[한국목재신문 칼럼]-목조건축 기술 동향과 4차 산업혁명
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[한국목재신문 칼럼]-목조건축 기술 동향과 4차 산업혁명
  • 한국목재신문 편집국
  • 승인 2017.09.26 18:33
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木소리 컬럼

서울과학기술대학교 건축학부
고일두 교수

 

집의 뼈대로 사용하는 재료 중에 나무는 가장 오래된 건축재 중 하나이다. 오래된 만큼 가공하는 도구와 방식도 오랫동안 변화해 왔다. 현장에서 수공으로 치목하던 방식에서 최근에는 공장에서 자동화 기계로 설계에 맞추어 부재를 가공하고 현장에서는 조립만 하는 시공 방식이 자리를 잡아 가고 있다.
이제는 한 단계 더 큰 도약을 앞두고 있다. 목조건축 산업에 4차 산업혁명 요소가 도입되고 있다. 단지 디지털 방식으로 설계한 목조 건축물의 상세 정보를 목재 부재를 가공하는 프리컷 장비에 연동하여 건축 부재를 가공하는 지금의 수준을 넘어선 새로운 시도가 시작되고 있다.
건축물의 특징 중 하나는 수요의 다양성에 있다. 자동차와 비교하면 하나의 자동차 디자인은 수만~수십만 대의 자동차로 생산되는 것에 비해 근원적으로 모든 건축물은 대지 위치부터 다른 유일한 생산품이다. 따라서 건축물에 대한 수요 요구 조건이 모두 다를 수 밖에 없다. 자동차는 반복 생산되는 과정에서 불합리한 설계는 보완되고 생산 효율을 높이기 위한 여러 시도들이 반복되고 궁극에는 가장 최적화된 설계와 생산 방식으로 자리 잡게 된다. 반면 건축물은 반복 생산은 없다. 하나의 설계로 유일한 대지에 하나의 건축물을 지으면 더 이상 반복은 있을 수 없다.
이 점에 4차 산업혁명 요소가 빛을 발할 수 있다. 4차 산업혁명의 한 가지 특징은 가상의 Digital Twin을 만들어 관찰하고, 최적화하며 또한 실행에 옮겨 생산할 수 있다는 점이다. 이것을 건축물에 적용하면 설계 후 전문가의 검토와 확인으로 바로 시공을 하는 것이 아니라 설계된 건축물을 디지털 쌍둥이로 만들어 가상으로 그 집에 살아 보는 것이다. 방마다 돌아다니면서 어떻게 보이는지? 어디에 어떤 가구를 배치할 것인지? 특정 시각에 해는 어떤 방향으로 비추는지? 바깥 풍경은 어떻게 보이는지? 집으로 접근할 때는 어떻게 보이는지? 등 비주얼 정보를 미리 보는 것이다. 더불어 냉난방 에너지 소모량이나 지진 등에 대한 건축물의 안전성 등을 집을 짓기 전에 모의시험해 볼 수 있다. 단지 모의로 시험할 뿐만 아니라 최적화된 설계 대안들을 제시하고 선택하도록 한다. 여기에는 빅데이터와 인공지능 기술에 의한 설계가 도와 줄 것이다.
또 하나의 목조건축 특징은 나무는 무게 대비 강도 비율이 가장 높다. 물론 같은 부피로는 철과 콘크리트에 불리하지만 말이다. 이것은 소규모 주택 건설에 중요한 조건이다. 무거운 부재는 인력으로 운반할 수 없고 크레인과 같은 장비를 사용하면 반드시 숙련된 노동이 필요하다. 나무와 같이 가벼운 재료는 적은 인력으로 집을 지을 수 있고, 이것은 집을 짓는 장소 등 건축을 실행할 수 있게 하는 조건의 한계를 허무는 중요한 요소이다. 미래에는 한발 더 나아간 기대를 해본다.
한국목재신문 편집국   webmaster@woodkorea.co.kr

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