| 작품설명 |
Geometry : Minimal Surface
다양한 형태의 철사 모형에 비눗물을 적신 후 들었을 때 생기는 비누막의 형태에 관심을 가졌다. 극소곡면이라 불리는 이러한 형태는, 어떤 경계가 주어졌을 때에 그 경계를 잇는 최소 면적의 곡면이다. 동일한 중력, 같은 크기의 그리드 모듈 안에서 기본적인 벽과 슬라브의 형태와 극소곡면으로 이루어진 형태를 비교해 보았을 때 다음과 같은 차이점을 발견했다.
첫번째, 기존의 벽 + 슬라브 구조형태 보다 55㎡ 에서 44㎡로서의 더 적은 면적을 쓴다는 것이고,
두번째, 같은 중력변형값 (Gravity Deformation)을 두 형태에 주었을 때, 벽+슬라브 구조는 중간부와 끝단부의 모멘트 차이가 1.75배 나게 되어 좌굴이 발생했다. 반면에, 극소곡면의 형태는 모멘트 분산이 고르게 분포되어 좌굴이 발생하지 않는 구조적으로 안정한 루프 스트럭쳐이다.
따라서 최소한의 부재사용으로 구조적으로 안정한 공간을 형성하는 것이 프로젝트의 최종 아젠다이다.
Construction : Pre-cast Concrete
프리-캐스트 콘크리트에서 가장 중요한 것은 콘크리트 부재의 양인데, 공사비 중 운송비가 4만원이라면, 콘크리트 부재의 양은 단위 루베당 70만원에 육박한다.
따라서 극소곡면의 형태를 pc모듈로 조립하면 최소한의 콘크리트 부재의 양으로서 경제적 효용 가치를 얻을 수 있다.
각각의 형태들은 pc공장에서 생산되어 크게 생산 – 운송 – 조립의 단계를 거쳐 조립된다.
디자인 된 극소곡면의 형태들은 기본적으로 UV 커브 방향으로 콘크리트 규격에 맞게 나누어진 pre-cast concrete beam과 girder를 조립한 후, 그 위에 pre-cast concrete slab를 얹히는 방식으로 제작된다.
Program : Drivethrough Airport
흥미를 가졌던 극소곡의 형태에서 콘크리트 부재의 양 차이가 5m x 5m 공간일 때는 11㎡ 부재의 면적 차이밖에 나지 않았지만, 공간의 크기가 커질 수록 면적차이는 기하급수적으로 증가한다. 따라서 극소곡면은 대공간일 때 유리하다고 생각했고, 또한 루프스트럭쳐에 가까운 형태라고 생각했다.
따라서 프로그램은 대공간의 루프스트럭쳐를 가진 공항이다.
공항 중에서도 (Drivethrough Airport ; 드라이브 스루 공항)인데, 쉽게 말해서 한 차선이 45분에 한 대의 비행기를 처리할 수 있다면, Drivethrough Airport는 3대의 비행기가 줄지어 서 있어서 45분 내의 도착, 서비스 , 출발 시스템을 동시에 처리할 수 있는 공항시스템이다.
윗쪽, 아랫쪽은 각각 기존의 공항과 Drivethrough Airport이고, 출발 전과 계류장에 도착해서 이륙하기 직전의 시간을 나타낸 것이다.
Site : Iraq – Bismayah new City Project (BnCP)
이러한 프리-캐스트 공법과 드라이브-스루 공항이라는 프로그램을 잘 담을 수 있는 대상지는 이라크 비스마야라는 지역이다.
현재 한화건설이 파견 가 있는 이 신 도시는 세계에서 제일 큰 PC공장을 지은 후 모든 아파트와 상업시설들의 Masterplan을 전부 PC공법으로 짓고 있다.
밤낮 기온이 25도 이상 차이가 나는 이라크 중동 지역은 PC공법에 유리한 환경일 뿐만 아니라 분쟁으로 피해를 입은 지역도 빠르게 복구할 수 있다.
따라서 이 Pre-cast 공장 옆 부지에 새롭게 들어설 60만 인구와 늘어나고 있는 이라크의 승객 수를 고려하여 PC공법을 이용한 Drive-through 공항을 제안한다.
