 공간에서 코로나가 잠잠해진 이후 앞으로 일반 시민들의 활발한 이용도 기대해본다. 우리의 70년대를 담고 있는 국회 본관의 건축적 질서를 수용하면서도 ‘틈’이 있는, 성긴 공간을 만들어낸 국회 소통관의 건축은 최신 시공 기술을 만나 수려하게 완성됐다. <글=김나래 사진=송유섭>

공간이 커질수록 설계는 세밀해야하니까, 남다른 구조 솔루션 ‘PoSPACEs’

이에스건축구조엔지니어링(대표이사 황보석)의 이노빌트 PoSPACEs(포스페이스)는 포스코 철강솔루션연구소와 포스코건설, 이에스건축구조엔지니어링이 공동으로 개발해 상용화한 비정형 구조 시스템이다. 일반 커튼월 구조로는 구현하기 어려운 곡선 외장이나 개방감 있는 대공간 지붕, 파사드를 미려하게 마감할 수 있는 최적의 솔루션으로 주목받고 있다.

PoSPACEs는 포스코의 건축 전용 강재 HSA(High performance Steel for Architecture)로 제작한 노드(Node)에 건축가가 원하는 사이즈의 부재를 용접 접합해 제작한다. 중심에 노드를 두고 프레임이 되는 부재들이 뻗쳐 나가는 모양이다. 이때 노드에 용접하는 모든 부재의 각도를 세밀하게 다변 설계할 수 있어, 서울식물원처럼 대공간의 지붕이나 벽을 유리로 마감할 경우 PoSPACEs를 적용하면 획일적인 구성을 탈피한 탁월하고 남다른 곡선 디자인 구현이 가능하다.

서울식물원의 외장 커튼월과 같이 배부른 원통쉘 형태는 단순해 보이지만 기술적으로는 모든 프레임의 연결 각도가 달라 제작과 시공의 난이도가 높다. 또 커튼월은 프레임 설치 후 그 사이사이에 최종 마감재인 유리를 설치해야 하고, 유리를 오차 없이 가공하기 위해 프레임 설치 뒤 부재를 모두 실측하는 작업도 필요하다. 하지만 이노빌트 PoSPACEs는 전용 설계 프로그램을 통한 정확한 설계 제작이 이뤄지기 때문에 부재 실측 없이 유리를 제작할 수 있고 PoSPACEs 자체도 공장에서 완전히 맞춤 제작돼 현장에서는 조립만 하면 되기에, 시공 기간과 공사비 절감 효과가 탁월하다.

건축가의 요구에 따라, 두 가지 타입으로 제작 가능

PoSPACEs는 건축가가 원하는 설계 디자인에 따라 두 가지 타입으로 제작될 수 있다. 노드에 접합하는 부재의 각도가 10° 이하로 작을 경우에는 60mm 이상의 후판을 절단하여 노드를 제작하는데, 이때 노드가 별 모양이기 때문에 ‘Star Type’ 이라고 한다. 별 모양 사이사이에 부재를 용접 접합하는 방식이다. 노드의 소재는 포스코의 HSA500(High performance Steel for Architecture 500)이며, Star Type 부재의 단면 사이즈는 최대 250mm까지 적용 가능하다.

또 다른 타입은 서울식물원에 시공된 ‘Ball Type’이다. 접합하는 부재의 각도가 10°이상으로 클 경우에 이 타입을 사용한다. 노드 소재는 포스코의 HSA500/600이며, 냉각 프레스 성형을 통해 동그란 모양으로 제작한다. Ball Type은 부재의 각도를 10°이상 크게 적용할 수 있으면서, 부재 단면 사이즈는 최대 600mm까지 적용 가능해 더 역동적인 곡률을 표현하기에 적합하다. 또한 노드인 Ball의 속이 비워져 있는 형태로 개발되어, 속이 꽉 채워진 유사 형태의 타 제품 대비 노드 중량을 절반가량 낮추는 강점과 함께 거의 모든 곡면을 실현할 수 있다.

