| 설계개요 |
사막화는 단순한 사막의 확장이 아니라, 초원이나 경작지와 같은 비옥한 토지가 과도한 개발, 방목, 기후변화로 자연의 수용 한계를 넘어 황폐화되는 기후 위기의 산물이다. 이는 물 부족을 심화시키고, 곧 가뭄과 농업 생산성 저하로 이어져 식량난을 초래한다. 본 프로젝트는 이러한 기후위기에 대응하기 위해 지붕과 파사드를 활용해 안개와 빗물을 포집하고, 이를 작물 재배에 활용하는 스마트팜 모듈 프로토타입을 제안한다. 수집된 물은 구조체 내부 배관을 따라 저장 및 순환되며, 물이 부족한 상황에서도 자급적인 물 관리 시스템을 통해 지속 가능한 식량 생산이 가능하다. 또한 모듈러 시스템은 필요한 지역과 규모에 따라 가구 단위에서 도시 단위까지 확장 가능하며, 다양한 조건과 요구에 맞춘 맞춤형 공간 구성을 실현한다.
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| 작품설명 |
[기후위기_사막화]
사막화는 기후 위기의 심각한 징후로, 현재 전 세계 육지의 약 40%가 영향을 받고 있으며, 이는 지구 인구 30억 명 이상에게 직·간접적인 피해를 미치고 있다. 사막화의 확산은 물 부족을 가속화하고, 이는 가뭄과 농업 생산성 저하로 직결되어 지역 사회의 생계 기반을 위협한다. 나아가 이러한 연쇄적 악순환은 식량난으로 이어지며, 인류가 직면한 가장 중대한 생존 위기 중 하나로 자리잡았다.
[디자인 프로세스]
물을 효율적으로 모으고 이동시키기 위해 경사면이 중요했기에, 초기에는 깔때기 혹은 콘모양의 건물 형태를 구상하였다. 그러나, 그러한 형태는 모듈화 되기 어려우며, 현실적으로 지역과 상황에 따른 확장과 축소가 어렵다. 따라서 모듈화가 되면서도 경사면으로 용이하게 물을 모으고 사용하기에 최적화된 형태로, truncated octahedron을 모듈화시켰다.
[모듈의 조합과 확장]
본프로젝트는 사막화라는 기후위기 상황에 대응하기 위해 설계된 모듈식 스마트팜으로, 변화하는 환경과 수요에 따라 빠르고 유연하게 조립‧설치‧해체‧재조립이 될 수 있도록 여러가지 모듈 프로토타입이 고안되었다. 우선 크게는 사용자 규모에 따라 6-10명의 가구를 위한 스마트팜, 50-2,000명 정도의 마을을 위한 스마트팜, 그리고 2,000명 이상의 도시를 위한 스마트팜으로 분류된다. 그리고 각 규모별 프로토타입 안에서도 사용자 집단의 성향, 용도, 지형 조건 등에 따라 다시 세분화된다.
Phase 1_가구단위 스마트팜
가장 작은 단위인 가구 단위 프로토타입은 소수의 이용자를 위한 실질적인 스마트팜 기능에 집중하며, 최소한의 모듈 수로 구성된다. 이 규모에서는 다양한 농업 방식과 환경에 적응할 수 있도록 세 가지 기본 유형을 제안한다. 첫째, 수직형 파밍 모듈은 버티컬 파밍 시스템을 기반으로 제한된 공간을 효율적으로 활용하면서도 높은 작물 생산성을 실현한다. 둘째, 수평형 파밍 모듈은 작물 수확과 더불어 소규모 커뮤니티 형성을 고려한 구조로, 일상 속에서 함께 농사를 짓고 교류할 수 있는 공간을 제공한다. 셋째, 공원형 스마트팜 모듈은 공동체 활동과 여가의 결합을 지향하며, 단체로 농사를 짓고 자연을 즐길 수 있는 개방형 농업 공간으로 기능한다.