Experiment : Minimal Surface
극소곡면은 크게 메인커브와 서브커브로 이루어 지게 되고, 이것들의 경계들을 연결한 후 일정한 중력 값 안에서 만들어지는 형태이다.
드라이브-스루 공항이라는 프로그램을 가지고 극소곡면을 이루는 메인 커브의 위치, 개수, 형태, 서브 커브들의 위치, 개수, 형태 값들의 변수 (Parameter) 들을 변화시켜 나가며 형태 스터디를 진행하였다.
우선 메인 커브의 형태를 바꿔나가는 실험에서 기존의 사각형의 메인 커브의 형태보다 원의 형태가 구조적으로 더 안정하였다. 또한 레퍼런스 커브의 개수를 늘리면서 형태의 변화를 실험한 결과 극소곡면이 확장되어 나아가는 방식 또한 달랐는데, 확장이 불가능한 오각형과 달리 결과적으로는 디자인한 프로그램인 공항의 30도나 60도로 꺽여야만 하는 활주로나 유도로 및 도로의 커브 각도와 제일 잘 맞는 삼각형 극소곡면을 선택했다.
Design Process
첫번째 , 2개의 착륙활주로, 4개의 이륙활주로를 양쪽으로 배치해 동시착륙하는 비행기를 수용한다.
두번째 , 램프를 타고 올라가는 자동차도로와 주차 시설을 배치하였다.
세번째 , 스터디에서 선택한 삼각형 그리드 라인을 통해 활주로와 도로에 적응시키고 2층에서 비행기 탑승을 바로 내려갈 수 있는 형태로 계획했다.
네번째 , 삼각형 그리드 라인을 바탕으로 승객 게이트 / 오픈 스페이스, 승객검사 공간, 직원들 업무공간과 휴게공간 ,항공기 통과공간에 맞는 체적의 커브들을 배치하였다.
다섯번째, 매스에 외부공간과 채광을 담당하는 서브커브들을 조정하여 천장의 채광과 오픈스페이스를 만들어 냈다.
마지막, 그 후 디테일 및 디자인을 완성시켰다.
Module Study
모듈을 분류했을 때 기본 그리드의 삼각형 모듈에서 시작해서 크게 2층 루프부분에 사용되는 모듈과 1층과 2층 두 층을 모두 덮는 모듈로 실험을 나누어 진행하였고 결과적으로 첫번째 분류에 있는 모듈 들은 프로그램의 크기에 맞추어서 기본 모듈이 두 개가 합쳐져 가운데 있는 기둥이 빠지고 대공간이 형성되는, 또한 그것을 두 배 시킨 모듈.
두 번째 분류에 있는 모듈 또한 채광과 개구부의 높이에 맞추어서 극소 곡면을 만들었는데, 개구부의 크기가 닫 힌것 부터 그리드 한개, 두개, 세개, 네개 의 모듈을 만들어 내면서 1,2층을 관통하는 개구부를 만들어 프로그램이 다른 것에 위계를 만들려고 했다.
Module Study : Combination
이러한 11개의 모듈은 각각의 필요에 의해 조합되어서 설명될 수 있고, 크게는 5가지 조합방식으로 설명될 수 있다.
차가 공항까지 와서 내리는 커브사이드 지역이다. Module a, b, d, e, h가 합쳐진 1,2층 커브사이드 도로를 포함하는 ‘Combination A’
Module b와 C가 연속적으로 연결되어 CIQ 동선을 형성한다.
Combination A, 에서 추가로 Module a와 b를 연결시켜서 큰 아뜨리움을 형성한다. 아뜨리움은 기도실과 기타 휴게시설을 포함한다.
Module b와 c를 수평적인 방향으로 연결시켜 앞의 복도가 있고 면세점들이 펼쳐져 있는 부분을 형성.
Module d와 e를 합친 Combination E. 계류장과 비행기를 타기 전의 Waiting Area 공간을 형성. 비행기 대기하는 동안 자연광을 들어오게 했다.
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