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[ Research Articles ]
The International Journal of The Korea Institute of Ecological Architecture and Environment - Vol. 18, No. 6, pp.103-110
Abbreviation: J. Korea Inst. Ecol. Archit. And Environ.
ISSN: 2288-968X (Print) 2288-9698 (Online)
Print publication date 31 Dec 2018
Received 15 Nov 2018 Revised 04 Dec 2018 Accepted 09 Dec 2018
DOI: https://doi.org/10.12813/kieae.2018.18.6.103

신한옥형 공공건축물의 부위별 현대적 건축시스템 구상
박준영* ; 전명훈** ; 조은길***

The Modern Architectural System Conception for each Part of the New-Hanok Type Public Building
Park, Joon-Young* ; Jun, Myong-Hoon** ; Cho, Eun-Kil***
*Research Planning Office, Land & Housing Institute, South Korea (vikpjy@lh.or.kr)
**Coauthor, Research Planning Office, Land & Housing Institute, South Korea (mhjun@lh.or.kr)
***Corresponding author, Dept. of Housing-Welfare Research, Land & Housing Institute, South Korea (groad@lh.or.kr)

@ 2018 KIEAE Journal
Funding Information ▼

Abstract
Purpose:

The purpose of this study is to design a architectural system that can be basically used for the development and practical use of New-Hanok type public building, which inherit the genetic factors of traditional Korean houses and fuse modern architecture.

Method:

In this study, the concept of New-Hanok type public building, recognition of Hanok and trend of technology development were understood through the review of previous research, and the development direction and scope of the architectural system were set. And the necessary functions for each part of the Hanok are derived, and the concept and goal of the architectural system are set and the architectural system for each part is conceived. The scope of this study is architectural components such as roof part, body part, stylobate / basement part, outdoor, and equipment that make up New-Hanok type public building. The scope of the study was limited to the architectural system design of the part which can be utilized as the basic data for the practical use of New-Hanok type public building in planning.

Result:

Skylight window, lightweight roof using truss, Inbangjae, Modern application of lifting-door, Multi-functional use of inverted beam, Skylight window to basement were reviewed and complemented through the demonstration construction and prototype production. However, since Functional Seokkarae, Attic storage using Umoolbanja, Built-in closet, Smart window, Integration of wooden structure and equipment, Installation of air-conditioning using remaining space , LED Lighting Installation, Lighting by Lifting-door is in the concept stage, it is necessary to continuously improve the performance and develop the technology in the future. It is necessary to evaluate the practical performance enhancement and applicability by applying to the empirical test.


Keywords: New-Hanok Type, Public Building, Architectural System Conception
키워드: 신한옥형, 공공건축물, 건축시스템 구상

1. 서론
1.1. 연구의 배경 및 목적

한옥건축의 활성화를 도모하기 위하여 정부는 2000년도 이후부터 주민들이 일상생활에서 쉽게 체험할 수 있는 공공건축물을 한옥으로 조성하는 사업을 추진해왔다. 이러한 신한옥형 공공건축물이 현대 생활문화에 맞으면서도 전통한옥이 갖는 품격을 계승하기 위해서는 새로운 건축시스템 개발이 요구된다. 하지만 아직까지 시공자나 건축주 입장에서 실질적으로 적용할 수 있는 정보· 기술· 부품 등의 개발은 미흡한 수준이다. 한옥기술개발연구단1)에서는 이러한 문제를 해결하고자 신한옥형 공공건축물의 시공성, 경제성 등의 향상을 목적으로 개발기술을 적용한 2단계(‘14~’16년) 실증구축2) 사업을 추진하였다. 그러나 실증 결과를 바탕으로 실용성을 제고하기 위해서는 제반 기술의 보완 및 추가적인 건축시스템 개발이 필요한 것으로 나타났다.

본 연구는 전통한옥의 유전인자를 계승하면서 현대 건축술을 융합한 새로운 개념의 신한옥형 공공건축물의 개발 및 실용화 추진 시 기본적으로 활용할 수 있는 부위별 건축시스템 구상을 목적으로 한다.

1.2. 연구의 방법 및 범위

본 연구는 한옥기술개발연구 등의 선행연구 고찰을 통해 신한옥형 공공건축물의 개념과 한옥에 대한 인식 및 기술개발 동향을 파악하여 건축시스템의 개발방향 및 범위를 설정하였다. 그리고 한옥의 부위별로 필요한 기능들을 도출하여 구상 개념 및 목표를 설정하고 각 부위별 건축시스템을 구상하였다.

본 연구의 부위별 건축시스템 구상 범위는 현대 생활환경에 요구되는 기능적 건축시스템을 중심으로 기존에 개발되어 활용하고 있는 것은 제외하였다. 신한옥형 건축물을 구성하는 지붕부, 몸체부(축부), 기단/지하부, 외부, 설비 등의 건축구성요소를 대상으로 하며, 계획적 차원에서 신한옥형 공공건축물의 실용화 추진 시 기초자료로 활용할 수 있는 부위별 건축시스템 구상으로 그 범위를 한정하였다.


