집을 알면, 집이 조금 다르게 보입니다.우리가 매일 생활하는 집과 건물에 숨어 있는 원리를 쉽게 풀어봅니다.
알아두면 쓸모 있는 건축 이야기, 집의 원리.
아파트 외벽을 보다 보면 일정한 간격으로 길게 파인 홈이 눈에 들어올 때가 있습니다. 저도 예전에는 밋밋한 콘크리트 벽에 모양을 내기 위한 장식 정도로 생각했습니다.그런데 외벽에 보이는 홈 가운데는 단순한 디자인이 아니라 콘크리트의 균열을 제어하기 위해 계획된 것도 있습니다. 처음 이 원리를 알았을 때 조금 이상했습니다. 건물을 튼튼하게 만들려면 약한 곳을 없애야 할 것 같은데, 오히려 일부러 균열이 생기기 쉬운 위치를 만들어 놓는다는 것이니까요.그런데 콘크리트의 성질을 알고 나면 꽤 합리적인 방법이라는 걸 알 수 있습니다. 핵심은 균열을 무조건 없애는 것이 아니라, 예상하기 어려운 곳에서 제멋대로 생기는 균열을 가능한 한 관리하기 쉬운 위치로 유도하는 데 있습니다.콘크리트는 굳은 뒤에도 조금씩 움직인다..
새 아파트 단지를 걷다 보면 지상에서는 자동차를 거의 만나지 않습니다. 잔디밭과 산책로, 놀이터가 이어지지만 그 아래로 내려가면 전혀 다른 공간이 나타납니다.지하 2층, 3층까지 넓게 이어진 주차장입니다.저도 이런 지하주차장을 걸어보면서 한 번쯤 궁금했습니다. 완성된 모습만 보면 거대한 콘크리트 상자를 땅속에 넣어놓은 것 같은데, 실제 공사에서는 이 넓은 공간을 어떻게 파낼까요?공사 순서를 따라가 보면 의외의 사실을 발견하게 됩니다. 깊은 지하공사는 무작정 땅부터 파는 것으로 시작하지 않습니다. 1단계. 땅을 파기 전에 주변부터 막는다운동장처럼 주변에 충분한 공간이 있다면 흙이 무너지지 않도록 가장자리를 비스듬하게 만들면서 굴착하는 방법을 생각할 수 있습니다.하지만 아파트 공사 현장에서는 부지 경계 가까..
겨울이 되면 땅이 얼 수 있다는 건 익숙한 이야기입니다. 그런데 얼어붙은 땅이 건물의 기초를 위로 밀어 올릴 수도 있다는 사실은 의외로 잘 알려져 있지 않습니다.저도 강원도에 있는 지인 집 공사 현장에서 기초를 생각보다 깊게 시공하는 모습을 보고 궁금했던 적이 있습니다. 처음에는 단순히 튼튼하게 만들기 위해 깊게 파는 줄 알았습니다.물론 기초의 깊이는 지반의 지지력이나 지층 상태, 건물의 구조 등 여러 조건을 함께 고려해 결정합니다. 하지만 추운 지역에서는 하나를 더 생각해야 합니다.바로 땅이 어디까지 얼어 들어가는가입니다.땅이 얼면 왜 위로 부풀어 오를까?겨울철 도로를 지나가다 보면 아스팔트 일부가 울퉁불퉁하게 솟아 있거나 갈라진 모습을 볼 때가 있습니다. 여러 원인이 있을 수 있지만 추운 지역에서는 ..
예전에는 말뚝공사라고 하면 거대한 해머가 말뚝을 ‘쿵쿵’ 때리는 모습을 먼저 떠올렸습니다.그런데 아파트 공사장을 보다 보면 조금 다른 장면을 볼 때가 있습니다. 말뚝을 처음부터 힘으로 때려 넣는 대신 거대한 드릴 같은 장비가 먼저 땅을 파고, 그 자리에 긴 콘크리트 말뚝을 내려 넣습니다.저도 공사장 가까이에서 이런 작업을 보면서 처음에는 말뚝공사가 시작되기 전 굴착작업인 줄 알았습니다. 그런데 알고 보니 그 굴착 자체가 말뚝을 설치하는 과정의 일부였습니다.말뚝이 들어갈 자리를 먼저 만든 뒤 말뚝을 설치하는 ‘매입말뚝’ 공법이었던 것입니다.말뚝은 왜 땅속 깊이까지 내려갈까?먼저 말뚝을 왜 사용하는지부터 보면 이해가 쉽습니다.건물의 기초는 위에서 내려오는 하중을 지반으로 전달해야 합니다. 그런데 지표 가까이..
오래된 아파트를 지나가다 보면 이런 생각이 들 때가 있습니다. 외벽도 멀쩡하고 건물이 기울어진 것도 아닌데 왜 벌써 재건축 이야기가 나올까?저도 오래된 아파트에서 녹물이 나오고 전기 사용이 불편했던 경험을 하기 전까지는 재건축을 단순히 ‘건물이 오래돼서 다시 짓는 것’ 정도로 생각했습니다.그런데 아파트의 수명을 하나로 생각하면 이 질문에 답하기 어렵습니다. 우리가 하나의 건물이라고 부르는 아파트 안에는 서로 다른 속도로 늙는 것들이 함께 들어 있기 때문입니다.콘크리트 골조가 버틸 수 있는 시간과 배관·전기설비가 불편해지는 시간, 그리고 사람들이 원하는 주거환경이 바뀌는 시간은 서로 같지 않습니다.먼저 콘크리트 골조만 떼어놓고 생각해 보자아파트가 오래됐다고 해서 일정한 연수가 지나면 철근콘크리트 골조가 갑..
