[현대건축: 비판적 역사] 읽기 (03)
1부 - 문화적 발전과 기술 경향 1750~1939 / 3. 기술적 변형
"[현대건축: 비판적 역사] 읽기" 시리즈는 잃어버린 흥미를 되살려 보기 위한 저의 첫 번째 시도입니다. 머리에 남은 거라곤 "에버니저 하워드" 7글자 밖에 없었던 한 강의의 주교재였던 이 책을 읽고, 글로 다시 한번 정리해보려 합니다.
작심 일일의 대명사인 제가 과연 이 시리즈를 언제까지 이어갈 수 있을는지 모르겠습니다. 그저 책 한 권 끝까지 다 읽고, 시리즈도 완결할 수 있길 바랬는데... 눈 깜짝할 새에 개강을 해버렸네요. 그래도 포기하지 않아요! 번역이 아무리! 별로여도! 최선의 부지런함으로 끝까지 가볼게요.
아직 고졸입니다. 꼴에 건축학도지만 머리에 든 것도 많이 없고, 이 책 자체가 너무 어려운 옛날 번역체라 내용상 오류가 충분히 있을 수 있음을 밝힙니다. 그러나 저는 잘못된 정보 전달을 매우 싫어합니다. 따라서 모든 지적은 감사히 받겠으니 언제든지 지적해주세요.
[현대건축: 비판적 역사] 읽기 ② / 1부 - 문화적 발전과 기술 경향 1750~1939
1부에서는 18세기 초부터 20세기 초까지 일어난 문화적, 영토적, 기술적 변형에 대해 이야기한다. 프랑스혁명과 산업혁명, 미국 독립전쟁, 나폴레옹 전쟁, 제1차 세계대전 등 말만 들어도 문화적, 영토적, 기술적으로 사건이 어마어마했던 시기이다. 그 속에서 현대 건축은 어떤 길을 걸어가고 있었을까?
1. 문화적 변형: 신고전주의 건축 1750~1900
2. 영토적 변형: 도시 개발 1800~1909
3. 기술적 변형: 구조공학 1775~1939
기술적 변형에서는 1775년에서 1939년 사이 이루어진 철, 유리, 콘크리트 등을 아우르는 공학의 발전을 보여준다. 이러한 발전의 밑바탕엔, 지구의 풍부한 광물자원을 착취함으로 이뤄낸 발전이라는 어딘가 모르게 불편한 진실이 깔려있다.
철의 발전-주철, 연철
주로 아케이드, 전시, 홀, 기차역, 운송 관련 건물에 많이 적용되었던 철! 제임스 와트, 에이브러햄 다비, 존 월킨슨의 회전식 증기력과 철골 개발을 시작으로, 존 윌킨슨이 1775년 실린더 보링 머신을 개발했고, 이를 발전시킨 제임스 와트가 1789년 증기엔진을 개발한다. 그 뒤 1779년, 대비와 프리처드 드와리가 주철 다리를 설계하고 세우는 데 성공한다.
주철 (cast iron)
1.7% 이상의 탄소를 함유하는 철은 약 1,150℃에서 녹으므로 주물을 만드는 데 사용할 수 있으나, 이 중에서 3.0∼3.6%의 탄소량에 해당하는 것을 일반적으로 주철이라고 한다. 주철을 녹이기 위해서 큐폴라라고 하는 용해로가 사용되며, 고로(高爐:용광로)에서 얻은 선철을 여기에 넣고, 코크스를 연료로 하여 녹인다. 보통 주철은 난로 ·맨홀의 뚜껑을 비롯해서 널리 주물제품으로 사용된다. [네이버 지식백과] 주철 [cast iron, 鑄鐵] (두산백과)
연철 (wrought iron)
탄소를 0~0.2% 함유한 쇠. 단철(鍛鐵). BC 2000년 이전에는 청동(靑銅)을 많이 사용하였으나 BC 2000년 무렵부터 청동을 대신하여 연철이 사용되기 시작한다. BC 3세기에는 중국, 인도 등에서 식량증산 도구로 농업에 이용하거나 전쟁 시에 무기 및 갑옷 제조에 사용하였다. 그리고 19세기에 이르러 돌이나 나무를 대신하여 건축 구조물에 이용되며, 20세기에는 주로 장식용으로 사용되었다. 오늘날에는 골프채를 만드는 데에도 이용된다. [네이버 지식백과] 연철 [wrought iron, 鍊鐵] (두산백과)
주철 다리 건설
1796년, 토머스 윌슨의 71미터짜리 주철 다리가 건설되었다. 1779년 대비의 주철 다리 다음인 두 번째 주철 다리. 통 페인의 쇄기 꼴 (voussior)이 쓰였다.
https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=114025053
같은 시기에 스코틀랜드의 토목공학자인 토머스 텔퍼드가 빌드워스 다리를 만든다.