Fig. 1. 
Research flow diagram


2. 이론적 고찰
2.1. 신한옥형 공공건축물의 개념

신한옥형 공공건축물 관련 연구는 사례분석과 유전인자 도출, 전문가 의견조사 등을 바탕으로 개념, 기본방향, 유형분류, 계획기준 등의 이론적 기반이 구축되었다 [1][2][3].

신한옥형 공공건축물의 개념은 “기둥, 보 등의 주구조부가 목구조 방식이고 철근콘크리트 구조, 철골 구조 등의 현대적 구조를 융합한 복합구조로써, 현대적 생활양식에 부합한 가변적 공간계획 등을 통해 다양한 기능을 수용하며, 한옥의 특성을 계승하고 전통미를 재해석한 계획요소와 미래지향적 디자인 요소 등을 반영한 건축물 및 부속 건축물과 한식 옥외공간 일체를 포함한다.”고 정의하였다 [1]. 이는 ‘신한옥3)[4]의 개념과 차별화된 광범위한 개념으로 공공건축물 등으로 확장할 수 있도록 다양한 기능을 수용하는 유연성이 있으며, 주민의 복지, 문화혜택, 교류 등을 증진하기 위한 시설로 볼 수 있다.


Fig. 2. 
Concept of New-Hanok Type public building [1]

이에 따른 신한옥형 공공건축물의 기본방향은 전통한옥에서 추출한 ‘유전인자’를 바탕으로 현대적 편의성, 기능성 등을 고려한 창조적이며 미래 지향적인 기술을 새로운 상황에 맞추어 변형, 재구성 및 창조하는 것이다 [2].


Fig. 3. 
Basic Directions of the Model Development of New-Hanok Type Public Building [2]

2.2. 한옥에 대한 인식 및 기술개발 동향

한옥에 대한 인식 조사와 기술개발 동향에 관한 선행연구를 고찰하여 건축시스템 구상을 위한 개발방향 및 범위를 파악하였다.

먼저 한옥에 대한 인식 및 만족도 조사 관련 선행연구를 살펴보면, 권영상(2010)은 신한옥마을의 수요자를 대상으로 한옥의 장단점 및 현대적으로 개선 후 유지 희망요소에 대한 인식을 조사했으며 [5], 박정아 외(2015)는 시범한옥 방문 후 인식한 장단점을 조사했다 [6]. 김꽃송이 외(2016)는 대국민 한옥 인식 조사를 실시했으며 [7], LH(2016)는 신한옥형 공공건축물 이용자를 대상으로 만족도를 조사하였다 [8]. 상기 연구에서 공통적으로 도출된 사항은 미적인 부분과 전통적 가치 등을 장점으로 인식하는 반면에 현대적 생활불편(수납, 설비)과 단열성능, 유지관리, 비용 등을 단점으로 인식하는 것으로 나타났다.

그리고 한옥 관련 특허 · 제품 기술 개발 동향을 분석한 이강민 외(2014)는 주요 구조부 관련 신공법 기술개발이 국가 R&D를 통해 많은 진전이 있었지만 기능과 관련한 기술개발은 저조한 것으로 분석하였다[9]. 김영훈 외(2017)는 신한옥형 공공건축물의 실증구축(나주농업체험관, 은평한옥마을회관, 순창어린이집)에 대한 설계 및 기술적용에 대한 분석을 실시하고 개선안을 제시하였다 [10].

이상의 선행연구를 종합하면 이용자는 한옥의 생활불편 요소에 대한 해결을 원하지만 이와 같은 요구사항에 대응하는 기능적 요소의 개발은 부족한 것으로 나타났다. 따라서 신한옥형 공공건축물이 현대생활에 대응할 수 있도록 기능적인 사항에 대한 구상과 더불어 전통유전인자를 계승하는 미적 사항을 고려한 건축시스템 구상이 필요하다고 판단된다.


3. 건축시스템 구상 개념
3.1. 건축시스템 적용 부위 설정

한옥의 구성요소에 대한 분류는 연구의 목적에 따라 연구자마다 조금씩 다르게 설정하고 있는 것으로 나타났다. 도윤수(2008)는 전통건축물의 구성체계를 기단부, 축부, 지붕부, 입지 및 배치로 나누는 것을 제시했으며[11], 박정대 외(2012)는 몸체부, 가구부, 지붕부로[12], 마승범(2013)은 의장요소로 기단부, 기둥부, 기둥상부, 지붕부, 수장(창호·벽)으로 나누었으며[13], 조현정 외(2012)는 외부를 지붕, 기와, 창호, 기둥, 벽면, 기단, 담장으로 구분하고 내부를 마루, 창호, 천장, 벽면으로 세분화했다[14]. 한국건축역사학회 집필진(2014)은 한옥 목가구 구법을 설명하며 기단부, 몸체부, 포작부, 가구부, 지붕부로 분류하였다 [15].