구조 성능은 더 강하게, 하지만 더 가볍게 짓는다

대공간 스페이스 프레임 구조는 트러스 형태의 2-Layer(더블레이어)를 취하는 경우가 많다. 중간 기둥 없이 부재들끼리 하중을 전달하며 구조체를 지지하기 때문에 구조적으로 더 견고한 2-Layer을 따르게 된다. 서울식물원의 경우에도 기존에는 노드와 부재의 접합을 힌지 접합(Hinge Connection, 경첩 접합)으로 한  2-Layer 스페이스 프레임으로 설계되었다. 2-Layer에서 곡면을 형성해야 했기에 부재끼리의 연결이 복잡하고 개방감이 저하될 수밖에 없었다. 또 이 경우 노드 부분은 주물로 제작되어 제작 기간이 길고, 노드와 프레임 자체의 중량도 크기에 시공이 어렵고 시공비도 높아지게 된다.

이에 반해 PoSPACEs는 부재가 외력에 의해 휘어질 수 있는 힌지 접합이 아닌 노드와 부재를 완전히 용접하는 모멘트 접합(Moment Connection) 방식으로 제작된다. 때문에 부재가 변형되거나 휘어지는 힘에 저항할 수 있어, 1-Layer 프레임으로도 곡면 구성이 충분히 가능하다. 이로써 구조적인 안정감과 함께 2-Layer와는 비교할 수 없는 개방감이 주어지는데, 이는 PoSPACEs의 부재들을 연결하는 노드 부분이 포스코의 고강도강 HSA로 제작되는 덕분이다. HSA는 강종에 따라 인장강도를 500MPa 이상 보증하면서 굽힘과 용접 시 변형 발생은 최소화한다. 특히 PoSPACEs Ball Type의 경우에는 노드 중량을 획기적으로 줄여, 구조 성능은 강하게 유지하는 동시에 훨씬 더 가벼운 건축물을 지을 수 있게 된다.

실제로 서울식물원의 경우, 포스코인터내셔널이 제안한 솔루션을 통해 기존 2-Layer 구조에서 PoSPACEs를 적용한 1-Layer로 구조 변경을 거쳤다. 덕분에 기존안 대비 상당량의 강재량과 시공기간이 절감되었으며, 포스코인터내셔널은 솔루션 제안부터 설계, PoSPACEs 제작, 시공 전 과정을 이에스건축구조엔지니어링과 함께 하면서 포스코그룹-이노빌트 얼라이언스의 시너지를 톡톡히 보여줬다.

이노빌트 PoSPACEs는 서울식물원, 대구은행 본점 등에 적용되어 건축물 내부에서도 하늘 바로 아래 있는 듯이 탁 트인 공간을 선사하고 있다. 이용자에게는 남다른 미학적 즐거움을, 건축가와 시공사에는 더 경제적이고 뛰어난 성능을 보장하는 PoSPACEs. 앞으로 더 많은 건축물의 구조 솔루션으로 활약하게 될 것이다.

※ 이노빌트 PoSPACEs 제작/시공 문의 : 이에스건축구조엔지니어링 황보석 대표 (02-579-9371)

서울의 새로운 명소, 서울식물원

산이 많이 있지만 실내에서 초록을 느낄 공간은 부족했던 서울에 드디어 대형 식물원이 생겼다. 오랜 시간 공들여 만든 서울식물원이다. 서울시는 2008년 국제현상공모를 통해 삼우종합건축사사무소의 워터프런트 계획안을 당선작으로 선정하고 2013년 조성계획을 발표한 후 2018년 10월 일반 시민에게 일부 시설을 개방하고 2019년 5월 정식 개장했다. 그리고 지난 5월 6일, 코로나19 확산 방지를 위한 사회적 거리두기 지침에 따라 약 두 달간 휴관한 서울식물원이 운영을 재개했다. 그간 식물원에 들쥐가 나타나거나 몇몇 나무가 몸살을 앓거나 하는 작은 문제가 생기기도 했지만 대체로 순탄하게 운영되고 있다. 특히 그간 공공건물에서 기대하기 힘들었던 온실의 아름답고 독특한 생김새로, 임시 개관부터 줄곧 예상을 훨씬 웃도는 인원이 몰리고 만족도도 높은 이른바 핫스폿으로 자리 잡았다. 서울식물원을 봄볕 따뜻한 날 찾았다.