토마스 텔퍼드에 관한 자료는 여기!
https://m.blog.naver.com/PostView.naver?isHttpsRedirect=true&blogId=my_hillstate&logNo=221388769745
내화 시스템; 주철 기둥, T자 보, 볼트 공법
제조업 건물은 특성상 건물의 내화 시스템이 필수였다.
이에 따라 자연스럽게 주철 기둥과 T자 단면 철재 보, 등이 발달하였고, 볼트 공법이 적용되었다.
에콜 폴리테크니크
기술 관료제 확립에 애를 쓴 프랑스는, 1795년에 명문 공학계열 그랑제콜인 에콜 폴리테크니크를 창설한다. 응용기술을 강조함으로 건축과 공학의 전문화를 강화했으며, 건축과 공학의 구분이 제도화되었다.
1802년 롱들레는『건축 예술론』에서 '수단'으로서의 공학을, 뒤랑은『강의 개요』에서 '목적'으로서의 공학을 강조한다. 후에 영향을 받은 카를 프리드리히 싱켈은 신고전주의적 장식에 정교한 철재 요소를 결합한다.
철 현수교 건설 기법
1801년-제임스 핀레이 (미국): 보강 데크 현수교를 발명했다.
1810년-뉴포트: 체인 현수교. 인발 와이어(drawn wire) 케이블로 체인을 대신했다.
1831년-현수교 황금시대 개막. 비카가 강선을 spinning 한 케이블 제조법을 고안했다.
1842년-존 오거스터스 뢰블링 (미국): 와이어 케이블 생산 관련 특허 취득. 비카와 마찬가지로 spinning 한 나선 형태의 와이어 케이블이다.
건축 언어로 사용되기 시작한 주철과 연철
1825년, 조지 스티븐슨의 기관차 등장을 시작으로 발전한 철도는 19세기 중엽에 가속화한다. 그 결과 영국에는 20년이 채 안 되어 3,200킬로미터가 넘는 철도가 생겼고, 북아메리카에는 1842년까지 4,600킬로미터가 놓였다. 그러면서 철도의 재료였던 주철과 연철이 점차 일반 건물의 건축 언어에 통합되었다. 주철과 연철은 산업 생산에 필요한 여러층으로 이루어진 창고형 공간에 쓸 수 있는 유일한 내화성 소재였다.
철도의 전형적 단면이 발전하면서 표준적인 구조용 I-빔이 등장한다. (폰트 때문에 1자로 보이겠지만 흔히 생각하는 대문자 I의 형태의 빔이다.)
먼저 주철 선로가 연철 T-선로로 업그레이드되고, 1831년에 상단보다 바닥이 더 넓은 I자 형태의 미국식 선로가 만들어지면서 새로운 선로로 대체되었다. 이후 1854년에 압연 공정을 거쳐 점점 더 넓은 스팬을 가진 빔이 건축구조에 사용되었다.
*스팬: https://en.wikipedia.org/wiki/Span_(engineering)
1854년,『주철과 연철을 건축 목적에 응용하는 것에 관하여』에서 페어베언은 철판으로 만들어진 얇은 두께의 천장을 40.6 센티미터 두께의 압연 공정을 거친 빔들로 받치고, 전체를 콘크리트로 마무리한 개량된 공장 건설 체계를 제시했다.
이때, 안정된 구조를 위해 연철 타이로드(두 부분이 분리되는 걸 방지하도록 설계된 막대 모양의 고정장치)가 콘크리트 바닥 안에 삽입했는데, 이는 강화 콘크리트에 상당히 가까이 접근한 방식이었다.
(아... 번역이 너무 밉다.)
유리
세기 중반에 이르러 모듈화 된 유리와 함께, 주철 기둥과 연철 선로는 조립식 건설과 도시의 유통센터, 홀, 거래소와 아케이드 건설 등의 표준 기술로 자리 잡았다.
1829년
퐁텐의 파리 오를레앙 상점가에 유리로 된 배럴 볼트를 지닌 최초의 아케이드가 지어졌다. 유리와 주철, 연철을 이용했다.
The Galerie d'Orleans at the Palais-Royal (1818–29), a shopping arcade covered with a glass roof(사진출처: https://www.wikiwand.com/en/French_Restoration_style)
1851 런던 만국박람회 수정궁
The Crystal Palace, general view from the Water Temple (1854), by Philip Henry Delamotte (1821–1889)조셉 팩스턴이 설계했다. 1817년 유리로 된 구조의 환경적 특징을 담은 루턴의 『온실 비명』에 나온 온실 원칙을 엄격하게 적용하면서, 동시에 자신이 발전시킨 온실 제작법에 따라 자유롭게 설계했다.