본 연구에서는 전통건축물의 구성요소를 체계적으로 분류하여 신한옥형 공공건축물의 건축시스템을 구상하기에 적합한 도윤수(2008)의 전통한옥 구성요소 분류 기준을 바탕으로 신한옥형 공공건축물에서 요구되는 ‘지하부’, ‘설비’를 추가하여, ‘지붕부’, ‘몸체부(축부)’, ‘기단/지하부’, ‘외부’, ‘설비’의 5가지 부위로 설정하였다.4) 각 부위별 구성요소를 살펴보면 ‘지붕부’는 외관에서 보이는 지붕과 내부의 천장, 지붕을 구성하는 구조체인 지붕가구를 포함하며, ‘몸체부(축부)’는 벽체, 창호, 바닥 등으로 구성되고, ‘기단/지하부’는 기초, 기단, 초석 등의 기단부와 신한옥형 공공건축물에서는 필요에 따라 지하공간을 계획할 수 있으므로 지하부를 추가하였다. ‘외부’는 마당, 담장, 조경, 수공간 등으로 구성되고, ‘설비’는 현대건축환경에서 반드시 필요한 사항으로 전체 부위에 걸쳐 순환하는 특성을 가지므로 별도의 부위로 설정하였다.


Fig. 4. 
The Concept of classification of parts in New-Hanok Style public building

3.2. 건축시스템 구상 범위 및 목표

선행연구의 전문가 의견조사 결과와 기술개발 현황 파악을 통해 부위별 필요기능을 도출하여 건축시스템 구상 범위를 설정하였다. 박준영 외(2016) [1]의 신한옥형 공공건축물 모델 개발 관련 전문가 의견조사에서 도출된 필요기능 중 현대생활에 필요한 기능적5) 사항으로 한정하였다. 그리고 지붕의 단열 · 방수 · 태양광패널 적용 기술과 벽체의 단열 · 방수 관련 기술, 시스템창호, 담장 관련 기술은 이강민 외(2014) [9], 천득염(2013) [17], 한옥기술개발연구단(2015) [18]에 의하면 다수의 기술 개발이 이루어진 것으로 파악되므로 제외하였다. 또한 무장애 건축시스템은 관련 제반 법규 검토 및 기준 등의 정비가 필요하므로 추후 연구에서 별도로 다루고자하여 제외하였다.

건축시스템 구상은 전통미와의 조화를 기본으로 하며 현대적 생활환경에 부합할 수 있도록 기능적 향상을 통해 불특정 다수가 이용하는 공공건축물의 활용성 증대를 우선시 한다. 특히 2단계 한옥기술개발연구에서 개발한 건축시스템과 실증구축 적용 후 개선 방안, 그리고 추가적인 건축시스템 구상을 통하여 3단계 신한옥형 사회복지시설 모델개발 및 실증구축에 적용하기 위한 건축시스템으로서 의미를 가진다.

Table 1. 
Required functions by part
Part Necessary Function Note
Roof
(屋蓋部)
Lightweight roofing materials, dry construction
Modern features introduced(Solar panels etc.)
Features of the eaves
Durability, thermal insulation, waterproofing of roof exception
Storage using the ceiling(attic)
Body
(軸部)
Wall Thermal insulation, sound insulation performance increase exception
Modern process interior finishing work
Modular wall, Variable wall
Using Eco-friendly materials exception
Storage using the wall(closet)
Window System window(durability, water resistance, thermal insulation) exception
Reflect traditional windows design
Sunshine regulation introduced
Locking Device Development exception
Floor Modernization of Ondol
Storage using the floor(Maru)
Stylobate
(基壇部)
Storage using the stylobate
Barrier-free exception
Basement
(地下部)
Natural lighting
Ventilation system
Outdoor
(外部)
Modern material of fence exception
Activate the function of the Madang(yard)
Equipment
(設備部)
Equipment flush mounting type
Utilizing a variety of lighting
Air-conditioning Installation
Fire-safe equipment
Disaster prevention system


4. 부위별 건축시스템 구상6)
4.1. 지붕부 시스템
1) 자연 채광을 위한 천창

자연채광을 통해 실내 빛환경 개선과 에너지 절감 효과를 얻을 수 있는 천창시스템은 장방형 천창과 소규모 정방형 천창의 두 가지 유형으로 계획하였다. 자연채광 및 환기가 요구되는 장스팬 공간에 적합한 장방형 천창은 개판과 기와 부분을 절단하고 서까래 부분은 그대로 보존하여 시공성은 수월하지만 서까래 중 일부분만 빛에 노출되므로 유지관리성을 고려해야 한다. 서까래와 기와부분 전체를 절단하여 설치하는 소규모 정방형 천창은 다락방 등 협소한 공간에 적합하다고 판단된다. 은평한옥마을회관의 지붕부에 장방형 천창을 실제 적용하였으며, 실내 빛환경 개선에 효과는 있었지만, 방수 처리에 대한 기술적 보완이 필요한 것으로 나타났다(Fig. 5. c).