이국적 경험 가능한 유리 온실

서울식물원은 크게 열린숲, 주제원, 호수원, 습지원으로 구성돼있는데 이 중 주제원의 주제정원과 온실이 핵심이다. 온실에 들어가자마자 떨어지는 물줄기가 눈과 귀를 자극하고 커다란 고무나무와 인도 보리수가 주위를 환기시킨다. 낯선 공간에 들어온 느낌을 강하게 받으며 이끌리듯 걷다 보면 열대에서 만날 수 있는 식물들을 하나하나 마주친다. 빅토리아수련이 둥둥 떠있는 연못도 초입에 있는데 많은 사람들이 이 앞에서 사진을 찍거나 대화를 하고 있었다. 자연스럽게 이어지는 유선형 스카이워크를 걸어 올라가며 다양한 식물을 발견하는 일이 즐겁다.

계획부터 완공까지 철저하게 컴퓨터로 매만진 ‘인공적’이고 ‘미래적’인 비정형의 공간을 사람들이 마치 산을 오르듯 이리저리 산책한다는 사실이 새삼 재미있다. 완만한 경사의 다리를 건너다보면 어느새 2층에 다다르는데, 위에서 온실 공간을 전체적으로 볼 수 있기도 하지만 그보다 시간이 흘러 나무가 더 자라면 이 다리에 서서 코앞의 잎사귀와 꽃을 볼 수 있을 것이라는 기대가 든다. 건축가도 그것을 의도했다. 열대의 도시를 지나 지중해에서 빼놓을 수 없는 올리브나무와 커다랗게 우뚝 선 모습이 저마다의 상상을 불러일으키는 어린왕자 속 바오밥나무를 구경하다 보면 출구로 나오게 된다.

건물은 배경, 식물이 주인공

▲ 이미치 출처= 서울식물원 홈페이지

온실은 투명한 철골 건물인데 흔한 돔 형태가 아니라 오히려 정수리가 오목하고 주변으로 갈수록 높아지는 그릇 모양이다. 중앙에 희귀하고 커다란 식물을 배치하게 마련인 돔 스타일을 벗어나 공간을 보다 전체적으로 활용할 수 있게 가장자리의 층고를 높였다. 곳곳에 눈길을 끄는 식물을 분산해 배치했다. 지름이 100m, 높이는 28m에 이르니 규모가 워낙 커서 12개의 도시로 구성하고 스카이워크를 올라가는 식으로 동선을 제시하지 않을 수 없었을 것이다. 그럼에도 분산형 설계와 레이아웃으로 보다 풍부하고 입체적인 경험이 가능해졌다. 이 거대한 유리 건물을 흰색 철골 10개가 바깥에서 붙잡는 구조다.

[Architect’s Pick : 이노빌트 PoSPACEs]

설계를 맡은 더시스템랩의 김찬중소장은 메인 구조체인 철 기둥에만 시선을 집중시키고 다른 요소가 되도록 눈에 띄지 않게 만들고 싶었다고 한다. 흰 기둥보다 가까이에서 관람객이 접하게 되는 온실 외벽을 보면 이러한 의도가 읽힌다. 삼각형과 역삼각형이 반복하며 교차하는 폴리곤이 건물 전체를 이루고 있는데 존재감을 드러내지 않는다. 3,180개의 삼각 창으로 둥그런 외벽을 완벽하게 구현하기 위해 크기와 모양이 조금씩 다르고 일부는 개폐가 가능해 환기를 돕는다. 무려 5,654m²의 넓이에 달하는 유리 외벽에 쓰인 것은 포스코 이노빌트 라인업 중 하나인 PoSPACEs(포스페이스)로 기존 자재로는 어려웠던 대규모 비정형 커튼월에 적합한 고성능 제품이다.

건물을 멀리서 보면 흐릿한 유리의 실루엣만 보이기를 원했던 김찬중소장은 PoSPACEs(포스페이스)에 대해 “꽤 복잡한 프로파일을 일일이 지정했는데 말끔히 정밀제작할 수 있었고, 공장에서 생산을 완전히 마치고 현장에서 조립만 했기에 시간과 비용을 절약할 수 있었다”고 밝혔다. 수천 개의 유리면이 3차원으로 미세하게 꺾이면서 모여서 둥그런 하나의 대공간을 만들어내기에, 건축가의 계산대로 정확하게 맞아떨어지는 자재를 신중하게 골랐다. 위아래로 다양하게 변하는 각도에 면밀히 대응하는 부재로 이노빌트 PoSPACEs가 거의 유일한 대안이었다. 중심에서 여러 방향으로 팔이 뻗어나가는 Ball Type의 포스페이스를 유리 외벽 전체적으로 적용했다. 또한 포스코의 건축용 고강도 강재 HSA(High performance Steel for Architecture)를 사용, 경량화가 가능해 가늘고 가벼운 느낌을 표현할 수 있었다.