수정궁은 철도 건물처럼 적응성 높은 부품들을 조립하여 만들어졌으며, 전체 형태는 기본 2.44미터 클래딩 모듈에, 7.61~21.95미터에 이르는 다양한 위계의 스팬을 가지고 있다. 대량생산과 체계적 조립이 가능하다 보니, 짓는 데는 4개월밖에 걸리지 않았다. 거기다 단일 부품은 1톤을 넘어서면 안 되며, 최대한 큰 유리패널을 사용한다는 원칙으로 비용을 최대한 절감하는 방법을 택했다.
직각으로 교차하는 거대한 3층짜리 온실의 형태를 가진 수정궁은 세 개의 출입구 현관을 제외한 수정궁에는 유리가 빠짐없이 둘러져 있으며, 나무를 보존하기 위해 높은 곡선 지붕이 있는 중앙부 익랑(transept)을 만들면서 이중 대칭 형태가 나오게 되었다.
또한 개방된 격자 형태와 평행하면서도 비스듬한 원근감으로 인해 만들어진 선들은 하나의 소실점으로 모아지며 투명한 안개처럼 쏟아지는 빛 속으로 사라지는 장면을 연출해낸다.
그러나 약 9만 3000제곱미터 면적의 유리 외피로 태양열이 누적되었고, 이에 임시변통으로 지붕을 가리는 캔버스 차양을 설치했다고 한다.
승강기
1859년 존 게이너의 뉴욕 호거튼 빌딩에 최초로 승객용 엘리베이터가 설치되었다. 1889 프랑스 만국박람회에는 빅토르 콩타맹과 뒤테르의 기계 전시장에는 이동식 관람 플랫폼이 설치되었으며, 누기에, 괴슐랭, 소베스트르의 에펠탑에는 방문객들을 위한 300m 높이의 승강기를 설치했다.
콘크리트 - 해상교통에 의해 부상했다.
시멘트가 물과 반응하여 굳어지는 수화반응(水和反應)을 이용하여 골재(骨材)를 시멘트 풀(시멘트를 물로 개어 풀처럼 만든 것)로 둘러싸서 다진 것이다. 로마시대에 화산회(火山灰)와 석회석을 써서 만든 것이 시초라고 하나, 일반적으로는 19세기 초에 포틀랜드 시멘트(Portland cement)가 발명된 후 1867년 프랑스에서 철망으로 보강된 콘크리트가 만들어진 것이 최초이다. 그 후 독일을 중심으로 철근콘크리트의 개발이 계속되어 근년에는 댐이나 도로포장·교량 등의 토목공사나 건축용 구조재료의 중심이 되고 있다. [네이버 지식백과] 콘크리트 [concrete] (두산백과)
_
콘크리트 조합의 시작은 영국에서
1774년 토목공학의 아버지로 불리는 존 스미턴이 생석회+찰흙+모래+분쇄된 광재(slag)를 조합했다. 이 조합법은 그 후 18세기 말 교각, 운하, 항구 건설에 이용되었다. 그 뒤 1824년에 조자프 에스프딘이 인조석으로 활용 가능한 포틀랜드 시멘트를 발명했다.
Eddystone lighthouse © Copyright Steve Fareham스미턴의 조합으로 만들어진 것이 에디스톤 등대다 (사진은 가장 최근의 형태고 초기의 모습과 스미턴에 의해 만들어진 모습이 다 다르다). 사연 없는 사람은 없다는데, 정보를 찾다 보니 왠지 이 등대도 사연이 깊다. 관심 있으신 분들은 참고. 흥미로움!
https://m.blog.naver.com/PostView.naver?isHttpsRedirect=true&blogId=kyw0277&logNo=221436697007
_
그 후 콘크리트 개발의 주도권은 프랑스로 옮겨갔다.
1800년 비카가 수경시멘트를 합성했고, 전통 흙다짐 공법이 발달한다. 그 후 1861년 프랑수아 쿠아녜가 강화 콘크리트를 발명했다. 그는 금속망으로 콘크리트를 강화하는 기법을 발전시켜 콘크리트 건설 건물 유한회사를 설립했다(사실 쿠아녜는 오스망 밑에서 일하다가 특허권을 못 지켜서 회사가 해체되었다는 TMI). 그 뒤 하수구와 기타 공공 구조물 건설하고, 1867년에 6층짜리 아파트를 건설했다.
정원사 조제프 모니에는 1850년 콘크리트 화분 생산에 성공한다. 1867년에는 금속으로 강화한 콘크리트 응용법 특허권 제출했으나, 1880년에 자문을 잘못 받아서 응용법의 일부를 엔지니어 슈스터, 웨이스에게 팔아버렸다. 그 뒤 1884년, 프라이탁(회사)이 모니에의 남은 권리를 사서 슈스터, 웨이스와의 합작으로 탄생한 대형 독일 토목 공학 회사를 창립했다.