Fig. 5. 
Case of skylight window for natural lighting

2) 트러스를 활용한 지붕 경량화

기존의 전통 한식 목구조는 습식공법과 많은 양의 부재사용으로 지붕부 하중이 높으므로 구조적 안전성과 경제성을 고려한 지붕 목구조의 경량화가 필요하다. 이를 실현하기 위한 방안으로 트러스 공법을 활용하여 부재 사용의 최소화를 통한 경량화와 구조적 안전성을 확보하였다. 전통 한식지붕의 부연과 비슷한 방식으로 구현하기 위하여 서까래를 트러스 상부에 지붕의 곡선을 잡는 서까래에 맞추어 끼워 넣는 방식을 계획하였다. 이를 통해 넓은 면적을 필요로 하는 소규모 강당 및 운동시설의 경우 기둥 간격을 넓힐 수 있으므로 개선된 공간 창출이 가능하다. 순창어린이집의 지붕은 트러스 구조를 적용하여 경량화를 실현하였으며, 동시에 한옥 지붕의 미적요소도 구현하였다(Fig. 6.).


Fig. 6. 
Roof system using truss(Sunchang daycare center)

3) 덧처마 · 덧지붕

처마의 하부 공간을 최대한 넓게 활용하고, 햇빛 차단 및 여과 등 일사량 조절과 목부재가 눈비에 노출되는 정도를 완화하기 위한 방안으로 덧처마(덧지붕)를 구상하였다. 외부공간의 활용성을 높이기 위하여 현관 및 내 · 외부 출입구에 설치하고, 특히 처마가 높을 경우 차양 등을 고려하여 길이와 폭을 조정할 수 있도록 계획하였다. 덧처마 상부는 다양한 공간 창출효과 및 청정에너지 활용성을 높이기 위해 목재차양(목챙), 다양한 색유리 차양, 태양전지판 등의 다양한 소재 적용도 고려하였다.


Fig. 7. 
An example of applying 'Deot-cheoma' to the entrance to Hanok

4) 서까래의 활용

신한옥형 건축물의 지붕은 경량화 실현을 통해 구조재로 활용되는 서까래의 개수를 줄일 수 있다. 따라서 구조재로 활용되는 서까래를 제외한 나머지 서까래를 기능재로 활용할 필요가 있다. 기능재 서까래는 중앙부를 타공하여 각종 설비의 외부 노출을 줄일 수 있도록 전기· 통신설비 공간으로 계획하였다. 또한 기능재 서까래 내부에 안테나 형식의 길이조정이 가능한 프레임을 삽입하여 평상시에는 서까래 형상을 유지하고, 필요 시 프레임을 펼쳐서 안마당에 막구조 등을 적용하여 외부공간의 활용성을 고려하였다.


Fig. 8. 
Utilization of functional ‘Seokkarae'

5) 우물반자를 활용한 다락수납

지붕구조 내부와 우물반자 상부 잔여공간의 활용성을 높이기 위한 방안이 필요하다. 우물반자가 가지고 있는 한옥의 전통미를 해치지 않고 편의성을 높이기 위하여 반자틀과 반자판으로 구성된 우물반자 천장의 특성을 활용하였다. 평소에는 반자판과 동일하게 감추어져 있다가 작동 시에만 상하로 이동하는 시스템을 적용하였다. 공간적 필요에 따라 빔프로젝터, 스크린, 수납, 전기· 통신·냉난방설비 등 다용도의 활용을 고려하여 계획하였다.


Fig. 9. 
Attic storage using 'Umoolbanja'

4.2. 몸체부(벽체) 시스템
1) 인방재를 활용한 다기능 시스템

인방7)은 한옥의 입면디자인에 있어 중요한 역할을 하므로 최근에는 얇은 나무판재를 부착하는 경우도 있다. 본 연구에서는 인방재를 단순히 미적으로 치장하는 방식에서 탈피하여 다양한 활용성을 고려하였다. 기존 인방재는 비구조 부재이지만 보조적 구조로써의 역할을 하면서 수납, 설비통로 등 다양하게 활용할 수 있도록 계획하였다. 인방재 부분에 가로로 긴 철제 바를 고정하고 내부에는 콘센트 및 기타 전기설비를 매입 후 여닫을 수 있는 목재 커버를 설치하여 인방재의 미적인 부분을 고려하여 계획하였다. Fig. 10.b와 같이 인방재 시스템을 활용하여 수납용 선반 등을 달고, 인방재와 양측 기둥 내부에 철제 빔을 설치하여 보조적인 구조보강과 전기 · 통신 등의 설비공간으로 활용하도록 계획하였다(Fig.10.c).