식물원은 동물원보다 편안하다. 식물과 사람이 평등한 공간이다. 관람객은 휴식과 여가를 얻고, 식물은 잘 자라야 한다. 식물을보존하고 연구하는 기관이기도 하다. 서울식물원 안의 풀과 나무는 여닫히는 삼각 유리창으로 들어오는 빛과 바람과 물기를 맞으며 오랜 시간 살아갈 것이다. 개장한지 이제 일 년 남짓인 서울식물원의 성취를 평가하긴 아직 이르지만 새로운 대공간 구조 시스템의 가능성을 보여준 건축 자재는 확실히 하나의 혁신으로 보인다. <글=김나래 사진=송유섭>

현대건축의 선구자 김중업이 설계한 역사적 건축물

파도처럼 굽이치는 동대문디자인플라자나 하늘을 찌르는 롯데월드타워가 위용을 뽐내도 여전히 남대문은 서울의 랜드마크다. 게다가 첨단의 건물에는 없는 그만의 역사와 기억이 있다. 소설가 구보씨가 남대문 앞을 걸었고 이상의 ‘날개’에서 주인공은 미쓰코시백화점(現 신세계백화점) 옥상에서 “한 번 날아보자”고 한다. 현진건의 ’운수좋은 날’도 박완서의 ‘나목’도 남대문을 배경으로 한다. 서울역에서 남대문, 신세계백화점, 명동성당을 잇는 남대문로는 서울의 근현대에서 사회 문화적 중심지였다. 이런 상징적인 곳을 오랫동안 지키고 있는 건축물이 있다. 한국 현대건축의 거장 김중업이 설계한 단암빌딩(舊 도큐호텔)이다. 숭례문 바로 곁, 남대문로에서 남산으로 올라가는 자락에 있는 고층 건물이다.

1922년 평양에서 태어난 김중업은 일본 요코하마 고등공업학교에서 건축을 배우고 파리로 떠나 르 코르뷔지에 밑에서 일한다. 1956년 서울로 돌아온 그는 김중업건축연구소를 개소해 주한프랑스대사관, 부산대학교 본관(現 인문관) 등을 설계한다. 김중업은 그간 작품의 빼어난 조형과 한국 건축에서 가지는 선구자적 지위로 회자되어 왔는데, 도시와 사회에 대해 치열하게 고민하고 목소리를 내기도 했다. 잘 알려져 있지 않지만 중소기업은행 본점, 갱생보호회관(現 안국빌딩), 삼일빌딩 같은 서울 도심 빌딩들을 설계해 우리나라 고층 건물 시대를 열었고 지방 도시의 방송국, 예술회관 등도 그의 손을 거쳤다.

도큐호텔로 출발해 전층 임대 사무실로 쓰여온 단암빌딩

단암빌딩은 김중업이 1968년 설계하고 현대건설이 시공해 1971년 사업을 시작했다. 호텔로 지어져 오랫동안 쓰였기에 남대문시장 상인 중에는 아직도 이곳을 도큐호텔로 부르는 이들이 있다. 외화에 목말랐던 박정희 정권은 관광업에 주목한다. 1962년 국제관광공사(現 한국관광공사)를 설립하고 교통부가 직접 운영하던 조선호텔, 반도호텔 등 적자를 면하지 못하던 호텔 경영의 효율화를 꾀한다. 1970년대 들어 관광업을 국가전략산업으로 삼고 호텔 운영 자금 지원, 전기세 및 유흥음식세 등의 세금 감면, 인허가 절차 간소화 등 호텔업 육성에 적극적으로 뛰어든다. 영빈관을 삼성에, 워커힐을 선경(現 SK)에 넘긴 것도 이때다. 내수 자본 기반이 빈약했던 당시 외국 자본을 적극적으로 유치하기 위해 외국인 직접 투자 방식이 활발했는데 도큐호텔도 한국이화진흥주식회사(現 단암산업)와 일본도큐전철이 합작해 만들었다. 무려 98.8%에 이르는 일본 자본이 투입됐다는 점이나 숭례문 옆에 그간 없던 고층 규모의 빌딩이 들어섰다는 이유로 비판을 받기도 했다. 약 12년 간 호텔로 운영되다 폐업했다. 이후 단암빌딩으로 이름을 바꾸고 임대 오피스 빌딩으로 쓰고 있다.