_
강화 콘크리트의 발전
1870년 이후 독일, 미국, 영국, 프랑스에서 집중적으로 이뤄졌다.
프랑수아 엔비크
강화 콘크리트 기술 활용의 천재다. 철근 콘크리트 공법을 만든 그는 1879년에 처음 콘크리트를 사용했으며, 1892년엔 자신만의 독특한 조합 체계로 특허권을 취득했다. 그 후 1897년 영국으로 갔으며, 1901년 첫 번째 콘크리트 가교를 건설한다. 1908년 프랑스-영국 박람회에선 나선 강화 콘크리트 계단을 선보였다.
코탕생
콘크리트와 벽돌을 결합한 강화 시멘트 체계 특허를 취득했다. 철사를 이용해 강화된 콘크리트로 벽돌을 접착시켰다.
아나톨 드 보도
노출 구조가 건축 표현을 위한 유일하고 정당한 기초라고 굳게 믿은 그는, 셍-장-드 몽마트르 교회(1894)에 강화 시멘트 기술의 표현적 속성을 드러냈다. 망상 조직 형태 원칙을 따른다.
Church of Saint-Jean-de-Montmartre / Paris Peter Haas / CC BY-SA 3.0그 와 반대되는 사람이 바로 막스 베르크다.
대형 공간에 대한 도전을 했던 그는, 할라 루도바에서 거대한 크기의 강화 콘크리트 요소를 사용했다. 할라 루도바는 지름 65미터의 중앙집중식 ring beam과 콘크리트 rib으로 이뤄져 있다.
Polski: Wrocław, zespół Hali Ludowej / Jar.ciurus / ©-Share Alike 3.0 Poland_
북미
북미는 유럽에서 시멘트 수입했어야 했기 때문에 1895년까지 철근 콘크리트 작업에 제약이 있었다. 1900년, 단일체 콘크리트 프레임의 선구자인 어니스트 랜섬이 철근 강화 콘크리트를 개발했다. 그는 1902년 91미터짜리 기계 상점을 건축했으며, 콩시데레 이론에 부합하는 나선 철근 기둥의 원리를 최초로 적용했다.
프랭크 로이드 라이트
강화 콘크리트 구조설계를 시작했다. 대표적으로 1901년 빌리지 뱅크 프로젝트, 1905년 E-Z 광택제 공장, 1906년 유니티 템플이 있다.
Study for a Concrete Bank Building in a Small City, Monolithic Bank Project, 1894-1901
E-Z Polish Factory (1905), 3005 W. Carroll, Chicago, in its original incarnation.
Unity Temple, Oak Park, 1905_
파리
오귀스트 페레와 페레 형제.
1903년 프랑콜랭 가 아파트 블록
1913년 샹젤리제 극장
앙리 소바주
1912년 바벵가 아파트. '조형적' 잠재력에 대해 탐구했다.
마테 트루코
1915년 40만 제곱미터에 달하는 피아트 공장 설계.
megastructure 규모에 해당하는 건물의 첫 예시가 되었다.
르 코르뷔지에
Domino 주택에서 콘크리트를 주된 표현 요소로 사용했다. 평평한 콘크리트 지붕이 특징으로, 주행 하중의 진동을 버틸 수 있었다.
기술공학 관점
스위스 엔지니어 르베르 메이아르와 프랑스 엔지니어 외젠 프레이시네는 1905년 타바나사 라인 다리와, 1912년 알트도르프 5층 창고를 건설하면서 유럽 최초로 빔이 없는 바닥판을 만드는 데 성공한다. 메이아르의 2방향 슬래브는 빔이 없는 것이 특징으로, 바닥판과 기둥머리 크기를 줄여서 무게와 전단력을 줄였다.
터너의 4방향 배근법
Bar가 모든 기둥머리를 통과하도록 만든 이 배근법은, 특성상 기둥이 바닥판을 뚫고 지나가지 않도록 하기 위해 강철의 두께를 늘렸다. 그 결과 경제성이 떨어지게 되었다.
웨젠 프레이시네
단일체 구조 설계를 시도한 최초의 인물이다. 1916년 에서 1924년에 걸쳐 오를리에 쌍둥이 비행선 격납고를 지었다. 높이 62.5m와 길이 300미터로 이루어져 있다. 그는 1920년 똑같은 콘크리트 단면에서 빔의 두께를 절반가량 줄일 수 있는 프리스트레스 콘크리트를 발명했으며 1939년에 첫 특허를 냈다. 프리스트레스 콘크리트는 대형 포물선 아치를 양생하고 타설 할 때 생기는 강한 압축 응력과 인장 응력을 해소했다.
쓰면서 들은 음악 ♬
The New Gipsy Swing
Coco Briaval