Fig. 10. 
Multifunctional system using 'Inbangjae'

「note」Patent(No.10-1639556, Registration date 07.July.2016)



2) 붙박이장 + 슬라이딩 도어(스크린 · 화이트보드용)

인방 사이 공간의 벽체부분 전체를 TV장이나 책꽂이 등의 수납공간으로 사용하고, 필요에 따라 미닫이방식의 문을 스크린으로 활용하도록 계획하였다. 도어를 닫아놓은 경우에는 기존 벽체의 색깔과 맞추어 시각적으로 이질감이 들지 않게 계획하였다. 단, 외부에 면한 벽에 설치할 경우 단열 등을 고려할 필요가 있다.


Fig. 11. 
Built-in closet + sliding door

3) 슬라이딩 월 형식의 가변형 벽체

공간의 용도에 따라 재구성 및 배분을 자유롭게 하는 등 한정된 공간의 활용성을 높이기 위하여 가벼운 벽체를 레일에 탈부착하는 형식의 가변형 벽체를 계획하였다. 레일을 기둥 및 도리 등의 목부재와 천장 및 바닥에 설치하고 슬라이딩 월을 부착하는 방식으로 계획하였다. 레일은 최대한 매립하여 노출되지 않는 방식을 채용하고, 슬라이딩 월은 전통미를 고려할 필요가 있다.


Fig. 12. 
Flexible wall with sliding-wall

4) 외벽 수납공간의 활용

신발장, 우산, 청소도구 등의 수납공간으로 활용할 수 있도록 벽체 두께를 크게 벗어나지 않는 범위 내에서 수납장을 매입하고 사용 시에만 열고 닫을 수 있는 문을 설치한 외벽 수납공간을 계획하였다. 미관상 외벽과 큰 차이가 없는 디자인이 필요하며, 특히 단열성에 문제가 발생할 수 있으므로 단열재를 보강하고 연결부위에 기밀성 확보도 고려해야 한다.


Fig. 13. 
Utilization of storage space in exterior wall

5) 반침의 현대적 활용

「한옥 등 건축자산의 진흥에 관한 법률(개정 ’18.2.10.)」 제26조 ‘한옥에 대한 관계 법령의 특례’8)에 따라 반침의 활용성은 증가하였다. 따라서 반침에 부엌공간이나 휴식공간을 조성하여 공간의 확장을 도모할 수 있도록 계획하였다. 반침에 부엌공간을 설치하면 설비 차원에서 효율적이며, 휴식공간은 하부에 수납장을 계획하여 부족한 수납공간에 대한 해결이 가능하다. 부엌이나 휴식공간으로 조성된 반침에 들어열개를 활용한 문이나 폴딩도어를 적용하여 필요에 따라 열고 닫을 수 있도록 계획하였다.


Fig. 14. 
Modern utilization of 'Banchim'

4.3. 몸체부(창호) 시스템
1) 들어열개문의 현대적 적용

한옥의 전통적인 요소 중 특히 독창적인 항목으로 꼽히는 들어 열개식 문은 평소에는 여닫이문으로 사용하다 필요에 따라 이동시켜(예 ; 상하폴딩 시 걸림홈에 건 상태로 고정, 미닫이 및 좌우로 이동 등) 활용할 수 있는 가변성과 다양성이 있다. 하지만 전통적인 들어열개문은 문의 크기로 인해 쉽게 상부에 거치하기 힘들고 문을 개방할 수 있는 회전반경의 공간이 필요하다. 따라서 회전반경을 축소시키면서 적은 힘으로 작동시킬 수 있도록 문짝을 접어 올려서 개방하거나 실내 상부 측에 수납하여 완전히 개방되도록 계획하였다. 이러한 들어열개문 시스템은 공공건축물의 특성상 때때로 공적 및 사적 공간의 분리, 통합 등이 필요할 경우 유연한 공간 활용 도구로써 역할을 담당할 수 있다.


Fig. 15. 
The modern application of lifting-door

「note」Patent(No.10-1681005, Registration date 23.Nov.2016)



2) 스마트윈도우 적용

회의실 및 사무공간 등에 필요 시 햇빛을 차단하거나 프라이버시 보호를 위하여 블라인드나 커튼 등을 설치하지만 전통미가 훼손될 가능성이 있다. 전통의 미를 살리며 자연광 및 시선 차단을 위하여 전통 창호에 스마트윈도우 적용을 계획하였다. 본 시스템은 일반 가정용 콘센트로부터 전원을 공급받아 사용자가 원하는 곳에 탈부착 할 수 있는 편리성이 있지만, 아직까지 고가의 비용인 단점이 있으므로 소재에 대한 기술개발 등이 필요하다고 판단된다.