간결하고 명확한 디자인과 포스아트 내장재를 이용한 리모델링

인도까지 뻗은 웅장한 캔틸레버 캐노피와 그 아래 넓은 계단이 특징적인 입구에 두 개의 회전문이 있다. 1층에 스타벅스와 안경점 등이 있고 2층부터 26층은 모두 똑같이 생긴 사무실 층으로 단순한 구성이다. 최초 설계에서 김중업은 단 2개의 기둥으로 89미터에 이르는 건물 전체를 지탱하는 캔틸레버 구조를 계획했으나 당시의 시공 기술로 이를 구현하기는 어려웠다. 사방에 8개의 기둥을, 각 면마다 2개씩 건물을 둘러 가며 배치하는 구조로 바꾸었는데 정방형의 간결한 건물에서 강렬한 디자인 요소가 된다. 김중업이 설계한 유유제약 안양공장(現 김중업건축박물관)에도 바깥에서 건물 몸체를 붙잡고 서 있는 노출된 세로 기둥을 볼 수 있는데 이 모습과도 비슷하다. 7개의 엘리베이터와 계단, 화장실, 덕트 등이 위치한 코어가 중앙에 있는 정방형의 평면이다. 외부의 기둥이 구조를 모두 담당하므로 사무실 내부에는 기둥과 벽이 없이 넓다. 사방이 유리창으로 되어있어 서울역, 명동, 인왕산, 북한산을 한눈에 내려다볼 수 있다.

[Architect’s Pick : 이노빌트 포스아트 내외장재]

단암빌딩은 2018년 대대적인 리모델링을 단행했다. 노후화된 부분을 보수하고 상아색 노출콘크리트로 마감됐던 외벽에 검은빛 테라코타 패널과 유리, 알루미늄 시트를 입혔다. 건물의 얼굴과도 같은 로비층도 새 옷을 입게 됐다. 오래된 샹들리에가 걸려있고 곡면 천정의 중후했던 로비가 외관처럼 직선적이고 날렵한 느낌으로 재탄생했다. 역사적인 건물인 만큼 재료의 선택에 신중을 기했는데 바살티나 무늬의 포스아트 내장재로 벽을 감쌌다. 포스아트는 포스코강판이 최초로 상용화한 신개념 건축자재로 포스코의 강재 표면에 다양한 이미지를 자유롭게 프린팅할 수 있다. 포스아트 중에서 이번에 쓴 포스마블은 천연 대리석 무늬를 인쇄한 독특한 재료다. 천연 대리석의 느낌을 구현하면서도 그에 비해 저렴하고 시공과 보수가 용이하다. 인조 대리석에서 문제가 되는 라돈을 걱정할 필요가 없고 이후 재활용의 가능성도 큰 친환경 재료다. 또한 무늬나 가공을 위한 별도의 금형 제작이 필요 없이 맞춤 인쇄가 가능하다. 단암빌딩의 바살티나 벽은 오돌토돌한 표면의 질감과 그레이톤의 색상이 특징적이다. 자칫 차갑고 딱딱할 수 있는 스틸의 이미지에 건축 내장재로서 새로운 가능성을 보여준다. 아직 건축인들에게 생소한 재료지만 다가올 리모델링의 시대에 기능성과 아름다움을 겸비한 대안으로 손색이 없다. 이번 단암빌딩도 기존 벽면 대리석 타일은 그대로 둔 채 그 위에 앵커를 설치해 포스아트 내장재를 붙이는 건식 공법으로 시공했다. 원래 건물의 벽면을 철거하지 않으므로 공기도 단축하고 시공도 보다 용이하게 할 수 있다는 것도 큰 장점이다.