Phase 2_마을단위 스마트팜
마을 규모를 위한 프로토타입은 가구 단위보다 규모가 확장되면서, 스마트팜 모듈을 중심으로 연구실, 마켓 등 다양한 프로그램이 결합되는 형태로 발전한다. 이는 크게 네 가지 유형으로 나뉜다. 첫째, 스마트팜 모듈을 여러 개 결합하여 농업 기능을 극대화한 기본형, 둘째, 연구소 모듈을 추가해 작물 재배의 효율성과 기술적 완성도를 높이는 연구 중심형, 셋째, 마켓 모듈을 도입해 주민들이 작물을 소비하고 교류할 수 있도록 한 커뮤니티 중심형, 넷째, 스마트팜과 연구실, 마켓 모듈이 모두 결합되어 기능성과 사회성이 통합된 복합형이다. 이처럼 마을 단위 프로토타입은 단순한 생산을 넘어 연구, 유통, 커뮤니티 형성까지 포괄하며, 다양한 필요와 맥락에 유연하게 대응할 수 있도록 설계된다.
Phase 3_도시단위 스마트팜
도시 단위 프로토타입은 규모 확대에 따라 기능성과 공공성을 강화하기 위해 기존 가구·마을 단위 모듈에 코어 모듈과 F&B 모듈을 추가하고, 평지·산지·해안가 등 지형에 맞춰 최적화된다. 기본 모듈 조합원리는 마을 단위 클러스터를 배치한 뒤 스마트팜 스카이브리지로 연결하는 방식이며, 각 클러스터 하부에는 물탱크와 펌프를 두어 독립적 물 관리가 가능하다. 또한 연구원과 방문객의 동선을 분리하면서도 그 사이에 스마트팜 공간을 중간 매개 영역으로 두어 공공성과 전문성이 공존하는 환경을 형성한다. 평지는 중정을 중심으로 순환 동선을 따라 체험·수확·마켓 방문이 이어지도록 계획하고, 산지는 고저차에 따라 클러스터의 계단식 배치와 선형 동선으로 구성하며, 해안가는 중심 공용 클러스터와 방사형 배치를 통해 개방성과 확장성을 담아낸다.
[안개/빗물 포집 및 사용 시스템]
본 프로젝트의 안개 포집 시스템은 biomimicry에 기반하여, 사막 식물 잎의 섬유 구조와 나미브 사막 딱정벌레 등껍질의 친수·소수성 패턴에서 영감을 받았다. 이러한 원리를 적용한 메쉬 구조의 Fog Catching System은 1m²당 하루 2.5~7L의 물을 공기 중에서 포집해 저장·활용하며, 이미 탄자니아와 페루 등 물 부족 지역에서 활용되고 있다. 본 건축은 파사드를 단순한 외피가 아닌 능동적 수분 수집 장치로 설계하여, 경사진 파사드와 지붕이 안개와 빗물을 모아 지하 집수 탱크로 유도하고, 저장된 물은 펌프와 중력 흐름을 따라 벽면 스마트팜으로 공급된다. 이를 통해 건물은 에너지 소비를 최소화하면서 스스로 물을 생산·순환하는 자급적이고 지속 가능한 운영 체계를 구현한다.
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| 지도교수 작품평 |
본 프로젝트는 ‘사막화’라는 기후 위기의 시대에 물 부족으로 인한 농업 생산성과 식량 감소 문제를 건축적으로 풀어내고자 한 작품이다. 학생은 사막 딱정벌레의 표피와 사막 식물의 섬유 조직에서 영감을 받아 공기 중 수분 포집 원리를 학습하였고, 이를 실제 물 부족 지역에서 활용되는 ‘안개포집시스템’과 스마트팜 관련 연구를 통해 탐구하였다. 이러한 과정을 바탕으로 건축 외피 디자인부터 물의 수집·이동·저장·이용에 이르는 시스템을 설계안에 담아냈으며, 결과적으로 건물의 형태와 운영까지 발전시킨 이 접근은 기후 변화 시대에 요구되는 지속가능한 건축에 대한 깊은 통찰을 보여준다.
특히, 단순히 ‘짓는 건축’에 머무르지 않고, 필요에 따라 신속히 구축과 해체 및 재조립할 수 있는 모듈화 시스템을 제안하여, 사용자의 규모, 성향, 지역적 환경, 비용적 조건을 종합적으로 고려하여 유연하게 변형가능한 시스템을 구현하고자 하였다. 각 부재의 결구방식까지 면밀히 계획한 점은 실험적 시도를 넘어 실제 실현을 위한 치열한 탐구자세를 보여주었다.
기후 위기라는 인류의 보편적 과제를 건축을 통해 창의적으로 해석함으로써 건축의 새로운 역할과 가능성을 보여주는 뛰어난 작품을 완성하였다.
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