Fig. 16. 
Applying smart windows

4.4. 기단부 및 지하부 시스템
1) 역보를 이용한 다기능적 활용9)

2단계 한옥기술개발 순창어린이집에 적용한 실증구축 결과를 바탕으로 기단부 계획 시 역보를 통해 발생된 바닥 하부를 수납 등으로 활용하도록 구상하였다. 좌우나 상하로 열릴 수 있도록 레일을 설치한 슬라이딩 또는 여닫이 형식의 수납가구를 매입하여, 외부 마당이나 마루에서 필요한 물품들을 편리하게 수납할 수 있도록 계획하였다. 또한 대청마루의 활용성을 높이기 위하여 바닥 하부 일부에 족욕 설비의 매입을 계획하였으며, 향후 공간의 용도에 적합한 다양한 유형의 장치 설치를 고려할 필요가 있다.


Fig. 17. 
Examples of multi-functional use of inverted beam

2) 지하층 천창 적용

신한옥형 공공건축물은 지하실을 계획할 수 있으므로, 지하공간의 불리한 환경적 요소를 극복할 수 있는 방안이 필요하다. 지하공간의 건조실 (D.A[Dry Area])에 천창을 적용하여 자연채광 및 환기가 가능하도록 계획하였다. 은평한옥마을회관의 지하부 건조실(D.A)에 적용한 천창은 최초 계획 시 마루가 없었으므로 채광 및 환기가 가능하였으나, 천창 상부에 마루가 설치됨으로 인하여 자연채광이 감소하는 문제점이 나타났다. 이를 해결하기 위한 개선방안으로 마루의 상부를 유리 등의 투명한 소재를 활용하여 자연광을 유입하고, 하부는 개폐식의 문이나 갤러리 창 등을 적용하여 환기가 가능하도록 계획하였다. 단, 현대적인 재료와 이질감이 나타날 수 있으므로 전통 한옥 마루의 미적 요소를 반영한 프레임 디자인과 투명소재(유리 등)의 색상 등도 고려하여야 한다.

Table 2. 
Application of skylight window to basement(D.A)
Category As-Is To-Be
Window type Maru type Maru type
Concept
(section)
Image

4.5. 설비부 시스템
1) 목구조 및 설비의 일체화

전통한옥의 습식공법10) 벽체는 내부에 설비를 매립할 수 없으므로 벽체 외부로 각종 설비 배관 등이 노출되어 안전사고의 위험성이 있으며 미적으로도 조화롭지 못하다. 목구조와 설비 일체화 시스템은 기둥과 보, 도리, 서까래 등으로 구성되는 한옥 목구조가 가지는 연결성을 활용하여 목부재에 설비시스템을 매입하고, 목구조 사이공간에 냉난방기 등을 설치 후 갤러리창 등으로 가릴 수 있도록 계획하였다. 또한 설비에 필요한 공간을 최소화하기 위하여 종보와 대들보, 도리, 기둥에 전기통신설비, 스프링클러 등의 소방 설비, 음향설비, 냉난방설비의 매입을 구상하였다. 단, 목구조의 경우 구조 안전성에 대한 검토가 필요하며, 목부재처럼 보이는 현대건축구조(철골구조에 집성목 감싸기 등)를 사용한 복합구조가 채용된 경우 철재 빔 내부에 매립하여 일체화하는 것이 효과적일 것으로 판단된다.


Fig. 18. 
Integration of wooden structure and equipment

2) 잔여공간을 이용한 냉난방 설비 실외기 설치

실외기는 건축물의 배면에 두거나 외부의 구석진 곳에 설치하는 경우가 일반적이지만 미관을 해칠 수 있으며 외부 노출로 인한 햇빛이나 눈비에 따른 피해를 받을 수 있으므로 계획 단계부터 실외기 처리를 고려해야 한다. 외부에서 직접적으로 보이지 않게 처리하기 위하여 건물 배면의 반침 하부나 화계 내부에 실외기를 매입하는 것을 계획하였다. 단, 입면의 형태와 실외기의 전기 및 배수처리 등을 고려하여 적정 형태, 방향 및 위치 등의 계획이 필요하다.


Fig. 19. 
Installation of outdoor units of A/C and heating system using 'Hwagye' · 'Banchim'

3) 목부재 매립 LED 조명

조명 설비의 효율적인 계획 및 외부 조명과 목구조와의 조화를 고려하여, 창호 프레임에는 전선을 매입하고 경첩에는 LED 조명을 매입하여 간접조명으로 활용하도록 계획하였다. 특히 외부 조명이 목구조와 부조화를 이루는 문제점을 보완하기 위하여 외부로 향한 창호에 LED 조명 적용을 고려할 필요가 있다. 특히 본 시스템은 방범 등의 활용성도 병행하여 고려하였다. 또한 우물반자 천장에 적용할 경우 공간 전체에 고른 채광 효과를 내며 불을 켜지 않을 때의 미관을 고려하여 조명이 반자틀과 일체화되도록 계획하였다.