빌딩 밖으로 정초定礎1968.5.15 라는 머릿돌이 보인다. 건물의 입면을 단순화한 그림을 건물의 공식 로고로 쓰고 있는데 바로 밑에 ‘since 1970’이라고 병기했다. 준공 당시 만든 건축모형을 로비 한 쪽에 전시해놓았다. 건축도면도 보관하고 있다. 한 번도 바뀌지 않은 건축주가 건물에 갖는 자부심과 애정이 얼마나 큰지 알 수 있다. 도큐호텔 시절 컨시어지 업무로 입사한 직원이 주차관리직원으로 아직 일하고 있다고 한다. 예전의 모습이 퇴색될 수밖에 없었던 이번 리모델링의 결과에는 다양한 평가가 있겠지만, 깨끗하고 안전해진 것만은 분명하다. 더욱 세련되게 변한 이 역사적이고 상징적인 건물이 더욱 오랫동안 그 자리를 지키길 바란다. <글=김나래 사진=송유섭>

공기단축, 균일한 품질, 경량화, 다양한 디자인을 원한다면 ‘스틸커튼월’

서울대 중앙도서관 관정관 외벽에 이노빌트 스틸커튼월은 구조성이 우수하며 다양한 입면 표현이 가능해, 건축가의 설계 의도를 그대로 표현할 수 있는 우수한 외장재다. 커튼월은 건물의 하중을 부담하지 않는 ‘비(非)내력 벽’으로 스틸, 알루미늄, 기타 복합 소재 등을 사용해 만들어진다. 공장에서 먼저 제조한 뒤 공사 현장에서 조립하는 제품으로 공장에서는 창과 부속 및 마감 일체 등을 포함한 벽의 구성 부재를 만들고, 공사 현장에서 나사(Screw), 파스너(Fastener) 등으로 조립하고 접합한다. 때문에 건물의 골조나 슬라브 등 구조체가 완성되는 즉시 설치할 수 있어 공사 공기를 단축할 수 있다. 더불어 공장에서 제조되기에 제품의 동일한 품질도 기대할 수 있다.

한 가지 스틸커튼월에 대한 오해는 ‘경량 소재는 아닐 것’이라는 점이다. 스틸을 소재로 하기에 알루미늄과 같은 타 소재 대비 더 무거울 것으로 지레 짐작하기 쉬우나, 실은 알루미늄 보다 높은 강도로 더 얇은 프레임을 적용할 수 있기에 경량화 면에서도 뒤처지지 않는다. 건물 전체의 무게를 줄이는 것은 곧 건물의 기초나 구조에 소요하는 비용을 절감하는 효과로 이어진다.

▲ 스틸커튼월은 고객의 설계 의도에 따라 다양한 디자인으로 제작이 가능하다. 특히 스틸 프레임 부분의 두께는 고객이 원하는 강도를 유지하면서도 타 소재보다 얇게 제작할 수 있다.

건축가의 상상력을 해방시키다

스틸커튼월은 알루미늄커튼월과 비교했을 때 몇 가지 뛰어난 특장점을 가지고 있는데, 그중 가장 매력적인 부분은 건축가가 원하는 대로 입면 디자인이 가능하다는 점이다. 서울대학교 중앙도서관 관정관의 경우에도, 커튼월의 디자인이 사다리꼴의 ‘비정형’ 모양을 띄고 있는데, 이는 스틸커튼월로 시공했기에 가능했다. 스틸커튼월은 위에서 내려누르는 압축에 상대적으로 강하고 중심축 바깥 방향으로 잡아당기는 인장력, 휘는 현상 등에 높은 구조 성능을 보이므로 별도의 보강 없이 최대 12m 높이로 시공할 수 있다. 심플하고 군더더기 없는 디자인을 상상하고 있다면, 스틸커튼월이 제격. 고강도의 스틸 소재로 만들기에 가능한 일이다. 덕분에 고중량의 차양 시스템도 보강없이 추가로 설치할 수 있다.

더불어 알루미늄커튼월과 비교해서 스틸커튼월은 스틸 부분의 면적을 40% 줄이면서도 구조 성능은 그대로 유지할 수 있다. 즉, 프레임이 차지하는 공간은 줄이고 유리 혹은 기타 패널 소재의 면적은 늘려서 더 넓은 조망과 개방감을 누릴 수 있다는 것. 이렇게 스틸 소재의 강점 덕분에 건축가에게도, 건물 사용자에게도 많은 혜택이 주어진다. 개방감 확보라는 심미적 기능성 외에도 높은 단열성과 내화성능도 기대할 수 있다. 스틸커튼월은 알루미늄 대비 단열 성능이 30% 향상되고 내화 성능도 용융점과 지속 시간 면에서 압도적으로 높다.