사람 20여 명이 운동을 했을 뿐인데 39층 건물의 고층부에서 흔들림이 느껴졌습니다.2011년 서울 강변 테크노마트에서 실제로 있었던 일입니다. 당시 건물에서 이상 진동이 느껴지면서 사람들이 대피했고, 처음에는 지반이나 바람, 기계설비 등 여러 가능성이 거론됐습니다.그런데 이후 진행된 재현실험에서 의외의 장면이 나타났습니다. 12층 피트니스센터에서 23명이 일정한 박자로 단체운동을 하자 높은 층에서 진동이 다시 커진 것입니다.수십 층짜리 건물을 사람이 뛰어서 흔들었다니 쉽게 믿기지 않습니다. 사람의 힘이 건물보다 강했던 것도 아닙니다.핵심은 힘의 크기보다 그 힘이 반복되는 ‘박자’에 있었습니다.건물도 저마다 잘 흔들리는 박자가 있다책상 위의 자 한쪽을 잡고 튕겨보면 자가 일정한 속도로 떨립니다. 길이를 ..
높이 500m가 넘는 초고층 빌딩 안에 무게 660톤짜리 거대한 쇠공이 매달려 있습니다.대만 타이베이 101 이야기입니다. 전망대에 올라가면 건물 안에 매달린 황금색 구체를 실제로 볼 수 있는데, 단순한 전시물이 아닙니다.정식 명칭은 동조질량감쇠기(TMD, Tuned Mass Damper). 바람 등에 의해 건물이 흔들릴 때 그 움직임을 줄이기 위해 설치한 장치입니다.저도 처음에는 의아했습니다. 건물을 튼튼하게 만들려면 기둥이나 벽을 더 보강할 것 같은데, 왜 굳이 건물 꼭대기 가까이에 수백 톤짜리 물체를 매달아 놓았을까요?답은 건물의 흔들림을 무조건 막는 것이 아니라, 흔들리는 방식 자체를 이용해 진동을 줄이는 데 있습니다.660톤 쇠공은 어디에 매달려 있을까?타이베이 101의 TMD는 건물 87층에서..
지진이 나면 고층 아파트가 더 위험할 것 같다는 생각이 먼저 듭니다. 저도 예전에는 건물이 높고 무거울수록 지진에 더 취약할 거라고 생각했습니다.그런데 내진설계 원리를 찾아보면서 생각이 조금 달라졌습니다. 지진에 강한 건물은 단순히 단단하게 만든 건물이 아니었습니다. 흔들림을 견딜 수 있는 강도와 강성은 물론, 큰 힘을 받았을 때 갑자기 무너지지 않고 변형을 받아내는 능력까지 함께 고려합니다.그렇다면 아파트는 지진이 났을 때 어떤 방식으로 버티는 걸까요?건물이 흔들리면 내진설계가 잘못된 걸까?지진이 발생하면 땅이 움직이고, 그 위에 서 있는 건물은 관성 때문에 흔들리게 됩니다. 이때 건물에 작용하는 힘은 건물의 무게만으로 결정되지 않습니다. 지진파의 특성, 건물의 높이와 구조, 지반 조건, 건물의 고유주..
파리에 처음 갔을 때 조금 의아했던 기억이 있습니다. 세계적인 대도시인데도 뉴욕이나 서울처럼 고층 빌딩이 빽빽하게 이어지는 모습은 좀처럼 보이지 않았습니다.처음에는 오래된 건물이 많아서 그런가 싶었습니다. 그런데 런던이나 파리 같은 도시를 자세히 보면 고층 건물을 지을 기술도, 자본도 없는 것은 아닙니다. 실제로 고층 업무지구도 존재합니다.그렇다면 질문을 조금 바꿔야 합니다.유럽은 고층 빌딩을 못 지은 것이 아니라, 왜 많은 도시의 중심부에서 높이를 제한해 왔을까요?가설 1. 오래된 건물이 많아서 높이 지을 수 없었다?절반은 맞지만 이것만으로는 설명이 부족합니다.유럽의 여러 도시는 오랜 시간에 걸쳐 형성됐습니다. 광장과 성당, 궁전, 거리와 주거지가 이미 하나의 도시 조직을 이루고 있는 곳이 많습니다.이..
패시브하우스를 처음 접했을 때 가장 먼저 눈에 들어오는 이야기는 대개 난방비입니다. 겨울에도 집이 따뜻하고, 난방에 쓰는 에너지가 매우 적다는 이야기입니다.그런데 여기서 한 가지 궁금증이 생깁니다.그렇게 좋다면 왜 새로 짓는 집을 전부 패시브하우스로 만들지 않을까요?이 질문을 따라가다 보면 패시브하우스의 장점과 단점을 따로 나열하는 것보다 훨씬 중요한 원리가 보입니다. 패시브하우스의 높은 성능은 어느 한 가지 특별한 장치에서 나오는 것이 아니라, 건물 전체의 작은 열손실을 하나씩 줄인 결과라는 점입니다.따뜻함을 얻는 대신, 단열은 끊기면 안 된다패시브하우스를 이해할 때 흔히 보온병을 떠올립니다. 비유 자체는 꽤 괜찮습니다.물을 계속 데우는 것보다 이미 가진 열이 빠져나가지 않도록 하는 것이 효율적이듯, ..