Fig. 20. 
LED lighting installation plan

4) 들어열개문을 활용한 조명

한옥과 조화를 이룰 수 있는 기성제품의 조명은 제한적이며, 특히 공공건축물에서 이루어지는 행사 등 특수목적으로 활용할 수 있는 조명계획이 필요하다. 들어열개문의 창살과 창틀 등에 LED 등의 광원을 창호 하부에 설치하여, 문을 들어 올렸을 경우 빛이 바닥에 은은하게 떨어지도록 계획하였다. 특히 야간에 열리는 행사나 툇마루 등의 활용성을 높이기 위하여 외부로 개방하는 문에 적용할 경우 활용성이 높은 시스템이다.


Fig. 21. 
Lighting by 'Lifting-door'

4.6. 건축시스템 구상 요약

신한옥형 공공건축물의 부위별 필요 기능에 대한 건축시스템 총 18종(지붕부 5종, 몸체부 7종, 기단/지하부 2종, 설비부 4종)을 구상하였다. 구상한 건축시스템은 기능적 필요사항에 대한 해결과 더불어 전통미에 대한 고려와 구조적인 사항도 보완할 수 있었다. 따라서 각 부위별로 필요한 기능에 따라 구상한 건축시스템을 정리하면 다음 Table 3.과 같다.

Table 3. 
The Architectural System on the Required Function
Parts Necessary Function Architectural Systems
Roof Lightweight roofing Truss-structure
Modern features introduced Skylight window
Features of the eaves Deot-Cheoma
Seokkarae
Storage using the ceiling(attic) Umoolbanja
Body Wall Modern process interior work Inbangjae
Modular wall, Variable wall Sliding-wall
Storage using the wall(closet) Built-in closet
Exterior wall storage
Banchim
Window Reflect traditional windows design Lifting-door, Smart window
Sunshine regulation introduced Smart window
Floor Storage using the floor(Maru) Inverted beam
Stylobate
&
Basement
Storage using the stylobate Inverted beam
Natural lighting Skylight window
Ventilation system Skylight window
Outdoor Activate the function of the Madang Deot-Cheoma
Seokkarae
Equipment Equipment flush mounting type Inbangjae
Integration of structure & equipment
Installation of outdoor units
Utilizing a variety of lighting Lighting by Lifting-door
LED Lighting
Air-conditioning Installation Integration of structure & equipment
Installation of outdoor units
Fire-safe equipment Integration of structure & equipment
Disaster prevention system Integration of structure & equipment

구상한 건축시스템에 대한 적용성 판단은 실증구축, 설계반영 검토, 사례조사, 전문가 자문 등의 결과를 총체적으로 활용하여 현재 적용 가능한 건축시스템과 보완이 필요한 건축시스템으로 구분하였다. 적용가능(‘○’)은 실증구축, 시제품 제작, 전문가 검토 등을 통해 즉시 적용이 가능하다고 판단되는 건축시스템으로, 보완필요(‘△’)는 기술적 보완, 성능개선, 법제도 검토, 비용 절감 등이 필요한 건축시스템으로 판단하였다(Table 4.) .

Table 4. 
The Application of the Architectural System
Parts Architectural Systems Applicability Remarks
Roof Skylight window Waterproof
Lightweight roof using truss-structure
Deot-Cheoma
Functional Seokkarae Detail of steel frame
Attic storage using Umoolbanja
Body Wall Multifunctional system using Inbangjae
Built-in closet & Sliding door
Flexible wall with sliding-wall
Utilization of storage in exterior wall Insulation
Modern utilization of Banchim
Window The modern application of lifting-door
Smart window Cost reduction
Stylobate
& Basement
Multi-functional use of inverted beam
Skylight window to basement Aesthetic improvement
Equipment Integration of wooden structure & equipment Aesthetic improvement
Installation of A/C using remaining space Technical review
LED Lighting Installation Technical review
Lighting by Lifting-door Technical review
※ note : ○ : Applicable △ : Supplement

천창은 은평한옥마을회관에 반영하여 적용이 가능한 것으로 검증되었으나 방수 처리방법에 대한 보완이 필요하며, 기능재 서까래는 철제 프레임의 작동방식에 대한 디테일 개발이 필요하다. 외벽수납은 단열을 고려한 설치 방안이 필요하며, 스마트 윈도우는 높은 제작단가의 절감이 필요하다. 지하부 천창시스템의 마루 부위에 대한 부분과, 목구조와 설비 통합은 미적 사항에 대한 디자인 개선이 필요하며, 실외기 설치와 LED조명 및 들어열개문 조명은 각종 설비와 조명 설치에 대한 기술적 검토를 통한 보완이 필요하다고 판단된다. 본 연구에서 제시한 건축시스템은 한옥기술개발 실증구축의 검증 결과를 바탕으로 계획적 차원에서 구상하였다. 따라서 개별적인 정량적 성능에 대한 검토 및 검증이 필요하며, 해당 시스템을 보완 후 향후 3단계 실증구축 시 적용하여 활용성을 높일 필요가 있다.


5. 결론

본 연구는 신한옥형 공공건축물의 개발 및 실용화 추진 시 기본적으로 활용할 수 있도록 각 부위별 필요기능에 대한 건축시스템을 구상하였다. 전통한옥의 유전인자를 계승하면서 현대 생활양식에 적합하도록 기능적 사항에 중점을 두었으며, 일부 건축시스템은 구조적 안전성을 높이기 위한 보조적 역할을 하도록 계획하였다.