STEEL in INNOVILT : 포스코 프리미엄 스틸 PosMAC

NI스틸(엔아이스틸, 대표 배종민)의 스틸커튼월은 포스코 스틸을 사용한 프리미엄 건설 자재 ‘이노빌트’ 제품이다. 이 커튼월의 프레임은 포스코 고유의 기술로 개발된 PosMAC(포스맥)으로 제작되며 포스코는 25년간 PosMAC의 내구성을 보증한다. PosMAC은 기존 용융아연도금강판 대비 도금층의 경도(硬度)가 높아 내마모, 내스크레치성이 매우 우수한 고내식 합금도금강판이다. 도금층의 마그네슘(Mg)이 치밀한 부식생성물인 시몬클라이트(Simonkolleite)의 형성을 촉진시키고, 이는 도금층 표면에 필름처럼 형성되어 철판이 부식되는 것을 방지한다.

이노빌트 스틸커튼월은 서울대학교 중앙도서관 관정관을 비롯, 포스코 그린 빌딩, 세종시 정부종합청사3-2, 코오롱 미래기술원, 롯데월드몰 등에 시공되었다. 특히 서울대 중앙도서관 관정관은 외벽에 비정형 스틸커튼월이 시공되어 시시각각 변하는 하늘의 인상을 그대로 담아냈다는 평을 받으면서 2015년에 한국건축문화대상을 수상한 바 있다. IFLA(International Federation of Library Associations and Institutions, 국제도서관협회연맹) 선정, ‘죽기 전에 봐야 할 도서관(1001 Libraries to see before you die)’의 목록에도 등재되었다.

※ 스틸커튼월 제품 상세 문의 : NI스틸 손민호 부장 (02-758-6729)

▲ 자료 출처 : 서울대학교 중앙도서관 관정관 건립 백서(2016)

서울대학교 관악 캠퍼스 중심부에 위치하고 있는 중앙도서관 본관은 1974년 이승우의 설계로 1975년 완공됐다. 당시의 모더니즘을 반영해 지어진 이 건축물은 40년이 넘는 긴 시간 동안 큰 변화 없이 잘 쓰였다. 국내 ‘최고’, ‘최대’, ‘최다 장서’ 같은 여구를 굳이 붙이지 않아도, 서울대학교 중앙도서관이 오랜 세월 수많은 학생들이 글을 읽으며 진리를 탐구해온 중요하고 역사적인 장소임은 분명하다. 그러나 시대가 바뀌면서 실내 오픈스페이스나 디지털 장비를 이용할 수 있는 공간 등 도서관에는 더 많은 역할이 기대되었다. 서고나 열람실의 공간이 부족해지기도 했다. 이에 2013년, 중앙도서관의 증축동인 관정관을 짓게 됐다.

▲ 자료 출처 : 서울대학교 중앙도서관 관정관 건립 백서(2016)

기둥 없이 넓게 열린 실내 공간

모든 건축물이 그러하듯, 관정관 설계에도 몇 가지 제약 조건들이 있었다. 건물을 중앙도서관 본관과 직접 연결해야 했고 중앙도서관과 학생회관 사이 중앙계단, 또 중앙도서관 동쪽에 난 ‘걷고 싶은 길’을 살려야 했다. 이를 위해서는 중앙도서관과 약학대학 사이 좁은 부지를 고를 수밖에 없었다. 중앙도서관 뒤로 훤히 펼쳐지는 산과 하늘을 가리지 않으려는 의도로(관악산의 건축고도 제한도 지켜야 했다), 고층으로 계획한 초반의 여러 가지 안 대신 ㄱ자 모양으로 중앙도서관의 우측면과 상부를 덮는 꽤 얌전한 매스(덩어리. 건축에서 일정한 규모를 갖고 공간을 규정하는 실체)로 설계 최종안이 결정됐다. 중앙도서관 옥상 위로 건물의 일부를 띄워 마치 중앙도서관에 새로운 층을 덧댄 듯한 수평적 해법이다.

실내 공간을 최대로 확보하기 위해 길이가 165미터에 이르는 기다란 형태를 취했다. 6, 7, 8층의 평면도를 살펴보면 엘리베이터실 근처 코어에 자리한 기둥을 제외하고는 중앙부를 지나는 기둥이나 벽이 없다. 6층은 멀티미디어플라자, 정보검색실로 구성돼있고 7, 8층은 열람실인데 학생들이 주로 머무르는 이러한 공간에서 높은 개방감을 느낄 수 있다. 무려 112.5미터에 이르는 길이 방향의 트러스(선형의 부재를 삼각형 그물 모양으로 짜서 하중을 지탱시키는 방식)를 6층과 7층 사이, 7층과 8층 사이 2개 층 양쪽 코어 메가 기둥에 걸친 구조다. 이런 대규모 건축물에 길이 방향의 장스팬 트러스구조를 쓰는 경우는 드물다. 관정관의 철골 트러스에는 건축용 초고강도강재인 HSA650(High performance Steel for Architecture 650)강이 쓰였다. 항복강도 650MPa, 인장강도 800MPa 급 강재인 HSA650은 1㎟ 면적으로 80㎏의 무게를 지탱할 수 있다. 이 HSA650은 포스코가 세계 최고 수준을 자신하는 제품이기도 하다. 우수한 소재와 시공기술이 건축에 숨을 불어넣은 사례인 것이다.

▲ 사다리꼴 모듈의 커튼월로 시공된 관정관 외벽. 이를 위해 비정형 디자인이 가능하고 타 소재 대비 높은 구조성능을 지닌 스틸커튼월이 채용됐다,

하늘과 산의 빛을 담는 파사드

설계를 맡은 유태용은 이 프로젝트에서 과거에도 있었고 앞으로도 있을 ‘빛’을 주된 개념으로 삼았다고 밝힌 바 있다. 그는 “빛을 투영하는 작은 건축요소 하나를 정하는 데서 설계를 시작했다. 기존 중앙도서관의 입면에서 발견한 단위를 반영한 이 요소를 연속적으로 반복해 전체를 이루도록 했다.”고 말했는데, 건물의 파사드(건축물의 외관)를 보면 이러한 의도가 읽힌다. 스틸커튼월과 아노다이징 패널(알루미늄 표면을 산화시키면서 피막을 형성한 도금 패널)이 교차하며 반복되는 외벽이다. 패널은 여름 햇볕이 강하다는 것을 고려해 16도로 기울였다. 이 외벽이 햇빛을 반사하기도 하고 내부로 빛을 들이기도 한다. 사다리꼴 모듈로 전체를 일관되게 덮은 데서 기존의 건축과 주변 환경을 존중하려고 한 태도가 엿보인다.

[Architect’s Pick : 이노빌트 스틸커튼월]

커튼월은 현대 건축에서 전혀 특이한 게 아니지만 관정관처럼 층고가 4.5미터로 높은 건물에서는 구조적 이유로 신중을 기해야 한다. 특히 관정관과 같이 비정형적인 다자인으로 외벽을 구현하고 싶다면, 스틸을 소재로한 커튼월이 가장 적합하다. 관정관의 커튼월은 유리와 아노다이징 판을 잡아주는 프레임이 가늘고 깔끔한데, 여기에 포스코 포스맥을 소재로 한 이노빌트 스틸커튼월을 사용했다. 동트는 시간부터 저녁 어스름까지, 반짝이며 빛을 반사시키는 파사드가 관정관의 위압적인 느낌을 덜어줄 선택이었다. 코어가 양옆으로 배치돼있고 중간이 길게 트여있어 사면으로 열린 듯한 넓은 실내 공간, 그리고 프레임의 두께가 가늘고 마감이 우수해 외관에서 극대화되는 유리와 아노다이징의 리듬감. 그것이 서울대학교 관정관 건축의 핵심이라면 그 바탕에 이노빌트 스틸커튼월이 있었다.

인공물인 건축을 통해 오히려 자연을 잘 느낄 수 있기도 하다. 건축가들에게 자연을 담는 것은 언제나 큰 숙제다. 차갑고 낯설게 보이는 첨단 기술과 새로운 재료가 오히려 건축에 바람과 물과 햇빛과 초록을 가져다준다. 시시각각 변하는 관악의 풍경을 담고 관정관의 커튼월이 반짝거린다.