구상한 건축시스템 중 지붕부의 천창, 트러스 지붕 경량화, 몸체부의 인방재 다기능시스템, 현대적 들어열개문, 바닥/지하부의 역보 다기능 활용, 지하층 천창시스템은 실증구축과 시제품 제작 등을 통해 검토하고 보완하였으며, 지붕부의 덧처마, 우물반자 수납, 몸체부의 붙박이장, 가변형 벽체, 반침 활용은 계획적 차원에서 고려하여 실용화 추진 시 적용성이 있다. 단, 지붕부의 서까래 활용, 몸체부의 외벽 수납, 스마트윈도우, 설비부의 목구조 설비 통합, 실외기 수납, LED조명, 들어열개문 조명 시스템은 현재 구상단계에 머무르고 있으므로 향후 지속적인 성능개선 및 기술개발이 필요하다.

본 연구는 계획적 차원의 기본적인 구상인 한계는 있지만 개발이 완료된 시스템과 진행 중인 시스템 그리고 향후 보완의 필요성에 대하여 제안하였다. 따라서 실증구축이나 시제품 제작 등을 통해 실질적인 성능 향상 효과 및 적용성에 대한 평가가 필요하다. 그리고 실용성을 제고하기 위하여 전통미와 조화를 이룰 수있는 다양한 재료 및 하드웨어 개발, 유지관리가 용이한 제품에 대한 지속적인 연구가 필요하다. 또한 녹색기술관련 신재생에너지 적용 가능성과 무장애 공간을 위한 유니버설디자인 적용에 관한 연구도 필요하다. 이를 통해 전통유전인자를 계승하면서 현대 생활환경에 부합한 신한옥형 공공건축물의 활성화를 기대한다.


각주
1) 국토교통부와 국토교통과학기술진흥원이 지원하는 사업으로 1단계(’09~’13년)와 2단계(’13~’16년) R&D를 통해서 고성능 저비용 한옥기술개발 및 실증연구 사업을 완료했으며, 현재는 3단계(’17~’21년)에서는 10m급 대공간 한옥기술개발과 더불어 신한옥형 사회복지시설 유형모델 개발 및 실증연구를 진행 중임
2) 2단계 한옥기술개발에서는 ‘순창어린이집’, ‘나주농업체험관’, ‘은평마을회관’, ‘강릉한옥마을’, ‘수원한옥전시관’의 실증구축을 완료함
3) ‘신한옥’의 개념은 전통성을 계승하면서 새로운 기술과 접목된 구법을 통해 구축되고, 현대인의 삶을 수용한 내부공간을 가지는 현재 지어지거나 개선된 한옥건축물을 통칭하는 개념으로 거주성 확보가 주목적임
4) 부위 설정은 고정된 개념이 아니라 공간적, 기능적, 구조적 필요에 따라 상호 유기적으로 연계·활용할 수 있는 가변성이 있음
5) ‘기능’의 사전적 정의는 의도된 목적대로 작용을 하는 것을 의미하며(국립국어원 표준국어대사전), 건축의 3대 요소인 기능(function), 구조(structure), 미(form) 중 하나로써[16], 공공건축물에서 요구되는 환경성, 사용성, 유지관리성 등을 중심으로 한정하여 각 부위별 필요 기능을 도출함
6) 1, 2단계 실증구축, 사례조사, 전문가 자문 등을 총체적으로 활용하여 신한옥형 공공건축물의 실용성 제고를 위한 계획적 차원의 구상으로 향후 정량적 성능에 대한 검토 및 검증이 필요함
7) 인방은 기둥과 기둥에 가로대어 창문틀의 상하벽을 받고 하중은 기둥에 전달하여 창문틀을 끼워 댈 때 뼈대가 되는 목부재로 상인방, 중인방, 하인방이 한 벽체에 모두 들어가는 경우도 있음
8) 한옥 건축물의 처마선 바깥으로 돌출하지 않고 처마의 끝선 높이 이하로 설치하는 반침(半寢)이나 그 밖에 이와 비슷한 것은 건축면적에 산입하지 않음
9) 역보를 이용한 다기능적 활용 시스템은 순창어린이집 계획 시 적용을 검토하여 충분히 가능한 것으로 검토되었으며, 향후 3단계 실증구축 시 추후 적용을 시도할 예정임
10) 습식공법은 수장재를 조립한 후 외엮기, 흙바르기, 정벌바르기 등으로 진행되는데 이러한 방법은 자연적인 실내 습도 및 온도조절이 가능하나 단열성능이 낮고 유지보수가 어려운 문제가 있음

Acknowledgments

본 연구는 국토교통부 도시건축연구사업의 연구비지원(18AUDP-B128638-02)에 의해 수행되었습니다.


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